半挂汽车列车弯路行驶轨迹分析

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半挂汽车列车弯路行驶轨迹分析
汽车列车运输正以最佳的运输效益和对特殊运
输对象、运输条件的良好适应性，在公路运输中发
挥着重要作用
［1］
。汽车列车在弯路行驶时，挂车轨
迹会向牵引车转弯的内侧偏移，使得列车行驶通道
加宽，严重时会刮碰弯道内侧的行人和车辆，造成
事故。从提高汽车列车主动安全性的角度出发，研
究汽车列车在狭窄弯路上改变方向或绕过障碍物的
通过能力，对改善汽车列车的转向机动性和通过
性，具有现实的工程意义。
机动性表示汽车列车在狭窄道路、转运货尝
码头和建筑工地等的通过性能。常用最小转弯半
径、最大通道宽度、半挂车对牵引车的偏移距等参
数进行评价
［2］
。
1 半挂汽车列车弯路转向数学模型
半挂汽车列车的弯路行驶轨迹，是确定其弯路
机动性能的依据。不计侧滑和侧偏，忽略转向系响
应时间及车辆本身的机械偏差影响后，半挂汽车列
车的运动模型可简化为图 1 所示。其中， 、 、
、 四点分别对应着牵引车前转向桥、非转向后
桥（单桥或多桥）的几何中心、牵引座铰接点及半
挂车后桥的几何中心。
半挂汽车列车后轮转向有效的改善了其轨迹跟
踪性。后轮转向是通过-套控制装置，使半挂车车
桥中点沿着牵引车后桥或者前桥中点的轨迹行驶。
其控制原理-般是根据牵引车跟半挂车的折角，来控制挂车的车轮转角，文中采用图 2 所示的控制机
构来改善其弯路行驶轨迹。假设汽车列车在稳定的
圆周行驶过程中车轮无侧滑，牵引车质心与半挂车
上 点以同-稳态转向半径 稳定转向
［3］
。 为半
挂车后桥与稳态圆的交点，半挂车相对牵引车的车
体中心线夹角为 ，牵引车前轮转向角为 ，半挂
车内侧车轮转角为 2 ，外侧车轮转角为 1 ，有如下
关系