浅谈互通立交设计中的运行速度及设计速度

介绍了互通立交设计过程中匝道范围车辆加速运行、减速运行的运行速度计算方法,以及各匝道平面线形理论设计速度的计算方法,并通过运行速度与设计速度的协调性分析,判断互通立交匝道线形设计的安全性。     

互通立交匝道运行速度预测模型

匝道是互通立交的重要组成部分,基于运行速度的匝道设计理念是目前公路及互通立交一种新的设计思路。文中以互通立交匝道小型车辆的运行速度为主要研究目标,通过分析互通立交匝道运行速度的影响因素,制订了正交试验方案,运用车载高精度GPS设备,采集了北京市4座互通式立交共14条匝道车辆连续运行速度数据。按照车辆在互通立交匝道上的运行速度特性将匝道分为3段,即减速段、匀速段、加速段,构建互通立交匝道各个分段运行速度与影响因素之间的预测模型,并对预测模型进行了验证。     

互通式立交出口匝道运行速度过渡段长度研究

为确定车辆在互通式立交出口匝道满足安全行驶需求的运行速度过渡段最小长度,分别建立了满足超高过渡、变速行驶、3 s行程时间及横向加速度变化率适中等要求的运行速度过渡段长度计算模型。采用UMRR链式开普勒雷达测速仪,实测不同主线设计速度下立交出口匝道分流鼻运行速度,结合SPSS软件分析,得到分流鼻运行速度。基于运行速度过渡段长度计算模型和典型参数的分析论证,得到了满足不同需求下的运行速度过渡段长度。结果表明:匝道设计速度为30~40 km/h时,车辆变速行驶需求为运行速度过渡段长度的主要控制因素;匝道设计速度为50~80 km/h时,超高过渡、3 s行程时间为运行速度过渡段长度的主要控制因素;基于安全行驶需求,提出了互通式立交出口匝道运行速度过渡段长度最小建议值及纵坡修正系数。     

互通式立交匝道车速研究

通过对国内外互通式立交匝道设计速度取值的分析对比,结合我国的实际情况和惯例,针对匝道设计速度与互通式立交类型和匝道形式的对应关系,通过计算分析进行研究,提出匝道设计速度与互通交叉类别和匝道形式、主线设计速度取值的关系,据此提出了匝道设计速度的取值范围.     

大广高速公路某越岭段道路运行速度协调性分析

论述设计速度和运行速度的关系,并根据不同线形单元运行速度预测模型,对大广高速公路某越岭段道路运行速度协调性进行了分析,指出山区高速公路线形设计进行运行速度协调性分析的重要性。     

基于高速公路路线设计一致性的中型卡车运行速度模型研究

本文详细分析受到不同线形影响下驾驶员的信息采集处理过程。在大量实测数据基础上,深入探讨中型车在高速公路自由流运行状态下其运行速度的变化规律。然后运用统计方法建立一整套预测精度高、适用范围广的中型车运行速度模型,并运用运行速度模型绘制了运行速度图。为运用基于设计一致性理念进行道路交通安全审核提供理论基础,同时也为道路规范和标准中使用运行车速线形设计方法提供数据支持。     

基于运行速度的平行匝道设计方法研究

平行匝道优点突出,在快速路中已广泛使用,对其进行细致深入的研究和设计具有重要的现实意义。但国内设计规范中缺少专门的具体规定,相关的研究资料也较少。目前的设计方法仍沿用设计速度法进行设计,且与常规的立交匝道特征未加以区别,存在与平行匝道的实际运行特征不符的缺陷。本文对平行匝道的独有特征和运行特点进行分析,按照运行速度的理论进行研究,提出了优化后的运行速度设计法。通过对平行匝道各段的设计指标与运行速度进行协调性设计,可缓解城市高架快速路的交通拥堵,提高运输效率、保障交通安全。     

基于运行速度的互通立交出口匝道设计适应性评价研究

为了打破仅以设计速度作为互通匝道设计依据的传统设计理念,引入运行速度模型,利用汽车行驶中的横向力系数大小对汽车行驶状态进行科学评价,对大货车和小客车在出口匝道的行驶状态分别评价,从而为互通立交出口匝道设计提供参考依据.     

三岔喇叭形互通式立交环形匝道平面几何线形研究

本文分析研究了环形匝道平面几何线形对三岔喇叭互通式立体交叉建设规模及纵面线形的影响,并对其组合形式进行了分析比选研究。结果表明,在不考虑地形的情况下,仅从平面几何线形分析,三岔喇叭互通式立体交叉立交的建设规模,随环形匝道平曲线半径的增大而增加,环形匝道平曲线线形采用卵形曲线较采用单圆曲线的营运里程长、占地规模大;在地形条件及投资允许的情况下,建议环形匝道平面几何线形宜采用易适应地形、较为美观、行车较为安全的卵形曲线。同时,建议环形匝道设计速度为40km/h的Rmin宜≥60m,设计速度为30～35km/h的Rmin宜≥45m。     

高速公路互通式立交单车道减速车道长度研究

针对我国《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)中互通式立交减速车道最小长度取值不合理的问题,通过国内外资料调查和互通式立交分流区车辆运行数据调查,研究主线设计速度为120 km/h的高速公路互通式立交分流区驶出车辆的分流位置和减速特性.基于二次减速理论并考虑三角渐变段长度建立互通式立交减速车道长度计算模型,通过调查数据统计和国内外研究分析确定模型中分流点初速度、分流鼻速度和两次减速度等关键参数取值.利用上述模型对减速车道长度取值的合理性进行了分析,并给出了对应不同匝道设计速度的减速车道长度建议值.其研究方法和计算模型可用于不同设计速度的高速公路减速车道长度的确定,而进一步的调查和计算结果可以作为现行《规范》的补充.     

基于运行安全的山区高速公路路线设计

基于运行安全的设计理念,从运行速度设计思想出发,探讨了山区高速公路路线设计中平曲线半径及超高、视距、纵坡、横断面、隧道线形等对车辆运行安全的影响;针对具体工程实例,通过检验运行速度与设计速度的协调性来评价路线线形的均衡性,当运行速度与设计速度相差较大时,建议对路线设计关键技术指标进行安全性检验。     

高速公路互通式立交约束型出口识别视距分析

为确定高速互通式立交公路主线约束型出口的识别视距,运用汽车理论及人机工程学原理,分析了主线约束型出口不同设计速度对应的识别视距,提出了主线约束型出口满足不同主线设计速度对应的不同匝道设计速度的识别视距值.研究结果表明:对新建高速公路,出口位置所在主线线形应尽量避免采用识别视距临界值；对已建高速公路,当高速公路出口位置受地形地物限制,出口位于主线约束位置时,应加强高速公路约束型出口处安全保障措施,保证主线约束型出口交通安全.     

基于运行安全的山区高速公路路线设计

基于运行安全的设计理念,本文从运行速度设计思想出发,探讨了山区高速公路路线设计中平曲线半径及超高、视距、纵坡、横断面、隧道线形等对车辆运行安全的影响。针对具体工程实例,通过检验运行速度与设计速度的协调性,来评价路线线形的均衡性,当运行速度与设计速度相差较大时,对路线设计关键技术指标进行安全性检验。     

公路平曲线路段大型车运行速度模型研究

从安全设计一致性理念出发,详细分析了驾驶员在高速公路自由流状态下平曲线路段的信息采集处理过程,认为大型车在平曲线路段的曲中点前后两部分运行速度是受不同的线形信息的影响,用大量的实测数据建立了相应的两阶段平曲线路段大型车运行速度统计模型。经过与实测速度对比验证,证明两阶段平曲线运行速度预测模型具有预测精度高、适用范围广的优点。这为利用运行速度制定公路线形设计标准提供了良好的数据支持,同时也为运行速度进行安全一致性审核提供了理论支撑。     

螺旋匝道和螺旋桥的小客车行驶速度特征

为明确螺旋匝道和螺旋桥处的驾驶行为模式和汽车运行特征，在涪陵长江一桥、乌江二桥、重庆融侨大道和涪陵金凯环形高架4处地点开展螺旋匝道实车试验，用车载仪器采集自然驾驶状态下的汽车连续行驶轨迹、速度以及周围行驶环境等信息。基于自然驾驶数据，研究螺旋匝道范围内的速度变化模式、幅值特性以及影响因素。研究结果表明：单车道螺旋匝道的速度变化模式多样化，双车道螺旋匝道的行驶速度在整体上维持稳定，匝道范围内的连续升坡和降坡并未导致速度出现趋势性衰减和趋势性升高；螺旋匝道并入主线时，驾驶人在合流鼻之前有明显的、共性的减速行为，这与现行设计标准中的设计假定相反；除涪陵长江一桥之外，其余3处都是下行速度低于上行速度；螺旋匝道设计速度越低，实测速度与设计速度之间的偏离越严重，并且速度幅值离散化，因此不建议使用20 km·h^-1的匝道设计速度；螺旋匝道运行速度与匝道半径成正相关。     

基于运行速度的高速公路隧道出入口安全设计

针对高速公路隧道事故多发的现状,调查了高速公路隧道路段运行速度,分析了隧道出入口车速变化规律,采用线形过渡技术指标、抗滑过渡技术指标和照明过渡技术指标对隧道出入口过渡性进行分析评价,提出基于运行速度的高速公路隧道出入口安全设计方法,可为高速公路隧道群出入口设计及安全管理提供参考.     

山岭区双向四车道高速公路运行速度预测模型研究

山岭区高速公路行车速度受纵坡影响较大,与其他区域高速公路有着明显的不同,我国目前还没有一个针对山岭区高速公路运行速度的预测模型。在分析国内外相关研究成果的基础上,选择三福高速公路、渝宜高速公路、渝成高速公路、渝黔高速公路、渝武高速公路5条山岭区高速公路作为运行速度的调研对象,共计收集156处的道路线形数据和运行速度数据。通过分析速度与线形之间的分布特性,建立了山岭区双向4车道高速公路运行速度预测模型。使用156处数据对模型进行了标定,分别得到小客车、货车运行速度预测模型。     

高速公路行车速度与行车安全性分析研究

本文在相关研究基础上,经过总结,提出了用于分析高速公路行车速度安全性的分析方法,这些方法包括运行速度分析法、平曲线行车速度分析法、竖曲线行车速度分析法、运行速度差分析法及线形协调分析法,从而形成了高速公路行车速度安全性分析基础理论方法,在都宁高速公路对这些方法进行应用。     

互通式立交单车道出口小客车运行速度模型

为确定高速公路互通式立交单车道出口小客车运行速度特征和运行速度值,确保车辆在衔接段运行速度协调可控,使车辆安全运行,在分析高速公路互通式立交单车道出口小客车运行速度实测数据的基础上,得出车辆在出口处的运行规律。采用链式开普勒雷达测速仪对出口小客车速度进行实时采集,选取8条匝道特征点(渐变段起点、分流点与小鼻点)处自由流状态下的小客车速度作为分析样本,采用K-S检验对所取样本进行正态分布检验,在满足检验要求并分析渐变段和减速段速度及加速度特性后,确定自变量参数,最后利用SPSS软件进行回归,分别建立了小客车在分流点及小鼻点处运行速度预测模型,并采用4条匝道数据对模型进行了验证。结果表明:分流点处车辆运行速度随渐变段起点速度增大而增大,随渐变段长度增大而减小;小鼻点处车辆运行速度随渐变段起点速度增大而增大,随渐变段长度、渐变段长与减速段长之比r的增大而减小;预测模型通过了回归等式及回归参数的显著性检验和相对平均误差检验,模型预测值与实测值的相对误差平均值均小于10%,建立的回归模型满足精度要求。     

基于运行速度的公路安全性评价

公路线形设计是否合理直接关系到公路运行安全.文中针对基于设计速度的公路路线设计方法的局限性,参照JTG/TB05-2004《公路项目安全性评价指南》,结合实体工程,通过计算相邻路段运行速度差值、设计速度与运行速度差值对线形安全性进行分析,优化公路线形设计.