汽车安全刹车距离论文自述

1、 首先，我们仔细分析刹车的过程，发现刹车经历两个阶段： 在第一阶段，司机意识到危险，做出刹车决定，并踩下刹车踏板使刹车系统开始起作用，汽车在反应时间段行驶的距离为“反应距离”； 在第二阶段，从刹车踏板被踩下、刹车系统开始起作用，到汽车完全停住，汽车在制动过程“行驶”（轮胎滑动摩擦地面）的距离为“制动距离” 进而可得出：刹车距离刹车距离=反应距离反应距离+制动距离制动距离 反应距离阶段反应距离阶段 根据常识，可以假设汽车在反应时间内车速没有改变，也就是说在此瞬间汽车做匀速直匀速直线运动线运动，反应时间取决于驾驶员状况和汽车制动系统的灵敏性,与汽车的型号没有关系，而在不同年龄段的司机状况（包括反应

2、、警觉性、视力等）有一定差别，因此在这研究中可以考虑分年龄段研究反应距离；正常情况下，汽车制动系统的灵敏性都非常好，与驾驶员状况相比，可以忽略。 假设汽车在平直道路上行驶，驾驶员紧急刹车，一脚把刹车踏板踩到底，汽车在刹车过程没有转方向； 汽车在反应阶段做匀速直线运动，立即得到反应距离：d= t v 制动距离阶段制动距离阶段 在制动过程，汽车的轮胎产生滚动摩擦，车速从v迅速减慢，直到车速变为0，汽车完全停止。用物理的语言来陈述，那就是：汽车制动力使汽车做减速运动，汽车制动力做功导致汽车动能的损失。 假设汽车在制动过程做匀减速直线运动，加速度a只与车型有关，同车型时为常数，制动力所做的功只等于汽车

3、动能的损失； 根据牛顿第二定律和上述假设，汽车在制动过程做匀减速直线运动，加速度a是常数，有 F=ma；再根据功能原理，汽车制动力所做的功等于汽车动能的损失：Fd=mv/2；所以d=v/2a 令，k=1/(2a)，就得到制动距离： d=kv 从分析结果可知：从分析结果可知： 刹车距离刹车距离=反应距离反应距离+制动距离制动距离 刹车距离模型：刹车距离模型：d= +kv t v 本文的汽车制动距离数据来自汽车之家网数据拟合 采用最小二乘法进行拟合： 利用公式：S=（kv-d）进行求解： 解答时先对S求导可得：S=2k（v）-2dv 令S=0 ，可求得k值：82i1822122 ()iiiivdk

4、v数据处理 先对各类型汽车的刹车曲线进行描点取值 进而利用Office excel进行计算，得到例表： 制动距离距离d(m)车速（km/h)车速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 对表格中五列与六列数据进行求和 =165509.259 =3014498.552 进而代入 求出K值 k=0.055 得出刹车距离模型：82i 12iiv d82212()iiv82i1822122()iiiivdkv青年组中年组老年组刹车模型d=1.278v+0.055vd=1.218v+0.055vd=1.371v+0.055v 一、利用刹车模型的公式可以知道，当汽车的速度越快，那么要使汽车完全停下来的刹车距离就

6、越远，由于正常情况下同一年龄段的司机状况是差别不大，则同一年龄段的司机反应时间t可被视为常数，因此由反应距离公式d=tv可知，反应距离d随速度v的增大而增大，并以固定倍数增长。而由刹车距离公式d=tv+kv知，当速度v增大的时，汽车的刹车距离d不是以固定的倍数增大，而是随着速度v的增大呈二次函数增长。 二、从研究的数据表明，由于汽车的质量、制动力大小、性能不同，刹车系统也不同，因此拟合的k值也不同，导致其刹车距离也不同。 三、因为同一年龄段的司机反应时间是被视为常数t的，而制动距离则是被看为匀减速的过程，可利用匀减速的速度公式v=at及比例常数k= ,知v= t，即随着汽车速度v的增长，其刹车

7、所需的时间就越长,且以 倍增长。 12 a12k12k模型的应用模型的应用 对于该模型的应用可从刹车距离与刹车时间两个对于该模型的应用可从刹车距离与刹车时间两个方面给予不同年龄段的司机不同的建议：方面给予不同年龄段的司机不同的建议： 不同年龄段的司机可运用测距仪所测与前车距离，进而参照表中数值驾驶。当汽车行驶速度在以下数据的某一范围内，司机就要保证自己车与前面车的距离不小于安全车距。 不同年龄段的司机在开车时，可利用公路上的某一标志物为参考，从前车经过这一标志物开始根据下表提供的时间数据，默数自己经过这一标志物的时间不宜快于刹车时间。 优点优点：模型可以给大多数公路汽车驾驶员以驾驶参考，解决大部分汽车的安全刹车距离的预测问题，可有效的利用于减少因汽车追尾事件所造成的交通事故，因此可以对模型进行推广运用。 缺点缺点：没有全面的收集到各种天气及其他道路情况下的汽车刹车数据，对于刹车数据的取值过程存在误差，导致K值的拟合存在偏差。同时在汽车高速行驶遗漏了某些不容忽视的因素，导致模型的数据整合不具完全可信度。 改进：改进：本文在分析反应时间t时所提供的数据不具很强说服力且年龄段选取考虑