高速公路内侧车道采用紧急制动停车视距安全风险分析

由于规范规定的停车视距所需要的圆曲线最小半径,较规范规定的圆曲线一般最小半径大得多,使规范指标如何执行成为争议的焦点问题。根据高速公路内侧车道小客车停车视距合理取值的研究,认为高速公路内侧车道采用紧急制动停车视距较为合理,但紧急制动停车视距较规范值小,针对采用紧急制动停车视距究竟有没有安全风险或安全风险究竟多大这一问题,从高速公路内侧车道被占概率、停车视距不足时可能碰撞速度与风险,以及换道行为的可能性与换道概率等多角度进行了研究。研究表明:高速公路内侧车道被占可能性仅有3种,但概率都非常小;而且如果内侧车道仅被占半个车道时换道可能性较大,在2级服务水平时换道概率超过65%,最高达79.4%, 3级服务水平时换道概率在50%左右;根据紧急制动停车视距与规范值相比较分析,即使出现碰撞事故,但经计算可能的碰撞速度低于20 km/h,碰撞造成的可能风险与损失较小;根据紧急制动停车视距与汽车刹车试验得到的刹车距离进行比较,刹车距离明显短于紧急制动停车视距,安全富余度较大;根据路面横向力系数验算,圆曲线最小半径远小于规范规定的圆曲线最小半径一般值。本研究认为山区高速公路采用紧急制动停车视距是合理的,安全风险非常小。     

基于制动减速度的高速公路停车视距研究

为了研究《路线规范》中确定停车视距指标时采用设计速度的85%或90%与实际情况不符的问题,采用高速公路的实测各车道速度数据,分析了各车道的车辆运行速度分布特征。从运动学原理出发对汽车制动过程进行分析,将车辆制动过程分为驾驶人反应时间、制动系统协调时间及全制动时间3个时间段,建立了基于制动减速度的车辆制动模型,并对模型中驾驶人反应时间、制动减速度和运行速度等关键参数进行深入试验调查和分析研究。分别提出了平坡段小客车与货车在相对舒适和紧急制动两种情况下的停车视距建议值,并提出了不同纵坡条件下的货车停车视距修正值。结果表明:在平坡路段相对舒适情况下的停车视距与AASHTO中的规定值基本一致;紧急制动情况下的停车视距与我国规范值基本一致,比目前《路线规范》条文中采用折减后的设计速度计算停车视距的解释更加合理。纵坡对货车停车视距影响较大,因此纵坡段以货车停车视距为研究对象,并从安全角度考虑选择采用相对舒适的制动减速度得到的停车视距作为建议值,为《路线规范》规定的停车视距值的应用和解释提供了更好的依据。     

基于停车视距的高速公路最小圆曲线半径研究

停车视距作为影响行车安全的重要因素,是公路设计中的强制性控制指标之一。曲线路段中央分隔带防眩设施和路侧护栏、边坡等均可能限制驾驶人的视线,导致停车视距不足。根据《路线规范》中现有高速公路横断面组成及其宽度,采用无人机采集了3条不同设计速度、不同横断面类型的高速公路不同车道内不同车型的横向位置视频,采用图像等比例的分析方法,提取了车辆横向位置数据后,采用统计分析的方法,得到了85%位的高速公路不同车道内不同车型驾驶人视点横向位置,进而确定了填方、挖方、隧道3种路段不同车型和偏向情况下的横净距。基于《路线规范》停车视距,考虑不同曲线偏向时视线受影响最不利车道与车型,根据曲线路段停车视距与横净距和圆曲线半径之间的几何关系,推导了曲线路段满足通车视距的最小圆曲线半径计算公式,并提出了填方、挖方、隧道,这3种路段曲线右偏与左偏两种情况下满足停车视距的圆曲线最小半径指标建议值。结果表明:对右偏圆曲线,《路线规范》中规定的圆曲线最小半径一般值能满足小客车的停车视距要求,也能满足曲线隧道内纵坡大于3%时货车停车视距,但不满足下坡或纵坡小于等于3%时货车停车视距;对左偏曲线,不满足小客车和大货车的停车视距,应取《路线规范》规定的圆曲线最小半径一般值的1.8～2.25倍。     

基于法国规范的公路隧道最小平曲线取值研究

结合阿尔及利亚某高速公路隧道路段平面设计经验,研究法国规范体系下隧道路段平曲线最小半径;从平曲线半径、停车视距等规范规定入手,分析得出最小平曲线值计算方法。分析表明:影响隧道路段平曲线最小半径值的因素有视点位置的选择、隧道洞身尺寸、纵坡值等;设计中需结合纵坡值,对左右幅停车视距进行单独验算,以确保行车安全。     

基于多因素的公路弯道停车视距计算模型研究

为了厘清弯道路段相关线形参数对停车视距的影响,在对弯道路段车辆行驶动力学分析的基础上,建立以制动初速度、平曲线半径、弯道超高、弯道纵坡及道路附着系数为自变量的弯道路段车辆制动模型;结合驾驶人和车辆的反应时间,根据运动学原理,构建弯道路段车辆安全停车视距修正模型,通过数值分析,提出弯道路段车辆停车视距计算方法,并将弯道路段车辆停车视距计算结果与《公路路线设计规范》规定值进行对比。结果表明,随着弯道纵坡坡度、超高的增大及弯道半径的减小,停车视距逐渐增加;模型计算值普遍大于规范规定值,特别是在高车速时二者的差别较大。     

双向四车道高速公路出口减速换道视距探讨

对识别视距和双向四车道高速公路最不利车道横净距进行分析后，利用视距简化公式推算出双向四车道高速公路互通式立交出口识别视距所需圆曲线最小半径。通过对高速公路互通式立交出口驶出车辆的行驶规律和高速公路出口交通事故机理进行分析后，提出了“减速换道视距”的新概念，分析了减速换道的原理和数值推算过程，确定减速换道视距一般值为300 m、最小值为150 m。根据横净距及简化公式计算得出双向四车道高速公路左转曲线和右转曲线减速换道视距所需的圆曲线最小半径，给出了高速公路出口圆曲线最小半径建议值。研究结果可供技术探讨和研究参考，以期有助于分析高速公路互通式立交出口的视距需求和交通安全管理。     

基于VR虚拟技术的高速公路中央分隔带视距问题及交通工程措施研究

基于国内有较多高速公路小半径曲线路段,其靠近中分带的内侧第一车道停车视距不能满足规范要求,对高速公路中央分隔带曲线路段视距进行了研究,提出了以前车尾灯距路面高度为物高计算横净距的方法,使得停车视距可以得到较大改善,并通过VR虚拟现实技术进行了验证,为高速公路运营管理和设计思路提供参考。     

山区高速公路螺旋展线隧道内平曲线最小半径

通过对汽车前灯散射角、隧道标准断面以及驾驶人在隧道中驾驶规律的研究,并考虑汽车左转与右转行驶的不同特点,计算出了不同设计速度下满足山区高速公路隧道内螺旋展线停车视距的圆曲线最小半径。结果表明：《公路路线设计规范》规定的圆曲线最小半径不能满足高速公路曲线隧道内停车视距的要求;计算给出的最小半径不仅可以满足高速公路曲线隧道内停车视距的要求,而且可以保证隧道不加宽和超高不过大的要求,保持隧道内轮廓的统一,减少了设计和施工难度。     

高速公路停车视距可靠性设计

针对高速公路的停车视距进行研究,在现行规范《公路路线设计规范》计算停车视距的基础上,考虑汽车实际的制动过程,将制动过程分为4个阶段:驾驶员的感觉反应阶段、制动系统的间隙消除阶段、制动力上升阶段以及完全制动阶段,改进停车视距计算模型;并引入可靠度理论,基于该模型构建视距可靠度功能函数,对"驾驶员反应时间、汽车运行速度、路面摩擦系数等"随机变量的随机性及其分布规律进行分析。采用一次二阶矩方法讨论现行规范的停车视距设计取值的安全可靠性,提出采用失效概率来描述行车视距的安全可靠性。根据《公路工程结构可靠度设计统一标准》,为满足高速公路对应安全等级的可靠度要求,计算在120,100,80 km/h共3种设计速度下的停车视距值,并结合实例验证计算结果具有较高安全性。研究结果表明:引入可靠度理论经改进后计算模型计算的停车视距值大于现行规范值,其安全可靠度也明显高于规范值,120,100,80 km/h速度下停车视距失效概率分别降低22.32%,13.2%, 18.9%;视距失效概率较大,表明视距设计不足,易引发交通事故,推行基于可靠度理论计算得到的停车视距值进行高速公路设计,可提高道路安全性。     

多车道匝道视距评价与优化方法研究

为从视距角度分析多车道匝道上小车超大车引发交通事故的致因,建立基于视距分析的多车道匝道视距评价与优化模型,并将该模型应用于实际立交的多车道匝道评价与优化.分析匝道上小车超车过程中停车视距指标的变化情况,并找出最不利状态进行研究;建立多车道匝道视距评价与优化模型,对该模型中匝道圆曲线半径、圆曲线长度、圆曲线与缓和曲线组合这3个关键要素进行深入研究,并提出满足视距要求的匝道平面线形要素推荐值;结合交通安全设施提出一套综合性的视距优化方案;利用该模型对四川省某高速公路的互通立交进行检验.研究结果表明,该模型可较好地解决多车道匝道视距不足的问题.在设计速度小于40 km/h的匝道,使用"平面线形优化法"效果较好.匝道圆曲线半径需要平均增大18.4%,圆曲线长度与缓和曲线长度均为3s行程长度.在设计速度大于40 km/h的匝道,"交通工程设施优化法"中的限速措施能更好的解决问题,其中设计速度与限速值的差值为15 km/h.      

受中央分隔带影响的曲线外侧车道停车视距研究

高等级公路中央分隔带曲线外侧车道停车视距受分隔带内防眩设施的影响,易造成视距不良,影响行车安全。文中根据汽车在中央分隔带曲线外侧车道行驶的特点,计算满足停车视距要求的圆曲线最小半径,分析了曲线半径对横净距的影响,并提出了改善横净距的措施。     

基于横净距计算视距条件的匝道最小圆曲线半径要求

为满足匝道曲线路段停车视距要求,采用二维停车视距计算方法(横净距法),在考虑匝道所有横断面和路基类型的情况下,分别计算了大小型车在不同设计条件下的横净距数值,以及满足不同设计速度停车视距要求的最小圆曲线半径值。结果表明:通常情况下,基于横净距计算对应最小圆曲线半径较规范规定值更为严格;大货车占比较高时,基于横净距计算对应最小圆曲线半径较以通行小型车为主的情况更为严格;在进行匝道圆曲线设计时,应在匝道圆曲线半径满足规范规定的情况下,可采用基于横净距计算对应的最小圆曲线半径值。     

高速公路曲线路段中央分隔带视距问题及交通安全设施改善研究

结合JTG D20-2006《公路路线设计规范》及广东省高速公路设计与管理实践,对高速公路中央分隔带曲线路段视距进行了计算分析,结果显示较多高速公路靠近中央分隔带的内侧车道停车视距不能满足规范要求;针对所存在的问题,提出了交通安全设施改善措施,为高速公路设计和运营管理提供参考。     

动态停车视距模型研究及应用

针对我国公路安全评价中停车视距检验只考虑路侧道路建筑设施或者跨线构造物等静态设施的现状,研究在公路弯道行车过程中由于道路平曲线曲率的存在而导致的相邻或者对向车道车辆遮挡驾驶员视线的情况,提出动态停车视距的概念。通过分析车辆实际行驶过程中的车辆位置、驾驶员视点位置、车身宽度、道路横断面宽度、圆曲线半径等因素,建立动态停车视距计算模型。并基于上述因素确定最不利和正常的驾驶情形,对双向四车道和双车道公路进行分类研究。根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)中最小圆曲线半径的规定对各设计速度的公路动态停车视距进行安全评价,结果发现很多情况下不能满足安全行车的要求。最终,针对不同设计速度的公路提出最小圆曲线半径的建议值,并对不良路段提出安全改善措施。     

隧道弯道停车视距检验与保证方法研究

车行桥梁与隧道的曲线路段受桥梁防撞墙、声屏障、防眩板或隧道侧壁与中隔墙等的影响,容易造成视距不良,带来行车安全隐患。从停车视距组成及其与最小横净距关系入手,分析了平面停车视距的检验方法以及在设计中的应用方法,并以某城市快速路隧道为例,对弯道路段最不利车道的停车视距进行了检验,提出了当平曲线半径低于保证停车视距的最小半径时,确保隧道曲线路段停车视距的设计措施。相关的结论可供类似工程参考和借鉴。     

基于法国规范的道路平面停车视距计算及研究

平面停车视距作为一项重要的平面设计指标,在法国标准下体现得更加复杂,设计精准度要求高,设计时容易忽略。为探究法国标准下道路平面停车视距的一般规律,消除设计时的易错点,文中以喀麦隆雅温得至杜阿拉高速公路项目为依托,采用法国规范中平面视距的计算方法,计算典型段落的停车视距真实值,并与法国规范的要求值进行对比分析,提出设计参考及建议。结果表明,平曲线半径R及行驶车辆观察点与曲线内侧遮挡物的距离e1、被观察点与曲线内侧遮挡物的距离e2,是影响平面视距的主要因素,设计时应严格控制。     

公路停车视距计算与分析

比较了国内外停车视距及其计算方法;结合汽车制动特性分析推导了汽车制动距离和停车视距,结果显示,按汽车制动理论计算的制动距离小于相关规定值;从行驶速度和减速度分析了美国、日本停车视距差异的产生原因,进一步比较了美、日计算模型与汽车制动理论的减速度区别,结果表明,相对于紧急制动状态,停车视距规范值有较大富余,建议结合人、车、路和环境对停车视距模型进行修正。     

匝道横断面宽度及加宽位置研究

基于国内外对于匝道横断面及其各组成部分宽度等方面的研究成果分析总结,对我国运营车辆进行调研,提出了不同车型的分类标准,结合我国当前常见车型对规范中车型尺寸进行了修正。在选定小客车与大型车代表车型的基础上,建立了横断面宽度影响模型,使用被多国规范所采纳的斯特拉霍夫经验公式和波良可夫经验公式对不同车型专用匝道车道的宽度进行了计算,并提出了相应的匝道车道宽度推荐值。基于驾驶员心理特性和停车视距的因素,在考虑侧向余宽、车身宽度的基础上,建立了满足驾驶人停车视距需要的不同圆曲线半径对应的匝道侧向净距值计算模型。结合匝道车道设计宽度,提出了左侧硬路肩宽度推荐值。从硬路肩紧急停车的功能出发,建立了满足紧急停车需求的匝道右侧硬路肩宽度计算模型,提出了不同设计速度下的右侧硬路肩宽度推荐值。根据车辆的转向和转动半径,建立了车辆行驶轨迹的几何模型。以大型车宽度为最不利条件,在车辆转向理论研究的基础上,根据圆曲线设计半径和匝道车道数计算了匝道加宽位置和加宽值宽。根据驾驶员视点位置和车辆运行特征建立了曲线内侧车道视距计算模型,从而得到了不同设计速度的侧向余宽。综合考虑匝道车道宽度和路肩宽度研究结果,提出了匝道总体断面宽度推荐值。     

城市道路缓和曲线最小长度研究

为提高行车安全性及舒适性,弥补道路缓和曲线长度现行设计方法的不足,本文从多方面对道路缓和曲线最小长度取值进行了研究。针对城市道路缓和曲线最小长度规范取值局限性及设计中存在的问题,分析研究了缓和曲线最小长度的计算方法及规范取值的侧重点,首次提出了满足汽车离心加速度的变化率、考虑驾驶者操作反应时间、超高因素和视觉美观性等4种情况下城市道路缓和曲线最小长度计算模型。计算结果：（1）考虑驾驶者操作反应时间条件下,计算结果与规范取值相适应;（2）考虑汽车离心加速度的变化率条件下,当设计车速小于等于50km/h时,计算结果与规范取值相适应,当设计车速大于50km/h时,计算结果略高于规范取值;（3）考虑超高因素条件下,计算结果为规范取值1.5~3.4倍;（4）考虑视觉美观性条件下,当R为不设超高半径,设计车速小于等于50km/h时,与规范取值相适用,当设计车速大于50km/h时,计算结果为规范取值1.3~2倍。研究结论：（1）当不涉及圆曲线超高情形下,着重考虑汽车离心加速度变化率、驾驶者操作反应时间等因素对缓和曲线长度的影响,当设计车速小于等于50km/h时,缓和曲线最小长度取值与规范取值一致,当设计车速大于50km/h时,缓和曲线最小长度取值比规范取值大5m;（2）当涉及超高因素条件下,应综合考虑汽车离心加速度的变化率、考虑驾驶者操作反应时间、超高因素和视觉美观性等因素对缓和曲线长度的影响。     

基于合流视距的公路主线入口路段竖曲线最小半径研究

针对目前关于入口路段主线竖曲线半径研究较少的现状,且在研究过程中不注重区分入、出口路段之间差别的问题,该文首先明确合流视距是入口路段主线竖曲线半径的主要影响因素,以合流视距为控制条件对入口路段的竖曲线半径展开研究。通过分析入口路段主线车辆的交通行为特征,结合驾驶员心、生理特点建立主线入口路段安全合流视距计算模型。视距模型中考虑了反应距离、车辆换道距离、减速距离3项指标,并以变道和减速行驶二者中的较小值作为控制依据计算满足减速需要的合流视距推荐值。分别考虑主线凸形竖曲线和凹形竖曲线两种不同的情况,分析凸形竖曲线变坡点顶部,以及凹形竖曲线夜间车前灯射距及主线上方跨线构造物对驾驶员视线的遮挡。根据立面几何关系分别建立满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线半径计算模型。将合流视距推荐值代入竖曲线半径计算模型中,得到满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线最小半径推荐值。结果表明：入口路段的要求低于出口路段,通过识别视距计算得到的竖曲线半径推荐值低于现行规范值。