基于道路三维线形指标的安全评价研究

在道路线形指标与道路安全相关性的研究基础上,引入综合评价理论,建立了基于道路三维线形指标的综合评价模型.首先建立了评价指标体系,给出了各评价指标的相对事故率;然后提出了基于几何条件的非定长划分方法及各路段指标值的提取方法,并对提取的各指标值进行了预处理;其次对权重计算方法进行了探讨并基于线性加权模型提出了道路危险系数的概念;最后根据危险系数的兼容度及差异度对评价结果进行了优化.通过案例分析表明：该方法能够从三维线形指标的角度评估高速公路各路段的交通安全状况.     

山区圆曲线路段半挂汽车列车行驶安全性分析

根据山区圆曲线路段的特点,分析了轮胎的受力和变形情况,建立了半挂汽车列车与山区圆曲线路段的耦合动力学模型。以牵引车和半挂车的轮胎侧偏角和折叠角为指标,运用提出的动力学仿真法分析了不同车速下圆曲线路段半径、超高、滑动附着系数对半挂汽车列车行驶安全性的影响,并与运行速度法和理论极限速度法的计算结果进行对比。仿真结果表明:当圆曲线半径为125m,路面超高为2%,滑动附着系数分别为0.20、0.35、0.50、0.80时,运用动力学仿真法求得的临界安全车速分别为20、35、55、72km·h-1,运用运行速度法求得的临界安全车速均为50km·h-1,运用理论极限速度法求得的临界安全车速分别为18、20、25、30km·h-1;当圆曲线半径为250m,滑动附着系数为0.35,超高分别为0、2%、4%、6%时,运用动力学仿真法求得的临界安全车速分别为35、38、25、20km·h-1,运用运行速度法求得的临界安全车速均为60km·h-1,运用理论极限速度法求得的临界安全车速分别为30、31、32、33km·h-1;当路面超高为6%,滑动附着系数为0.50,圆曲线半径分别为125、250、400、650m时,运用动力学仿真法求得的临界安全车速分别为58、62、70、72km·h-1,运用运行速度法求得的临界安全车速分别为50、60、68、71km·h-1,运用理论极限速度法求得的临界安全车速分别为28、37、48、60km·h-1。可见,提出的动力学仿真法考虑了车辆悬架动力学特性、天气与路面条件,可以准确描述半挂汽车列车的运行状态。     

基于电子不停车收费数据的山区高速公路 车速分布与车型分类研究

为研究山区高速公路车型分类方法，以重庆市包茂高速某路段的电子不停车收费数据(即ETC数据)为基础，分析平缓路段和连续上坡路段不同车型的速度分布特征发现：在不同线形路段，部分车型的速度分布有明显的特点，三型货车在连续上坡路段速度分布呈驼峰状，四型客车因营运限速的存在，在平缓路段速度分布集中于最大速度92 km·h-1 ；相同线形路段各车型速度分 布显著不同，客车车型在平缓路段速度分布表现为分散，在连续上坡路段相对集中，而货车车型的速度分布变化趋势正好相反；连续上坡路段各车型的速度特征值明显下降，但同路段上的部分车型间的速度特征值仍较为接近；连续上坡路段速度离散性大于平缓路段，追尾风险水平更高。在ETC数据基础上，运用k-medoids算法对山区高速公路平缓路段和连续上坡路段的车型进行聚类分析，优化后车型分类结果为：平缓路段车型可分为4类，分别为一型客车、二型～四型客车、一 型货车、二型～六型货车；连续上坡路段车型分类结果为4类，分别为一型～四型客车、一型货车和三型(空载)货车、二型～四型货车(三型为满载)、五型～六型货车。本文有助于山区高速公路速度管理措施的制定和道路线形设计时代表性车型的选择。     

哈同高速公路佳哈段速度管理方案研究

针对哈同高速公路佳哈段平面线形较好,而纵面线形指标较低的特点,提出了区间管理限速加竖曲线局部建议限速的速度管理方案,很好地解决了该路段高效率与低限速的矛盾。     

基于三次样条函数拟合公路平面线形误差分析

旧路按照测量数据拟合其平面线形参数,关键在于拟合模型的选取及参数的解析精度,参数的正确求解与拟合模型和采样点步长紧密相关.提出基于三次样条函数拟合公路平面线形的基本原理,分析拟合误差的来源,讨论了不同采样点步长对拟合成果的影响.结合某高速公路实施改扩建为例,计算出不同采样点步长对拟合成果的影响误差,得出采用三次样条函数拟合公路平面线形时采样点步长取值的合适范围,宜在直线部分采样点步长取50-0.3mm〗m、曲线部分取20-0.3mm〗m较合适.     

基于驾驶行为的山区高速公路限速研究

针对山区高速公路纵断面线形,分析路段通行能力差异性,从小客车驾驶员角度分析、计算能看到前车和前车尾灯时的最小纵坡视距,提出了以控制车流扰动过大和保证减速舒适性为目的的纵坡限速方法,并以此建立了基于驾驶行为和纵坡路段服务水平的纵坡限速分析模型.实例计算表明,通过该模型获得了邵怀高速公路设计车速为80 km/h路段的最佳限速值为100 km/h,从而对山区高速公路的路段最佳限速值的制定提供参考.     

港区道路交叉口几何线形安全设计研究

针对港口交通构成以大型货车为主的交通特性,从平面、竖向以及平纵组合角度对港区道路平面交叉口的几何线形安全设计进行研究,以保障港区道路平面交叉口安全,降低事故率及事故伤害。     

高速公路车速离散性与事故率的关系研究

结合我国九条高速公路连续一年的交通事故数据和车速数据,对速度的离散性与交通事故率的关系进行统计研究。研究表明,事故率与速度的离散性存在着明显的相关性。根据速度与事故率的散点分布,对其进行多种模型拟合,通过方差分析F值的显著性水平,以及判定系数R^2的修正、判断,得出事故率与车速标准差的指数分布模型,对高速公路的交通安全具有积极的意义。     

大风雨雪气象条件下高速公路车辆稳定行驶的临界车速研究

为保证车辆在大风及雨雪气象条件下的行驶安全,构建了车辆模型、气象环境模型和道路模型,利用Carsim软件进行仿真模拟分析,考虑不同风级条件下车辆在降雨积水路面、积雪路面和降雪结冰路面上,以特定线形组合为例,选取侧向力系数和侧向偏移量作为评价指标,研究车辆稳定行驶的临界车速.研究给出了不同气象条件下车辆在直线和圆曲线上的限速建议,结果表明:车辆在5级风以上的雨天积水路面,路段线形为直线时,车速应不高于80 km/h,当路段为圆曲线时,应将车速控制在50 km/h以下;车辆在5级风以上的积雪或结冰路面,路段线形为直线时,安全限速值为60 km/h;当路段为圆曲线时,应将车速控制在30 km/h以下.研究结果对恶劣天气下安全驾驶和道路限速提供一定参考,并提供风雨雪作用下车辆安全行驶临界车速的计算方法.     

高速公路单车事故建模方法

利用随机试验和数学均值化原理,对收集的单车事故数据进行了分析,运用定积分的元素法计算单车事故率面积函数,并对其拟合求导.结合面积函数的线形变化规律,筛选出单车交通事故影响因子和道路几何要素变量,逐一建立了各独立变量对事故率的影响模型,并确定了最终的变量.采用回归分析方法构建不同半径和直线长度的单车事故预测模型,利用三维...     

公路平曲线设计与交通安全的关系研究

针对平曲线的半径、曲线长度、曲率变化率（CCRs）及缓和曲线等要素与交通事故率之间的关系进行深入分析,并研究平曲线要素对交通安全的影响规律,进而提出平曲线要素安全设计的措施和建议,可为公路安全设计和安全审核提供有益的参考.     

����������������������ָ���ϵģ��

山区高速公路连续长大下坡路段受道路条件和不利气候条件影响,发生交通事故的可能性和严重程度均相对较高.本文以提升连续长大下坡路段交通安全水平为出发点,通过典型山区高速公路连续长大下坡路段实车试验,采集驾驶员生理指标数据,并以心率增长率作为表征驾驶员心理变化的指标,建立了驾驶员心率增长率与车辆驶离连续长大下坡路段起点的距离、车辆所在坡段的曲率和车辆运行速度的关系模型;提出了基于驾驶员心率指标的连续长大下坡路段路线安全性评价方法;建立了评价标准和评价流程.本文模型充分考虑了连续长大下坡路段道路环境和车辆行驶特征,可以为山区高速公路路线安全设计提供理论支撑.     

道路条件对高速公路运营安全影响因素分析

对某条高速公路交通的事故与道路的平纵线形及路面状况进行了分析,得到交通事故与线形设计、路表状况的相关关系,提出道路设计时应注意的问题。     

基于密度熵的道路交通事故影响范围分区模型

考虑路径阻抗的动态变化, 定义了网络初始荷载; 以事故持续时间为变量, 采用前景理论确定了网络负载重分配的方式; 根据交通流密度熵构建了耗散结构模型, 并与负载分配过程相结合确定了各路段的交通流密度熵变化率; 构建了基于聚类分析的交通事故影响范围分区模型, 通过仿真试验探讨了不同初始荷载和事故持续时间对分区的影响。仿真结果表明: 在交通量基数为800 pcu·h-1时, 事故持续时间从20 min增加到30 min, 直接影响区有向路段由3个增加到6个, 间接影响区有向路段由5个增加到18个, 说明受事故影响路段的熵处于快速上升阶段, 路网的级联失效不明显; 随着交通量基数增加到1 000 pcu·h-1, 事故持续时间从20 min增加到30 min, 直接影响区有向路段由8个增加到19个, 间接影响区有向路段由16个增加到21个, 说明交通量对路网的影响主要集中在直接影响区。可见, 不同交通情况下, 各有向路段受到事故路段的影响程度明显不同, 随着事故持续时间与初始流量的加剧, 路网中有向路段的受影响程度均增大, 因此, 采用交通事故影响范围分区能够精细地描述道路运行状态的动态变化过程。      

基于事故数据分析的山区高速公路事故易发段对策研究

对某高速公路事故多发段的交通事故形态进行分析,结合道路结构、道路线形、运行环境等多种因素进行综合分析,对事故多发路段采取了有针对性的处治对策,降低了交通事故的发生概率,提高了道路容错能力。     

高速公路隧道曲线路段视线诱导设施有效性试验

分析了高速公路隧道不同半径曲线路段的反光环数目对驾驶人曲率感知能力的影响规律; 针对线形诱导标识和反光环2种典型视线诱导方案, 应用驾驶模拟器进行室内仿真试验, 通过测量驾驶人的弯道错觉程度和反应时间来衡量驾驶人的曲率感知能力, 利用Origin软件分析了试验数据。研究结果表明: 改善前, 驾驶人对半径的高估程度大于35%, 反应时间不小于5.46 s; 采用3个线形诱导标识时, 不同半径下弯道错觉程度和反应时间有小幅度降低, 在半径为400 m的情况下曲率诱导效果较好, 弯道错觉程度为6.12%, 说明线形诱导标识可提高驾驶人的曲率感知能力, 但提升效果不显著; 采用3个可见反光环时, 不同半径下弯道错觉程度均小于5%, 且反应时间较改善前降幅大于37%, 说明3个反光环能有效提高驾驶人的曲率感知能力, 同时将反应时间控制在合理范围; 基于Logistic函数拟合分析发现, 不同半径下驾驶人的弯道错觉程度与反光环数目拟合曲线拐点接近3, 且拐点处弯道错觉程度最低, 同时, 不同半径下反应时间与反光环数目成负相关, 且当反光环数目大于4个时, 反应时间呈现收敛趋势, 说明增加可见反光环数目对降低反应时间作用有限, 因此, 推荐使用3个反光环进行高速公路隧道曲线路段视线诱导。      

高速铁路平竖重合段三维高阶连续曲线线形设计

针对平竖重合曲线段存在几何连续性衰减并引起列车运动状态突变的现象, 以三维曲线的Frenet标架为基础, 结合曲率、挠率建立三维车体运动状态模型, 得到了曲率、挠率与车体加速度、急动度的关系, 并通过该模型从三维角度分析了三维曲线的几何连续性等级对车体运动的影响; 考虑几何连续性对曲率、挠率的要求, 提出以曲线曲率、挠率变化最小为目标的线形选择方法, 利用三维欧拉曲线创建平竖重合段高阶连续曲线。研究结果表明: 传统平竖重合段曲线连接点处几何连续性存在衰减, 仅为1阶几何连续, 曲率、挠率对列车加速度和急动度起主导作用, 几何连续性的衰减是竖向急动度突增的主要原因; 二维设计曲线在起点处的竖向急动度为1.206~1.264 m·s-3, 超过乘客舒适性运动学阈值0.240 m·s-3, 难以实现二维线形的高阶几何连续; 提出的曲线设计方法对连接点处的曲率和挠率都有明确定义, 容易在连接点处实现高阶几何连续, 且不存在几何连续性衰减, 曲线的曲率、挠率变化最小, 可有效降低线形参数变化给车体运动带来的不良影响; 所建曲线的加速度与急动度在全程均连续且满足运动学阈值, 实现了2阶几何连续, 最大竖向急动度为0.149 m·s-3, 为阈值的62.0%, 为二维设计的11.7%~12.3%, 有效地改善了行车稳定性与乘客舒适性; 所建曲线路径与二维设计相比变化小, 在2%~3%坡度差时, 水平、竖向坐标差分别为0.907~2.305、1.085~2.498m;所建曲线的设计参数同时也是车体运动状态的计算参数, 从而可根据列车运行条件直接优化线路的设计。      

高速公路连续缓下坡路段事故成因与对策措施

高速公路连续缓下坡路段的事故率和事故严重程度均较一般路段高。通过对某高速公路连续下坡路段的安全性评价,对该路段近四年的事故情况进行统计,并基于事故原因分析,提出针对性的安全保障措施,以期大幅降低事故率和消除重特大事故隐患。     

公铁复合城际走廊多模式客流分担特征

选取了陕西省内距中心城市西安350 km范围内的咸阳、渭南、黄陵、延安4个节点城市, 搜集了相关公铁复合城际走廊上高速铁路、普通铁路、长途客车、小汽车高速出行的出行量、车内时间、票价或通行费等客流特征参数, 梳理了各种城际客流分担分析方法; 构建了距离转移曲线模型和多元Logit模型, 通过曲线拟合、试算和回归分析对模型进行了标定, 并根据模型标定结果分析了客流分担率对距离、时间和费用的敏感性, 得到区域城际多模式客流分担特征, 给出城际通道规划管理的相关建议。研究结果表明: 高速铁路、普通铁路和小汽车高速出行3种模式的分担率-距离转移曲线拟合结果理想, 决定系数均在0.94以上; MNL模型在车外时间取90~150 min时, 拟合效果较好, 决定系数均在0.79以上, 且在时间价值取50~70元·h-1情景下决定系数达到峰值; 随着城际出行距离的增加, 出行者选择从小汽车高速出行转移到城际铁路出行, 且高速铁路较普通铁路更有优势, 西安与近距离的咸阳之间小汽车高速分担率达96.91%, 与远距离的延安之间高速铁路分担率达53.66%, 普通铁路分担率达30.58%;以车外时间为120 min为例, 高速铁路、普通铁路、长途客车、小汽车4种出行模式的阻抗系数分别为0.029~0.044、0.034~0.042、0.030~0.040、0.028~0.048, 小汽车高速出行和高速铁路增长幅度较大, 2种出行对费用更加敏感, 在时间价值取60元·h-1条件下, 4种出行模式的阻抗系数为0.038~0.042, 4种出行对广义时间敏感性无明显差异; 建议进一步挖掘更多城市群城际通道客流分担规律, 并精确考虑城际出行链的城市端细节, 以更好地指导城际走廊的宏观规划与管理。