| 专利名称： | 一种用于汽车驾驶训练的模拟冰面路 | ||
| 专利名称(英文)： | A used for automobile driving training simulation ice path | ||
| 专利号： | CN201610064528.4 | 申请时间： | 20160129 |
| 公开号： | CN105525547A | 公开时间： | 20160427 |
| 申请人： | 中国人民解放军军事交通学院 | ||
| 申请地址： | 300161 天津市河东区东局子1号 | ||
| 发明人： | 代连弟; 史芸; 李侃平; 叶鹏; 刘力田 | ||
| 分类号： | E01C1/00; E01C9/00; E01C11/22 | 主分类号： | E01C1/00 |
| 代理机构： | 天津市三利专利商标代理有限公司 12107 | 代理人： | 张义 |
| 摘要： | 本发明公开了一种用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，所述模拟冰面路包括三层结构：仿滑路面层、硬化层、三七灰土基层，本发明的有益效果是：1、本模拟冰面路比较接近真实冰面路的特征，使汽车驾驶员能够在较短一段的模拟冰面路上进行档位、转向、制动和加速踏板的反复操作训练。2、本模拟冰面路的造价、运行费用和维护费用远低于合成冰、人工冰(真冰)等。3、本模拟冰面路，适合建于室外，且使用寿命较长。 | ||
| 摘要(英文)： | This invention relates to a kind of used for automobile driving training simulation ice path, the analog ice path includes three-layer structure : imitates the slippery road surface, hardened layer, Panax notoginseng soil grass-roots, the beneficial results of this invention are : 1, the analog ice paths to compare the characteristic of the close to the true ice surface road, to the driver of the automobile in a relatively short path of a section of simulated ice stalls on, steering, brake and accelerator pedals of the training operation is repeated. 2, the analog ice surface road cost, running cost and maintenance cost far lower than the synthesis of ice, such as artificial ice ( ices really ). 3, the analog ice path, is suitable for built in outdoor, and long service life. | ||
1.一种用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于，所述模拟冰面路包 括三层结构：仿滑路面层、硬化层、三七灰土基层。
2.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述仿滑路面层为仿滑涂料层，其厚度为1.5mm，所述硬化层为C30水泥混凝土 面层，其厚度为200mm，所述三七灰土基层的厚度为300mm。
3.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述模拟冰面路的整体线形为环形，其中包括两段平直路、一段弯路和一段坡 道弯路。
4.根据权利要求3所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 模拟冰面路总长度不小于300m，其中平直路每段不小于80m，弯路不小于70m， 坡道弯路不小于70m，宽度不小于8m。
5.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 坡道弯路的平曲线半径取值R为大于15m，车辆在坡道弯路上行驶的车速V应满 足：
6.根据权利要求5所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 坡道弯路的纵坡度为iz，当车辆在冰面路上行驶达到最大爬坡度时，满足 G·cosθ·f＝G·sinθ，G为车辆的总重量，其单位为N，θ为路面沿前进方向的倾斜 角，f为附着系数，由G·cosθ·f＝G·sinθ，得f＝tgθ＝i'，这时附着系数f值与车 辆最大爬坡度i'相等，即车辆在冰面路上的最大爬坡度i'取决于附着系数f，所 述f值取值0.2。
7.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述模拟冰面路的两侧设有排水沟，沟深400mm，宽400mm，上设盖板，盖板高 度与道路上表面高度一致，排水沟内设供水管和喷头，所述喷头通过盖板上设 置的透孔将水排出，排水沟外侧安全距离内的道路上表面与模拟冰面路上表面 高度一致。
8.根据权利要求7所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述供水管与水泵、储水罐、控制装置相连接，储水罐上设置8个开关，每个 开关控制75m的独立管道，每条管道上装配7个喷头，道路两侧各布置28个喷 头，且两边的喷头交错布置，喷头有多个小喷孔，水经喷头喷出后成发散状， 控制装置控制水泵的供电。
9.根据权利要求7所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 排水沟外侧设路牙，作用是防止车辆滑出路面，路牙高度不得高于训练所用车 辆的最小离地间隙，路牙外侧有至少2m宽的安全距离，防止车辆侧滑滑出路面 后翻车。
10.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述模拟冰面路的入口处设置一水池，长度大于1倍轴距，宽6m～8m，作用是 在车辆驶入模拟冰面路之前，对轮胎进行清洗，对涂料层起保护作用，延长模 拟冰面路的使用寿命。
1.一种用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于，所述模拟冰面路包 括三层结构：仿滑路面层、硬化层、三七灰土基层。
2.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述仿滑路面层为仿滑涂料层，其厚度为1.5mm，所述硬化层为C30水泥混凝土 面层，其厚度为200mm，所述三七灰土基层的厚度为300mm。
3.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述模拟冰面路的整体线形为环形，其中包括两段平直路、一段弯路和一段坡 道弯路。
4.根据权利要求3所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 模拟冰面路总长度不小于300m，其中平直路每段不小于80m，弯路不小于70m， 坡道弯路不小于70m，宽度不小于8m。
5.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 坡道弯路的平曲线半径取值R为大于15m，车辆在坡道弯路上行驶的车速V应满 足：
6.根据权利要求5所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 坡道弯路的纵坡度为iz，当车辆在冰面路上行驶达到最大爬坡度时，满足 G·cosθ·f＝G·sinθ，G为车辆的总重量，其单位为N，θ为路面沿前进方向的倾斜 角，f为附着系数，由G·cosθ·f＝G·sinθ，得f＝tgθ＝i'，这时附着系数f值与车 辆最大爬坡度i'相等，即车辆在冰面路上的最大爬坡度i'取决于附着系数f，所 述f值取值0.2。
7.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述模拟冰面路的两侧设有排水沟，沟深400mm，宽400mm，上设盖板，盖板高 度与道路上表面高度一致，排水沟内设供水管和喷头，所述喷头通过盖板上设 置的透孔将水排出，排水沟外侧安全距离内的道路上表面与模拟冰面路上表面 高度一致。
8.根据权利要求7所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述供水管与水泵、储水罐、控制装置相连接，储水罐上设置8个开关，每个 开关控制75m的独立管道，每条管道上装配7个喷头，道路两侧各布置28个喷 头，且两边的喷头交错布置，喷头有多个小喷孔，水经喷头喷出后成发散状， 控制装置控制水泵的供电。
9.根据权利要求7所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 排水沟外侧设路牙，作用是防止车辆滑出路面，路牙高度不得高于训练所用车 辆的最小离地间隙，路牙外侧有至少2m宽的安全距离，防止车辆侧滑滑出路面 后翻车。
10.根据权利要求1所述的用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，其特征在于， 所述模拟冰面路的入口处设置一水池，长度大于1倍轴距，宽6m～8m，作用是 在车辆驶入模拟冰面路之前，对轮胎进行清洗，对涂料层起保护作用，延长模 拟冰面路的使用寿命。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车驾驶训练辅助设施技术领域，特别是涉及一种用于汽车驾 驶训练的模拟冰面路。
背景技术
降雪和冰冻天气造成的冰面路会使交通事故明显增多，严重时会造成交通 堵塞。自然条件下，尤其是我国南方，遇到降雪和冰冻天气很少，很难满足汽 车驾驶员冰面路驾驶训练。从交通事故的原因分析，冰面路驾驶产生的交通事 故多在第一场雪之后。为应对南方的突发降雪和冰冻天气以及北方的较多的降 雪和冰冻天气，汽车驾驶员需在降雪之前进行反季节训练，提高训练水平，预 防交通事故的发生。
人工冰场(真冰)分为室内人工冰场和室外人工冰场，从功能上可分为供 运动员训练和比赛用的冰场和供娱乐用的大众冰场等。由于受冰场制冷工艺复 杂等因素影响，人工冰场造价很高，同时，人工冰场运行耗电量很大，维护费 用也很高。人工冰场造价高、维护费用高，很难在汽车驾驶训练场中推广使用， 需要找到理想的模拟冰面路用于驾驶训练。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种用于汽车驾 驶训练的模拟冰面路。
为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于汽车驾驶训练的模拟冰面路，所述模拟冰面路包括三层结构：仿 滑路面层、硬化层、三七灰土基层。
其中，所述仿滑路面层为仿滑涂料层，其厚度为1.5mm，所述硬化层为C30 水泥混凝土面层，其厚度为200mm，所述三七灰土基层的厚度为300mm。
其中，所述模拟冰面路的整体线形为环形，其中包括两段平直路、一段弯 路和一段坡道弯路。
其中，模拟冰面路总长度不小于300m，其中平直路每段不小于80m，弯路 不小于70m，坡道弯路不小于70m，宽度不小于8m。
其中，坡道弯路的平曲线半径取值R为大于15m，车辆在坡道弯路上行驶的 车速V应满足：
ih为坡道弯路的横坡度，其值为ih≤6％，R为平曲线半径，其单位为m，V的 单位km/h，f为附着系数。
其中，坡道弯路的纵坡度为iz，当车辆在冰面路上行驶达到最大爬坡度时， 满足G·cosθ·f＝G·sinθ，G为车辆的总重量，其单位为N，θ为路面沿前进方向的 倾斜角，f为附着系数，由G·cosθ·f＝G·sinθ，得f＝tgθ＝i'，这时附着系数f值 与车辆最大爬坡度i'相等，即车辆在冰面路上的最大爬坡度i'取决于附着系数f， 所述f取值0.2。
其中，所述模拟冰面路的两侧设有排水沟，沟深400mm，宽400mm，上设盖 板，盖板高度与道路上表面高度一致，排水沟内设供水管和喷头，所述喷头通 过盖板上设置的透孔将水排出，排水沟外侧安全距离内的道路上表面与模拟冰 面路上表面高度一致。
其中，所述供水管与水泵、储水罐、控制装置相连接，储水罐上设置8个 开关，每个开关控制75m的独立管道，每条管道上装配7个喷头，道路两侧各 布置28个喷头，且两边的喷头交错布置，喷头有多个小喷孔，水经喷头喷出后 成发散状，控制装置控制水泵的供电。
其中，排水沟外侧设路牙，作用是防止车辆滑出路面，路牙高度不得高于 训练所用车辆的最小离地间隙，路牙外侧有至少2m宽的安全距离，防止车辆侧 滑滑出路面后翻车。
其中，所述模拟冰面路的入口处设置一水池，长度大于1倍轴距，宽6m～ 8m，作用是在车辆驶入模拟冰面路之前，对轮胎进行清洗，对涂料层起保护作 用，延长模拟冰面路的使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本模拟冰面路比较接近真实冰 面路的特征，使汽车驾驶员能够在较短一段的模拟冰面路上进行档位、转向、 制动和加速踏板的反复操作训练。2、本模拟冰面路的造价、运行费用和维护费 用远低于合成冰、人工冰(真冰)等。3、本模拟冰面路，适合建于室外，且使 用寿命较长。
附图说明
图1所示为本申请中模拟冰面路的结构示意图；
图2所示为本申请中模拟冰面路的的整体结构示意图；
图中：1-路牙，2-盖板，3-喷头，4-供水管，5-素土或土基，6-仿滑路面 层，7-硬化层，8-三七灰土基层，9-坡道弯路，10-第一平直路，11-水池，12- 模拟冰面路入口，13-弯路，14-第二平直路。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如 “相连接”、“相连”等，其既可以指代某一部件与另一部件直接连接，也可以 指代某一部件通过其他部件与另一部件相连接。
通过模拟冰面路驾驶训练，汽车驾驶员能够在冰面路特殊条件下对档位、 转向、制动和加速踏板正确、熟练地运用，能够掌握冰面路驾驶的基本特征、 正确的操作、错误操作的危害以及应对措施。
如图1所示，本申请模拟冰面路基本结构为三层：高强度仿滑路面涂料层， 厚1.5mm，涂料层过厚容易引起龟裂和起皮，实践证明1.5mm为比较合适的厚度， 而且施工工艺上可以达到此要求；硬化层，即C30水泥混凝土面层，厚200mm； 三七灰土基层，厚300mm。三七灰土层下素土(或土基)压实，0～800m范围内 压实度≥93％。
如图2所示，模拟冰面路的整体线形为环形，有两段平直路、一段弯路和 一段坡道弯路组成。设为环形路便于训练和减少对涂料层的磨损。
模拟冰面路总长度不小于300m，其中平直路不小于80m(两段)，弯路不小 于70m，坡道弯路不小于70m，宽度不小于8m(能够在平直路上加速到一定速度， 然后制动，体会错误操作引起的侧滑，保证车辆侧滑时仍保持在路面上，保证 训练安全)。
坡道弯路的平曲线半径取值为大于15m，15m为四级公路山岭重丘地形的极 限最小半径。
坡道弯路的横坡度ih≤6％，按相关公路工程技术标准规定，有冰冻或积雪地 区的公路横坡度，不宜大于6％，根据公式R≥V2/127(f+ih)，R坡道弯路的平曲 线半径，f为附着系数，f取值0.2，ih取值6％，R取值为15m，由R≥V2/127(f+ih)， 得到为保证在弯路上行驶的车辆不致发生测滑，应满足车辆 在坡道弯路上行驶的车速V：
ih为坡道弯路的横坡度，其值为ih≤6％，R为平曲线半径，其单位为m，V的 单位km/h，计算得V≤22km/h，当V>22km/h，车辆将发生侧滑，在土地面积允 许的情况下，可以考虑适当增大平曲线半径，这样，可以提高车辆通过该路段 的最高车速。
坡道弯路的纵坡度iz。当车辆在冰面路上行驶达到最大爬坡度时，满足 G·cosθ·f＝G·sinθ，G为车辆的总重量，单位N，θ为路面沿前进方向的倾斜角，f 为附着系数。由G2cosθ·f＝G·sinθ，得f＝tgθ＝i'，这时附着系数f值与车辆最大 爬坡度i'相等，即车辆在冰面路上的最大爬坡度i'取决于附着系数f。本设计坡 道弯路的纵坡度iz必须小于车辆在冰面路上的最大爬坡度i'，即小于f值，车辆 才能上坡。f取值0.2，所以，这时车辆的最大爬坡度i'为20％。在正常路面上 车辆的最大爬坡度取决于车辆技术性能。车辆在模拟冰面路上的最大爬坡度远 小于在正常路面上的最大爬坡度。为保证正常训练，本设计中坡道弯路的纵坡 度iz在5％～10％之间(高速公路的最大纵坡为5％，一级公路的最大纵坡为6％， 二级公路的最大纵坡为7％，三级公路的取大纵坡为8％，四级公路的最大纵坡为 9％)。
路牙外侧有至少2m宽的安全距离，防止车辆侧滑滑出路面后翻车。
入口处设置一水池，长度大于1倍轴距，宽6～8m，作用是在车辆驶入模拟 冰面路之前，对轮胎进行清洗，对涂料层起保护作用，延长模拟冰面路的使用 寿命。为使路面更接近真实冰面路和增加训练难度，模拟冰面路上可选设车辙 路和凸包路路段。
模拟冰面路两侧设排水沟，沟深400mm，宽400mm，上设盖板，盖板高度与 道路上表面高度一致，排水沟内设供水管和喷头，排水沟外侧安全距离内的道 路上表面与模拟冰面路上表面高度一致。
排水沟外侧设路牙，作用是防止车辆滑出路面。路牙高度不得高于训练所 用车辆的最小离地间隙。路牙的高度为100mm。
喷水系统的作用是使模拟冰面路表面有一定厚度的水膜，保持低附着系数。 一般情况下模拟冰面路路面水膜厚度以2mm为最佳状态，路面水膜厚度过小， 车辆轮胎与路面间存在较大的摩擦力，会降低路表面光滑度；过大，会对车辆 轮胎形成一定的阻力，车辆甚至可能产生一种漂移现象，都不能体现低附着系 数路面的真实状态。
喷水系统由水泵、储水罐、供水管、喷头、控制装置等部分组成。储水罐 上设置8个开关，每个开关控制75m的独立管道，每条管道上装配7个喷头。 道路两侧各布置28个喷头，且两边的喷头交错布置，大约每5m布置1个喷头， 喷头有多个小喷孔，水经喷头喷出后成发散状。控制装置控制水泵的供电。
平时的使用与维护对模拟冰面路的寿命有重要的影响，应注意正确使用， 如表面必须喷水良好才能使用，且注意模拟冰面的维护，如保持表面清洁、保 持车辆轮胎的清洁减轻对模拟冰面的磨损等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
