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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2003.tde-08042014-084813
Document
Author
Full name
Paulo Rogerio Zanoli
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2003
Supervisor
Committee
Setti, José Reynaldo Anselmo (President)
Shimoishi, José Matsuo
Widmer, João Alexandre
Title in Portuguese
Área de escape para caminhões desgovernados
Keywords in Portuguese
Área de escape
Caixa de retenção
Caminhão desgovernado
Declives longos e íngremes
Frenagem
Abstract in Portuguese
O objetivo desta dissertação foi estudar dispositivos para contenção de veículos desgovernados por falta de freios em declives longos e íngremes. Para tanto, fez-se uma revisão abrangente da literatura especializada e coletaram-se dados em testes realizados na área de escape construída no km 42,7 da pista sul da Via Anchieta, onde existe um declive de 12,8 km de extensão. A pesquisa relatada nesta dissertação focaliza três aspectos principais: a eficiência do dispositivo em deter caminhões sem freios, a localização do dispositivos e a determinação da velocidade segura de operação de caminhões nesse declive. Dados empíricos da desaceleração dos caminhões no dispositivo foram coletados com auxílio de GPS, o que permitiu estudar o comportamento dos caminhões dentro da caixa de retenção. Os dados coletados foram usados para a calibração de um modelo capaz de estimar a desaceleração média proporcionada pelo dispositivo em função da velocidade de entrada e do número de eixos do caminhão. Para a análise da localização do dispositivo, propôs-se um modelo que leva em consideração o perfil vertical do declive, a velocidade dos caminhões, a temperatura dos freios e a frequência de acidentes com veículos desgovernados ao longo do declive. A determinação da estratégia ótima de condução no declive consistiu em determinar a máxima velocidade que os caminhões podem percorrer o declive sem que os freios sofram superaquecimento. Os parâmetros usados na análise foram a massa bruta total do veículo e as reduções da sua caixa de câmbio. Foram estabelecidas velocidades e marchas máximas para 16 tipos de caminhão. Os resultados obtidos mostram que este tipo de dispositivo é capaz de deter caminhões desgovernados com segurança e podem subsidiar projetos de novas áreas de escape no Brasil.
Title in English
Escape areas for runaway trucks
Keywords in English
Arrester bed
Runway trucks
Steep and long downgrade
Truck braking
Truck escape areas
Abstract in English
The objective of the dissertation was to study devices for arresting runaway trucks on long and steep downgrades. A comprehensive review of the literature was carried out and empirical data were collected by means of real life trials at an arrester bed build at a 12.8 km downgrade on the southward lanes of Via Anchieta, the old highway connecting the cities of São Paulo and Santos, in Brazil. The research reported focused on three major aspects: arresting capability of the escape area, location of the escape area and safe operating speeds for trucks on this downgrade. Truck deceleration data were collected during the trials by means of GPS equipment installed in the vehicles and were used to determine truck behavior within the arrester bed. A mathematical model, which allows the estimation of average deceleration as a function of entry speed and number of axles, was fitted to the observed data. The location study proposed a method to establish the points along the downgrade where arrester beds are needed, based on road profile, truck speed, brake temperature and accident data. Optimal driving strategies for truck drivers to negotiate safely the downgrade were also studied, in order to determine the downgrade maximum speed that would avoid brake overheating. The parameters used in this analysis were gross vehicle mass and gearbox characteristics. Safe maximum downgrade speeds and gears were established for 16 truck models. The results, which showed that arrester beds are capable of safely stopping runaway trucks in long and steep downgrades, may also be used to assist the design of new arrester beds in Brazil.
 
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Publishing Date
2014-04-11
 
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