一种公铁平层大桥运营安全综合防护方法及系统

文档序号:1068663 发布日期:2020-10-16 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种公铁平层大桥运营安全综合防护方法及系统 (Comprehensive protection method and system for highway-railway flat-layer bridge operation safety ) 是由 涂辉招 李�浩 孙立军 遇泽洋 崔航 于 2020-07-22 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种公铁平层大桥运营安全综合防护方法及系统。本发明提供了防眩板的高度超过高度阈值时的替代方案,将防眩板替换为防抛网或者风屏障,使防抛网或者风屏障具有防眩功能,实现了对公铁平层大桥运营安全的防风、防眩、防抛的综合防护,填补了公铁平层大桥运营安全的综合防护的空白;并且本发明还提供了评价防抛网、风屏障的防眩性能的方法,同样填补了现有技术尚无防抛网、风屏障的防眩性能的评价方法的空白。(The invention relates to a method and a system for comprehensively protecting the operation safety of a highway-railway flat-bed bridge. The invention provides a substitution scheme when the height of the anti-dazzle plate exceeds a height threshold value, the anti-dazzle plate is replaced by an anti-throwing net or a wind barrier, so that the anti-throwing net or the wind barrier has an anti-dazzle function, the comprehensive protection of wind prevention, anti-dazzle and anti-throwing on the operation safety of a highway and railway flat-layer bridge is realized, and the blank of the comprehensive protection of the operation safety of the highway and railway flat-layer bridge is filled; the invention also provides a method for evaluating the anti-dazzle performance of the anti-net-throwing and wind-shielding screen, and also fills the blank that no method for evaluating the anti-dazzle performance of the anti-net-throwing and wind-shielding screen exists in the prior art.)

一种公铁平层大桥运营安全综合防护方法及系统

技术领域

本发明涉及交通综合防护领域,特别是涉及一种公铁平层大桥运营安全综合防护方法及系统。

背景技术

公铁两用大桥是世界上设计桥梁占用通道资源最节省的大桥类型之一,符合环保、节能、可持续发展的人类生存法则。在公铁平层大桥,铁路与公路的水平距离很近,由于高速列车行驶速度较高、前照灯光强度大且聚光性强,就会导致产生光场、列车驶过时产生局部风、海域产生侧风等,这些复杂环境可能会对邻近高速公路车辆的行驶舒适性和安全性产生不利影响,甚至引发交通事故。因此,有必要对铁路运行时产生的局部复杂环境及其对邻近高速公路行车安全影响进行分析,并提出相应的防护方法。

目前尚无针对公铁平层大桥运营安全的综合防护方法,针对防眩、防风、防抛等问题的防护均是分别考虑,各自布设相应的防护措施,缺少系统性和互相之间的配合性。因此,常会出现以下问题:

(1)现有公路相关规范对防眩板的最大高度做出了限制,但针对过高防眩板未给出替代方案,限制方法如下:

①如图1所示,直线段防眩板高度H:

Figure BDA0002596086230000011

式中:h1——汽车前照灯高度(m)

h2——司机视线高度(m)

B1、B2——分别为不同车行道上车辆距防眩板中心线的距离(m)。

图1中,L为不同车行道上两辆车辆的水平距离,β为不同车行道上两辆车辆的连线与行车道中心线的夹角,B为不同车行道上两辆车辆的垂直距离,α为汽车前照灯的最大高度与司机视线的最大高度连线与水平面的夹角。

②在竖曲线路段,当竖曲线半径小于现行《公路工程技术标准》(JTG B01)所规定的一般最小半径时,应根据竖曲线路段前后纵坡的大小计算防眩板高度是否满足遮光要求。

③防眩板的高度不宜超过2m。

主要存在的问题为:

目前尚未有针对公铁平层大桥防眩板高度的规定。针对公铁平层大桥防眩板应保证通过眩光板的眩光至少射到公路离高铁较远一侧的路肩边缘,且射到公路上的眩光至少不影响离铁路最外侧车道上行驶的驾驶员的视线。

现有规范要求防眩板的高度不宜超过2m,但公铁平层大桥铁路光源的光强度较强,公铁间平距较小的情况下,所计算得出的防眩板高度常常超出规范要求,但现有方法未给出相应的解决和替代方案。

(2)公铁间各类防护设施具有一定的配合性和替代性,例如风屏障、防抛网等设施也具有一定的防眩性能,因此对于防眩、防风、防抛三类防护需求,宜综合考虑并提出防护设施方案,但目前尚无方法来评价风屏障、防抛网的防眩性能,也尚无针对公铁平层大桥运营安全的综合防护方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种公铁平层大桥运营安全综合防护方法及系统,以选取符合防眩要求的防护设施,提高公铁平层大桥运营安全的综合防护。

为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

一种公铁平层大桥运营安全综合防护方法,所述防护方法包括:

获取铁路机车前照灯产生的眩光在不影响公路上行驶车辆的驾驶员视线时的防眩板的高度;

判断所述防眩板的高度是否超过高度阈值,得到第一判断结果;

若所述第一判断结果表示是,则将所述防眩板替换为具有预设钢丝直径的防抛网或者具有预设厚度和预设孔径的风屏障;

根据所述防抛网的预设钢丝直径或者所述风屏障的预设厚度和预设孔径,计算所述防抛网或者所述风屏障的透光面积比例;

根据所述透光面积比例,利用失能眩光的评价方法,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线最不利位置直线上的每个眩光评价点的眩光限制阈值增量;

判断所有眩光评价点的眩光限制阈值增量的最大值是否超出眩光限制阈值增量的规范阈值,得到第二判断结果;

若所述第二判断结果表示否,则选取所述预设钢丝直径的防抛网或者所述预设厚度和所述预设孔径的风屏障;

若所述第二判断结果表示是,则更新所述防抛网的预设钢丝直径、所述风屏障的预设厚度或者所述风屏障的预设孔径,返回步骤“根据所述防抛网的预设钢丝直径或者所述风屏障的预设厚度和预设孔径,计算所述防抛网或者所述风屏障的透光面积比例”;

若所述第一判断结果表示否,则选用所述高度的防眩板。

可选的,所述获取铁路机车前照灯产生的眩光在不影响公路上行驶车辆的驾驶员视线时的防眩板的高度,具体包括:

利用公式计算通过防眩板的眩光至少射到公路离铁路较远一侧的路肩边缘时的防眩板的高度x1

利用公式计算通过防眩板并射到公路上的眩光至少不影响离铁路最外侧车道上行驶的驾驶员的视线时的防眩板的高度x2

将x1和x2中的较大值作为铁路机车前照灯产生的眩光在不影响公路上行驶车辆的驾驶员视线时的防眩板的高度;

其中,l1为防眩板距公路离铁路较远一侧的路肩边缘距离,l2为公路宽度,Δl为铁路与公路路肩平距,h0为铁路机车前照灯高度,Δh为铁路与公路高程差,l3为公路距离铁路最远的车道中心线距铁路侧防眩板的距离,l4为铁路侧防眩板到铁路中心线的距离,h1为驾驶员视线高度。

可选的,所述根据所述防抛网的预设钢丝直径或者所述风屏障的预设厚度和预设孔径,计算所述防抛网或者所述风屏障的透光面积比例,具体包括:

当选用防抛网时,根据防抛网的预设钢丝直径,利用公式计算所述防抛网的透光面积比例RL

当选用风屏障时,根据所述风屏障的预设厚度和预设孔径,利用公式R′L=T×M,计算所述风屏障的透光面积比例R′L

其中,L1、L2分别为防抛网网孔的长、宽,r为钢丝直径,θ为斜射角,T为孔隙面积比例,s为孔隙面积,s=nπ(R/2)2,R为风屏障的预设孔径,n为孔隙的数量,S为风屏障面积,M为厚度折减系数,

Figure BDA0002596086230000043

b为孔径沿光线斜射方向的椭圆投影的短半轴,d为孔径沿光线斜射方向的两个椭圆投影之间的距离,d=L*cosθ,L为风屏障的预设厚度。

可选的,所述根据所述透光面积比例,利用失能眩光的评价方法,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线最不利位置直线上的每个眩光评价点的眩光限制阈值增量,具体包括:

当公路与铁路的横向距离最小且相对高差最小时,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线的每个眩光评价点,所有眩光评价点形成最不利位置直线;

当视线与眩光源光线入射方向的夹角位于1.5°-60°范围时,利用公式确定所述最不利位置直线上的每个眩光评价点的等效光幕亮度Lv

在背景亮度范围为0.05cd/m2-5cd/m2时,根据等效光幕亮度,利用公式确定每个眩光评价点的眩光限制阈值增量TI;

其中,Lv是等效光幕亮度(cd/m2),ECI是眩光源在观察者眼中垂直于视线的平面上产生的照度(Ix),α是视线与眩光源光线入射方向的夹角,K是常数,取决于α的单位,当α用角度表示时,K=10,当α用弧度表示时,K=3×10-3为防抛网的透光面积比例或者风屏障的透光面积比例,TI为相对阈值增量(%),

Figure BDA0002596086230000051

为路面平均亮度(cd/m2)。

可选的,所述更新所述防抛网的预设钢丝直径、所述风屏障的预设厚度或者所述风屏障的预设孔径,具体为:

增加所述防护网的钢丝直径、增加所述风屏障的厚度、减小所述风屏障的孔径或者增加所述风屏障的孔隙间距。

一种公铁平层大桥运营安全综合防护系统,所述防护系统包括:

防眩板高度获取模块,用于获取铁路机车前照灯产生的眩光在不影响公路上行驶车辆的驾驶员视线时的防眩板的高度;

第一判断结果获取模块,用于判断所述防眩板的高度是否超过高度阈值,得到第一判断结果;

第一判断结果表示模块,用于若所述第一判断结果表示是,则将所述防眩板替换为具有预设钢丝直径的防抛网或者具有预设厚度和预设孔径的风屏障;

透光面积比例计算模块,用于根据所述防抛网的预设钢丝直径或者所述风屏障的预设厚度和预设孔径,计算所述防抛网或者所述风屏障的透光面积比例;

眩光限制阈值增量确定模块,用于根据所述透光面积比例,利用失能眩光的评价方法,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线最不利位置直线上的每个眩光评价点的眩光限制阈值增量;

第二判断结果获取模块,用于判断所有眩光评价点的眩光限制阈值增量的最大值是否超出眩光限制阈值增量的规范阈值,得到第二判断结果;

第二判断结果表示模块,用于若所述第二判断结果表示否,则选取所述预设钢丝直径的防抛网或者所述预设厚度和所述预设孔径的风屏障;

更新模块,用于若所述第二判断结果表示是,则更新所述防抛网的预设钢丝直径、所述风屏障的预设厚度或者所述风屏障的预设孔径,返回步骤“根据所述防抛网的预设钢丝直径或者所述风屏障的预设厚度和预设孔径,计算所述防抛网或者所述风屏障的透光面积比例”;

防眩板确定模块,用于若所述第一判断结果表示否,则选用所述高度的防眩板。

可选的,所述防眩板高度获取模块,包括:

第一防眩板高度获取子模块,用于利用公式

Figure BDA0002596086230000061

计算通过防眩板的眩光至少射到公路离铁路较远一侧的路肩边缘时的防眩板的高度x1

第二防眩板高度获取子模块,用于利用公式计算通过防眩板并射到公路上的眩光至少不影响离铁路最外侧车道上行驶的驾驶员的视线时的防眩板的高度x2

第三防眩板高度确定子模块,用于将x1和x2中的较大值作为铁路机车前照灯产生的眩光在不影响公路上行驶车辆的驾驶员视线时的防眩板的高度;

其中,l1为防眩板距公路离铁路较远一侧的路肩边缘距离,l2为公路宽度,Δl为铁路与公路路肩平距,h0为铁路机车前照灯高度,Δh为铁路与公路高程差,l3为公路距离铁路最远的车道中心线距铁路侧防眩板的距离,l4为铁路侧防眩板到铁路中心线的距离,h1为驾驶员视线高度。

可选的,所述透光面积比例计算模块,包括:

防抛网的透光面积比例计算子模块,用于当选用防抛网时,根据防抛网的预设钢丝直径,利用公式计算所述防抛网的透光面积比例RL

风屏障的透光面积比例计算子模块,用于当选用风屏障时,根据所述风屏障的预设厚度和预设孔径,利用公式R′L=T×M,计算所述风屏障的透光面积比例R′L

其中,L1、L2分别为防抛网网孔的长、宽,r为钢丝直径,θ为斜射角,T为孔隙面积比例,

Figure BDA0002596086230000064

s为孔隙面积,s=nπ(R/2)2,R为风屏障的预设孔径,n为孔隙的数量,S为风屏障面积,M为厚度折减系数,b为孔径沿光线斜射方向的椭圆投影的短半轴,d为孔径沿光线斜射方向的两个椭圆投影之间的距离,d=L*cosθ,L为风屏障的预设厚度。

可选的,所述眩光限制阈值增量确定模块,包括:

最不利位置直线形成子模块,用于当公路与铁路最小横向距离和最小相对高差两种不利情况同时存在时,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线的每个眩光评价点,所有眩光评价点形成最不利位置直线;

等效光幕亮度确定子模块,用于当视线与眩光源光线入射方向的夹角位于1.5°-60°范围时,利用公式

Figure BDA0002596086230000071

确定所述最不利位置直线上的每个眩光评价点的等效光幕亮度Lv

眩光限制阈值增量确定子模块,用于在背景亮度范围为0.05cd/m2-5cd/m2时,根据等效光幕亮度,利用公式确定每个眩光评价点的眩光限制阈值增量TI;

其中,Lv是等效光幕亮度(cd/m2),ECI是眩光源在观察者眼中垂直于视线的平面上产生的照度(Ix),α是视线与眩光源光线入射方向的夹角,K是常数,取决于α的单位,当α用角度表示时,K=10,当α用弧度表示时,K=3×10-3

Figure BDA0002596086230000073

为防抛网的透光面积比例或者风屏障的透光面积比例,TI为相对阈值增量(%),为路面平均亮度(cd/m2)。

可选的,所述更新模块,包括:

更新子模块,用于增加所述防护网的钢丝直径、增加所述风屏障的厚度、减小所述风屏障的孔径或者增加所述风屏障的孔隙间距。

根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:

本发明提供了防眩板的高度超过高度阈值时的替代方案,将防眩板替换为防抛网或者风屏障,使防抛网或者风屏障具有防眩功能,实现了对公铁平层大桥运营安全的防风、防眩、防抛的综合防护,填补了公铁平层大桥运营安全的综合防护的空白;并且本发明还提供了评价防抛网、风屏障的防眩性能的方法,根据防抛网的预设钢丝直径或者风屏障的预设厚度和预设孔径,计算防抛网或者风屏障的透光面积比例,根据透光面积比例,利用失能眩光的评价方法,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线最不利位置直线上的每个眩光评价点的眩光限制阈值增量,当所有眩光评价点的眩光限制阈值增量的最大值超出眩光限制阈值增量的规范阈值时,更新防抛网的预设钢丝直径、风屏障的预设厚度或者风屏障的预设孔径,重复以上步骤,直至眩光限制阈值增量不超过规范阈值,同样填补了现有技术尚无防抛网、风屏障的防眩性能的评价方法的空白。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术计算直线段防眩板高度的原理图;

图2为本发明提供的公铁平层大桥运营安全综合防护方法的流程图;

图3为本发明提供的风屏障的厚度折减系数的原理图;

图4为本发明提供的公铁平层大桥运营安全综合防护系统的结构图;

符号说明:1-防眩板高度获取模块,2-第一判断结果获取模块,3-第一判断结果表示模块,4-透光面积比例计算模块,5-眩光限制阈值增量确定模块,6-第二判断结果获取模块,7-第二判断结果表示模块,8-更新模块,9-防眩板确定模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种公铁平层大桥运营安全综合防护方法及系统,以选取符合防眩要求的防护设施,提高公铁平层大桥运营安全的综合防护。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供了一种公铁平层大桥运营安全综合防护方法,如图2所示,防护方法包括:

S201,获取铁路机车前照灯产生的眩光在不影响公路上行驶车辆的驾驶员视线时的防眩板的高度,计算防眩板的高度时需要综合考虑以下两种情况:

①保证通过防眩板的眩光至少射到公路离铁路较远一侧的路肩边缘:

利用公式计算通过防眩板的眩光至少射到公路离铁路较远一侧的路肩边缘时的防眩板的高度x1

②保证射到公路上的眩光至少不影响离铁路最外侧车道上行驶车辆的驾驶员的视线:

利用公式

Figure BDA0002596086230000092

计算通过防眩板并射到公路上的眩光至少不影响离铁路最外侧车道上行驶的驾驶员的视线时的防眩板的高度x2

将x1和x2中的较大值作为铁路机车前照灯产生的眩光在不影响公路上行驶车辆的驾驶员视线时的防眩板的高度。为了便于施工,选取防眩板的高度向上取整后的值,作为防眩板的建议高度。

其中,l1为防眩板距公路离铁路较远一侧的路肩边缘距离,l2为公路宽度,Δl为铁路与公路路肩平距,h0为铁路机车前照灯高度,Δh为铁路与公路高程差,l3为公路距离铁路最远的车道中心线距铁路侧防眩板的距离,l4为铁路侧防眩板到铁路中心线的距离,h1为驾驶员视线高度。

由于铁路机车车厢灯产生的眩光也会对在公路上行驶车辆的驾驶员视线产生影响,但是一般铁路机车的车窗高度为1.65-1.8m,低于铁路机车前照灯高度,所以计算得到的车厢灯对应的防眩板高度应小于前照灯对应的防眩板高度,因此可不用考虑车厢灯情况。

S202,判断防眩板的高度是否超过高度阈值,得到第一判断结果。为使防眩板的高度能与道路的横断面比例协调,不使防眩板受冲撞后倒伏到行车道上,以及减少行驶的压迫感,防眩板的高度一般不宜超过2m,因此,防眩板的高度阈值一般设置为两米。

S203,若第一判断结果表示是,则将防眩板替换为具有预设钢丝直径的防抛网或者具有预设厚度和预设孔径的风屏障。

若公铁平层大桥项目的初步设计方案中已设计防抛网,则优先将防眩板替换为防抛网;若公铁平层大桥项目的初步设计方案中已设计风屏障,则优先将防眩板替换为风屏障。

S204,根据防抛网的预设钢丝直径或者风屏障的预设厚度和预设孔径,计算防抛网或者风屏障的透光面积比例,具体分为以下步骤:

当选用防抛网时,根据防抛网的预设钢丝直径,利用公式

Figure BDA0002596086230000101

计算防抛网的透光面积比例RL

当选用风屏障时,根据风屏障的预设厚度和预设孔径,利用公式R′L=T×M,计算风屏障的透光面积比例R′L

其中,L1、L2分别为防抛网网孔的长、宽,r为钢丝直径,θ为斜射角,T为孔隙面积比例,

Figure BDA0002596086230000102

s为孔隙面积,s=nπ(R/2)2,R为风屏障的预设孔径,n为孔隙的数量,S为风屏障面积,M为厚度折减系数,b为孔径沿光线斜射方向的椭圆投影的短半轴,d为孔径沿光线斜射方向的两个椭圆投影之间的距离,L为风屏障的预设厚度,计算厚度折减系数的原理如图3所示,厚度折减系数为风屏障具有一定厚度而引起的光线遮挡,按照集合投影关系计算,以孔隙型风屏障为例,将该孔径沿光线斜射方向的投影抽象成两个椭圆,孔径沿光线斜射方向的两个椭圆投影之间的距离d=L*cosθ,图3的左图中阴影部分面积即等于右图中对椭圆沿y轴的积分减去矩形面积,

Figure BDA0002596086230000103

S205,根据透光面积比例,利用失能眩光的评价方法,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线最不利位置直线上的每个眩光评价点的眩光限制阈值增量,具体包括:

当公路与铁路最小横向距离和最小相对高差两种不利情况同时存在时,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线的每个眩光评价点,所有眩光评价点形成最不利位置直线,该直线上的眩光评价点的横向距离和高差均为最小值,但纵向距离不同,因此需要对各纵向距离均进行评价;

当视线与眩光源光线入射方向的夹角位于1.5°-60°范围时,利用公式确定最不利位置直线上的每个眩光评价点的等效光幕亮度Lv

在背景亮度范围为0.05cd/m2-5cd/m2时,根据等效光幕亮度,利用公式确定每个眩光评价点的眩光限制阈值增量TI;

其中,Lv是等效光幕亮度(cd/m2),ECI是眩光源在观察者眼中垂直于视线的平面上产生的照度(Ix),α是视线与眩光源光线入射方向的夹角,K是常数,取决于α的单位,当α用角度表示时,K=10,当α用弧度表示时,K=3×10-3

Figure BDA0002596086230000113

为防抛网的透光面积比例或者风屏障的透光面积比例,TI为相对阈值增量(%),

Figure BDA0002596086230000114

为路面平均亮度(cd/m2)。

S206,判断所有眩光评价点的眩光限制阈值增量的最大值是否超出眩光限制阈值增量的规范阈值,得到第二判断结果。

根据《公路照明技术条件》(GB/T 24969-2010)规定,公路眩光限制阈值增量TI(%)不得超过10%,由铁路光源引起的眩光限制阈值增量也参照此规定,即,眩光限制阈值增量的规范阈值设置为10%。

S207,若第二判断结果表示否,则选取预设钢丝直径的防抛网或者预设厚度和预设孔径的风屏障。

S208,若第二判断结果表示是,则更新防抛网的预设钢丝直径、风屏障的预设厚度或者风屏障的预设孔径,返回步骤“根据防抛网的预设钢丝直径或者风屏障的预设厚度和预设孔径,计算防抛网或者风屏障的透光面积比例”。

若第二判断结果表示超出规范要求值,则说明铁路机车前照灯对公路的眩光影响显著,需要选取更高规格的设计方案,具体为:

增加防护网的钢丝直径、增加风屏障的厚度、减小风屏障的孔径或者增加风屏障的孔隙间距。

对调整后的防护网或者风屏障再次进行评价,直到所设计的防护网或者风屏障符合防眩要求为止。

S209,若第一判断结果表示否,则选用所述高度的防眩板。

本发明给出了防眩板所需高度超过标准时的替代方案,并提出了评价风屏障、防抛网的防眩性能的方法,综合考虑了防风、防眩、防抛等防护设施的布设,填补了现有方法没有对公铁平层大桥运营安全的综合防护的空白。

本发明还提供了一种公铁平层大桥运营安全综合防护系统,如图4所示,防护系统包括:防眩板高度获取模块1、第一判断结果获取模块2、第一判断结果表示模块3、透光面积比例计算模块4、眩光限制阈值增量确定模块5、第二判断结果获取模块6、第二判断结果表示模块7、更新模块8和防眩板确定模块9。

防眩板高度获取模块1,用于获取铁路机车前照灯产生的眩光在不影响公路上行驶车辆的驾驶员视线时的防眩板的高度。

第一判断结果获取模块2,用于判断防眩板的高度是否超过高度阈值,得到第一判断结果。

第一判断结果表示模块3,用于若第一判断结果表示是,则将防眩板替换为预设钢丝直径的防抛网或者预设厚度和预设孔径的风屏障。

透光面积比例计算模块4,用于根据防抛网的预设钢丝直径或者风屏障的预设厚度和预设孔径,计算防抛网或者风屏障的透光面积比例。

眩光限制阈值增量确定模块5,用于根据透光面积比例,利用失能眩光的评价方法,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线最不利位置直线上的每个眩光评价点的眩光限制阈值增量。

第二判断结果获取模块6,用于判断所有眩光评价点的眩光限制阈值增量的最大值是否超出眩光限制阈值增量的规范阈值,得到第二判断结果。

第二判断结果表示模块7,用于若第二判断结果表示否,则选取预设钢丝直径的防抛网或者预设厚度和预设孔径的风屏障。

更新模块8,用于若第二判断结果表示是,则更新防抛网的预设钢丝直径、风屏障的预设厚度或者风屏障的预设孔径,返回步骤“根据防抛网的预设钢丝直径或者风屏障的预设厚度和预设孔径,计算防抛网或者风屏障的透光面积比例”。

防眩板确定模块9,用于若第一判断结果表示否,则选用所述高度的防眩板。

防眩板高度获取模块1,包括:第一防眩板高度获取子模块、第二防眩板高度获取子模块和第三防眩板高度确定子模块。

第一防眩板高度获取子模块,用于利用公式计算通过防眩板的眩光至少射到公路离铁路较远一侧的路肩边缘时的防眩板的高度x1

第二防眩板高度获取子模块,用于利用公式

Figure BDA0002596086230000132

计算通过防眩板并射到公路上的眩光至少不影响离铁路最外侧车道上行驶的驾驶员的视线时的防眩板的高度x2

第三防眩板高度确定子模块,用于将x1和x2中的较大值作为铁路机车前照灯产生的眩光在不影响公路上行驶车辆的驾驶员视线时的防眩板的高度。

其中,l1为防眩板距公路离铁路较远一侧的路肩边缘距离,l2为公路宽度,Δl为铁路与公路路肩平距,h0为铁路机车前照灯高度,Δh为铁路与公路高程差,l3为公路距离铁路最远的车道中心线距铁路侧防眩板的距离,l4为铁路侧防眩板到铁路中心线的距离,h1为驾驶员视线高度。

透光面积比例计算模块4,包括:防抛网的透光面积比例计算子模块和风屏障的透光面积比例计算子模块。

防抛网的透光面积比例计算子模块,用于当选用防抛网时,根据防抛网的预设钢丝直径,利用公式

Figure BDA0002596086230000133

计算防抛网的透光面积比例RL

风屏障的透光面积比例计算子模块,用于当选用风屏障时,根据风屏障的预设厚度和预设孔径,利用公式R′L=T×M,计算风屏障的透光面积比例R′L

其中,L1、L2分别为防抛网网孔的长、宽,r为钢丝直径,θ为斜射角,T为孔隙面积比例,s为孔隙面积,s=nπ(R/2)2,R为风屏障的预设孔径,n为孔隙的数量,S为风屏障面积,M为厚度折减系数,

Figure BDA0002596086230000135

b为孔径沿光线斜射方向的椭圆投影的短半轴,d为孔径沿光线斜射方向的两个椭圆投影之间的距离,d=L*cosθ,上为风屏障的预设厚度。

眩光限制阈值增量确定模块5,包括:最不利位置直线形成子模块、等效光幕亮度确定子模块和眩光限制阈值增量确定子模块。

最不利位置直线形成子模块,用于当公路与铁路最小横向距离和最小相对高差两种不利情况同时存在时,确定眩光影响公路上行驶车辆的驾驶员视线的每个眩光评价点,所有眩光评价点形成最不利位置直线;

等效光幕亮度确定子模块,用于当视线与眩光源光线入射方向的夹角位于1.5°-60°范围时,利用公式

Figure BDA0002596086230000141

确定最不利位置直线上的每个眩光评价点的等效光幕亮度Lv

眩光限制阈值增量确定子模块,用于在背景亮度范围为0.05cd/m2-5cd/m2时,根据等效光幕亮度,利用公式确定每个眩光评价点的眩光限制阈值增量TI。

其中,Lv是等效光幕亮度(cd/m2),ECI是眩光源在观察者眼中垂直于视线的平面上产生的照度(Ix),α是视线与眩光源光线入射方向的夹角,K是常数,取决于α的单位,当α用角度表示时,K=10,当α用弧度表示时,K=3×10-3

Figure BDA0002596086230000143

为防抛网的透光面积比例或者风屏障的透光面积比例,TI为相对阈值增量(%),为路面平均亮度(cd/m2)。

更新模块8,包括:更新子模块。

更新子模块,用于增加防护网的钢丝直径、增加风屏障的厚度、减小风屏障的孔径或者增加风屏障的孔隙间距。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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