汽車安全剎車距離論文自述

1、 首先，我們仔細分析剎車的過程，發(fā)現(xiàn)剎車經(jīng)歷兩個階段： 在第一階段，司機意識到危險，做出剎車決定，并踩下剎車踏板使剎車系統(tǒng)開始起作用，汽車在反應時間段行駛的距離為“反應距離”； 在第二階段，從剎車踏板被踩下、剎車系統(tǒng)開始起作用，到汽車完全停住，汽車在制動過程“行駛”（輪胎滑動摩擦地面）的距離為“制動距離” 進而可得出：剎車距離剎車距離=反應距離反應距離+制動距離制動距離 反應距離階段反應距離階段 根據(jù)常識，可以假設汽車在反應時間內(nèi)車速沒有改變，也就是說在此瞬間汽車做勻速直勻速直線運動線運動，反應時間取決于駕駛員狀況和汽車制動系統(tǒng)的靈敏性,與汽車的型號沒有關系，而在不同年齡段的司機狀況（包括反應

2、、警覺性、視力等）有一定差別，因此在這研究中可以考慮分年齡段研究反應距離；正常情況下，汽車制動系統(tǒng)的靈敏性都非常好，與駕駛員狀況相比，可以忽略。 假設汽車在平直道路上行駛，駕駛員緊急剎車，一腳把剎車踏板踩到底，汽車在剎車過程沒有轉方向； 汽車在反應階段做勻速直線運動，立即得到反應距離：d= t v 制動距離階段制動距離階段 在制動過程，汽車的輪胎產(chǎn)生滾動摩擦，車速從v迅速減慢，直到車速變?yōu)?，汽車完全停止。用物理的語言來陳述，那就是：汽車制動力使汽車做減速運動，汽車制動力做功導致汽車動能的損失。 假設汽車在制動過程做勻減速直線運動，加速度a只與車型有關，同車型時為常數(shù)，制動力所做的功只等于汽車

3、動能的損失； 根據(jù)牛頓第二定律和上述假設，汽車在制動過程做勻減速直線運動，加速度a是常數(shù)，有 F=ma；再根據(jù)功能原理，汽車制動力所做的功等于汽車動能的損失：Fd=mv/2；所以d=v/2a 令，k=1/(2a)，就得到制動距離： d=kv 從分析結果可知：從分析結果可知： 剎車距離剎車距離=反應距離反應距離+制動距離制動距離 剎車距離模型：剎車距離模型：d= +kv t v 本文的汽車制動距離數(shù)據(jù)來自汽車之家網(wǎng)數(shù)據(jù)擬合 采用最小二乘法進行擬合： 利用公式：S=（kv-d）進行求解： 解答時先對S求導可得：S=2k（v）-2dv 令S=0 ，可求得k值：82i1822122 ()iiiivdk

4、v數(shù)據(jù)處理 先對各類型汽車的剎車曲線進行描點取值 進而利用Office excel進行計算，得到例表： 制動距離距離d(m)車速（km/h)車速v(m/s)v2dv41.9210027.778771.60564691.3581190748.36234.429025.000625.00043025.000781250.00027.328022.222493.82726982.716487730.52921.127019.444378.08615970.370285898.68215.426016.667277.7788566.667154320.98810.425013.889192.90140

5、20.06274421.7736.924011.111123.4571708.64230483.1583.92308.33369.444544.4449645.062 222 v 對表格中五列與六列數(shù)據(jù)進行求和 =165509.259 =3014498.552 進而代入 求出K值 k=0.055 得出剎車距離模型：82i 12iiv d82212()iiv82i1822122()iiiivdkv青年組中年組老年組剎車模型d=1.278v+0.055vd=1.218v+0.055vd=1.371v+0.055v 一、利用剎車模型的公式可以知道，當汽車的速度越快，那么要使汽車完全停下來的剎車距離就

6、越遠，由于正常情況下同一年齡段的司機狀況是差別不大，則同一年齡段的司機反應時間t可被視為常數(shù)，因此由反應距離公式d=tv可知，反應距離d隨速度v的增大而增大，并以固定倍數(shù)增長。而由剎車距離公式d=tv+kv知，當速度v增大的時，汽車的剎車距離d不是以固定的倍數(shù)增大，而是隨著速度v的增大呈二次函數(shù)增長。 二、從研究的數(shù)據(jù)表明，由于汽車的質量、制動力大小、性能不同，剎車系統(tǒng)也不同，因此擬合的k值也不同，導致其剎車距離也不同。 三、因為同一年齡段的司機反應時間是被視為常數(shù)t的，而制動距離則是被看為勻減速的過程，可利用勻減速的速度公式v=at及比例常數(shù)k= ,知v= t，即隨著汽車速度v的增長，其剎車

7、所需的時間就越長,且以 倍增長。 12 a12k12k模型的應用模型的應用 對于該模型的應用可從剎車距離與剎車時間兩個對于該模型的應用可從剎車距離與剎車時間兩個方面給予不同年齡段的司機不同的建議：方面給予不同年齡段的司機不同的建議： 不同年齡段的司機可運用測距儀所測與前車距離，進而參照表中數(shù)值駕駛。當汽車行駛速度在以下數(shù)據(jù)的某一范圍內(nèi)，司機就要保證自己車與前面車的距離不小于安全車距。 不同年齡段的司機在開車時，可利用公路上的某一標志物為參考，從前車經(jīng)過這一標志物開始根據(jù)下表提供的時間數(shù)據(jù)，默數(shù)自己經(jīng)過這一標志物的時間不宜快于剎車時間。 優(yōu)點優(yōu)點：模型可以給大多數(shù)公路汽車駕駛員以駕駛參考，解決大部分汽車的安全剎車距離的預測問題，可有效的利用于減少因汽車追尾事件所造成的交通事故，因此可以對模型進行推廣運用。 缺點缺點：沒有全面的收集到各種天氣及其他道路情況下的汽車剎車數(shù)據(jù)，對于剎車數(shù)據(jù)的取值過程存在誤差，導致K值的擬合存在偏差。同時在汽車高速行駛遺漏了某些不容忽視的因素，導致模型的數(shù)據(jù)整合不具完全可信度。 改進：改進：本文在分析反應時間t時所提供的數(shù)據(jù)不具很強說服力且年齡段選取考慮