道路表面水膜厚度对摩擦系数的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国国民经济的飞速增长，公路建设事业发展迅速，交通量和车速都呈飞速发展的趋势，人们在享受便捷交通的同时，面临着交通事故的威胁。引起交通事故的原因是多方面的^[1]，其中不良气象条件是主要因素之一，而降雨是引发交通事故不利气候条件的最主要类型。

根据我国公安交通管理部门的相关数据^[2]，雨天发生的交通事故次数远远多于一般的天气条件下，许多事故的原因调查都与雨天路面湿滑直接相关。尤其在雨天条件下的急弯陡坡路段，群死群伤事故经常发生。

降雨时路面形成水膜，降低轮胎和路面之间的摩擦力，易产生滑水现象，同时产生溅水和喷雾，使后车行车时能见度下降，驾驶员心理压力加重，对外界的综合判断力下降。第16届维也纳世界道路会议技术委员会报告中提出：法国高速公路上，其危险性随理论水膜厚度的增加而增加^[3]。假定水膜厚度系数乘以4，则危险性增加一倍；水膜厚度低干2～3mm，则其行车危险性大幅度下降。

2. 国内外研究现状分析

国外研究现状

对于道路路表水膜厚度问题，国外的研究不多，大多数成果中关于水膜厚度的计算公式也都是通过回归试验数据而得到的。

对于路面抗滑性能的问题，国外研究者们从不同角度进行了分析。

3. 研究的基本内容与计划

在路面径流理论的基础上，以道路表面水膜厚度为主要研究对象，分析降雨条件下影响路表水膜厚度的主要因素，进行路表水膜厚度的理论研究，确定路面水膜厚度的计算模型，对已有道路条件下路表水膜厚度进行预测，通过试验分析，得到在路表水膜影响下的路面抗滑性能变化规律，为提高雨天行车安全性能研究提供可靠的理论和试验依据。

本文研究的主要内容有以下几个方面：

（1）道路表面水膜厚度的影响因素分析

4. 研究创新点

（1）在以往研究降雨条件下路面水膜厚度时，忽略了雨滴和风力的作用。但是实际情况下，雨滴和风力的影响不可避免。本研究弥补了这一不足，分析过程中尝试着考虑了雨滴和风力影响因素，希望可以得到与目前已知的几种路面水膜厚度经验公式不同的计算公式。

（2）本研究先通过路面径流的理论模型计算水膜厚度，得到大量理论数据，在这些理论数据的基础上进行数据分析，最终建立路面水膜厚度的经验公式，这与在试验数据基础上建立经验公式有所区别。本研究从理论分析的角度建立计算模型，在这方面希望可以达到国内较高水平。

（3）提出存在水膜时路面摩擦系数测定的试验方法，通过分析试验数据，探讨降雨条件下路表水膜厚度对路面抗滑性能的影响规律，希望能够为提高雨天行车安全性方面提供可靠的理论和试验依据。