城市快速路减速车道驾驶行为分析及其安全性研究

为了研究驾驶人在城市快速路匝道减速车道的驾驶行为及其风险特征,基于43名不同经验驾驶人的道路实验数据,提取了典型快速路出口减速车道共260 m的驾驶行为数据;采用统计方法分析了不同经验驾驶人的行车轨迹、进入减速车道的纵向位置、进入匝道时的车速、进入匝道时的横向位置,以及在典型断面上平均车速.通过分析数据发现,熟练驾驶人提前变道意识强于非熟练驾驶人,而这种提前变道行为对于尽早进入减速车道有正面作用;熟练驾驶人能更好地保持进入匝道时的横向位置,非熟练驾驶人则偏右;减速车道对熟练驾驶人和非熟练驾驶人的减速效果均不理想,非熟练驾驶人在减速车道上车速显著低于熟练驾驶人,但是所有驾驶人在出口匝道车速比限速值要高.研究结论可为城市快速路减速车道参数设计和交通安全管理提供理论基础.      

快速路复杂桥形标志优化设置方法

为明确复杂桥形标志优化设置方法,选取3种典型城市快速路复杂桥形标志,制定5种设置方法（现状及4种优化方法）,开展复杂桥形标志优化设置方法研究。基于驾驶模拟试验,从运行状态、操控行为、行驶效率、主观感受4个层面选取9种评估指标,采用灰色近优评价方法,进行复杂桥形标志不同设置方案的效用评估。结果表明：3种桥形标志的现状设置效用并未达到最优水平,大部分处于中下等水平,有较大提升空间;桥形标志1,2,3的最优设置分别为简化、重复、重复。桥形标志的优化设置能有效改善驾驶人驾驶行为,4种优化方法中,提前设置方法效果较稳定,均使得桥形标志指路效果在一般及以上水平;出口处配合地面文字设置后,桥形标志指路效果在一般水平及以下,设置效用不理想;具有2个出口以上的复杂桥形标志现状设置对驾驶行为影响较差,相关管理部门应对该类型桥形标志加强优化设计设置;不同复杂桥形标志对驾驶人认知、行为影响不同,应进行不同的优化设置,以有效改善驾驶人驾驶行为,快速引导驾驶人寻找目的出口;实际工程应用中,当经济成本、空间条件等因素受限时,可考虑针对复杂桥形标志进行提前设置;不建议出口处设置地面文字,该方法并未达到配合桥形标志改善驾驶行为的效果。     

城市快速路出口指路标志设置的交通安全性分析——以乌鲁木齐市为例

通过对乌鲁木齐市城市快速路指路系统存在问题和近年交通事故的研究表明,出口指路标志若设置不科学,交通安全将存在很大隐患.本文针对快速路上行驶的车辆,从正常行驶状态到发现出口标志之后而采取向右侧变换车道、减速、驶出出口的全过程,构建了车辆行驶模型.利用车辆行驶模型,对乌鲁木齐市城市快速路出口指路标志进行设计调整,提出了改进意见.结合本次对乌鲁木齐市城市快速路网指路系统进行全面改造的机会,彻底消除此类道路交通安全隐患.并对今后其他城市快速路网指路系统改造提供参考和借鉴.     

高速公路出口指路标志设置有效性评价

为评价高速公路出口指路标志设置有效性,以湖北省高速公路交通标志调整为案例,在湖北省高速公路沿线代表性服务区开展针对驾驶人的实地问卷调查,获取不同个体特征和出行特征驾驶人对于出口指路标志设置清晰程度、是否满足驾驶预期、能否有利于少走错路的主观判断。数据统计分析结果表明：(1)总体上,调整后的出口指路标志能够满足驾驶人出行需求;(2)男性、年龄较大和驾龄越长的驾驶人更倾向于认为指路标志设置是有效的;(3)跨省因公出行且出行越频繁的驾驶人对指路标志设置越满意。本研究可为高速公路交通标志调整后的有效性评估提供参考,为高速公路出口指路标志的进一步优化提供依据。     

基于贝叶斯网络的高速公路出口指路标志满意度评价

为建立科学有效的高速公路出口指路标志设置满意度评价体系,分析多维度因子对评价结果的直接和潜在影响。采用问卷调查收集驾驶人的基本信息和对指路标志的主观评价,通过贝叶斯网络构建高速公路出口指路标志设置满意度评价模型。结果表明,文中建立的贝叶斯网络模型可以准确识别驾驶人对高速公路出口指路标志的满意度,总体准确率达到72.9%;通过贝叶斯网络模型识别了驾驶人个体特征、出行选择特征、出口处的行为特征等因素之间的因果关联及其组合对出口指路标志满意度的影响。     

基于UCWin/Road仿真的高速公路出口预告标志前置距离研究

为了研究高速公路出口预告标志的前置距离,以驾驶心理学原理和驾驶人对标志的响应特性为基础,将驾驶人的驾驶操作行为过程分为5段,并建立了满足安全性和舒适性要求的高速公路出口预告标志前置距离计算模型,模型中采用了等待可插入间隙行驶距离模型和等速偏移正弦曲线车辆换道行驶距离模型。通过对标志牌的设置方式进行分析,提出了在不同道路条件、不同驾驶人特性条件下的出口标志合理设置距离建议值。运用UCWin/Road进行建模,Forum8驾驶模拟器进行仿真。仿真验证结果表明:仅双向四车道高速公路出口预告标志的设置距离与《道路交通标志和标线》规定值相接近,且设置距离较合理,双向六车道及以上,规定的设置距离偏小。     

指路标志版面信息量与布局设计关系研究

为了探讨在标志信息量大小和信息排列方式变化条件下的指路标志视认特性,实现快速路指路标志的优化设置方法,在视认时间有限的情况下增加可视的信息量。以探索指路标志视认特性为切入点,研究城市快速路高架路段与辅路衔接的出口指路标志尚需优化的问题。试验选取32名驾驶人各完成77张静态标志的目标路名视认任务,其中标志图片均保持一致,采用互动测试程序,设置标志图片的随机显示和不重复出现,通过按键激活下一张标志的视认,采集被试者操作行为及视认时间的原始数据。通过室内视认试验,以信息量(版面中2~12条路名,共11种)及信息在指路标志内的位置(2-12个位置)为控制因素,以标志视认时间为指标,利用经过预处理的数据进行分析,通过对比不同信息量和信息排列方式对于驾驶人视认时间的影响,确定信息量及视认时间,和信息量、版面布局方式及视认时间两个关系模型。研究结果表明,驾驶员对指路标志视认时间由标志信息量大小来决定,信息量与视认时间之间呈正相关关系;驾驶员对指路标志视认时间的长短也会受到信息布局方式的影响,当信息以矩阵形式排列时,可以有效降低标志的视认难度;信息布局方式的变化会引起信息量范围的变化,当信息以矩阵式排列时,可增大信息量的极限范围。     

预告标志对城市快速道路交织区交通流特性的影响

为了更好地采用城市快速路交织区的交通流特性指导、优化道路设计,基于城市快速路交织路段内驾驶员的换道行为及车辆换道数据,分析该路段内的车辆换道轨迹及持续时间等信息。建立基本的车辆换道规则,发掘预告标志设置对交织路段交通流特性的影响,并在AnyLogic中建立模型进行仿真。结果表明,预告标志设置对交织区车辆换道特征会产生影响。     

路侧交通标志设置数量及位置研究

高速公路和城市快速路通常将内侧车道设置为小车道,外侧车道设置为大车道,这将有可能导致内侧小车驾驶员视线被遮挡,无法及时获得路侧交通标志的信息采取相应的措施,从而引发交通事故。通过对驾驶员对路侧交通标志视认过程的分析,提出了计算单个路侧交通标志被遮挡概率的计算方法,并运用概率论的知识建立了求解连续多个路侧交通标志设置数量的数学模型和标志设置位置的计算公式,提出了路侧交通标志设置的具体步骤。通过计算示例证明理论模型及算法实用可行。     

实现长隧道内交通流的“通”和“顺” 需有这样的交通控制技术配置逻辑

正隧道下游的"通":在隧道内和隧道出口,特别是隧道下游,要有实时监控和处置能力,无论是配监视员还是使用监控设备,要确保及时发现隧道出口被堵住的情况和风险。除了配置监视巡查员和监控外,还应该在隧道沿途和隧道口等位置设置告知标志,提示驾驶人一旦遇到隧道拥堵无法驶出隧道的情况要及时报警。目前我国隧道沿途都设置有报警电话,     

长度超过100 m的地铁出入口消防疏散方案研究

为了解决长度超过100 m的地铁出入口的消防疏散问题,通过分析《建筑设计防火规范》等消防规范中安全出口的定义,对比《地铁设计规范》等国家标准及北京市《城市轨道交通工程设计规范》等地方标准中关于长度超过100 m出入口消防疏散相关的条文及条文解释,并对目前国内部分城市在实践中采取的具体措施进行综合分析比较。经研究,认为解决超长出入口消防疏散的方案主要有:1)设置疏散楼梯间; 2)在通道长度不超过100 m处设置分支通道; 3)在通道内设置自动喷水灭火系统; 4)加强通道的防烟排烟措施; 5)将该出入口仅视为过街通道; 6)划分防火分区。对于出入口计算长度,建议统一计算至出入口通道暗埋段。     

浅埋偏压桥隧相接隧道出洞施工技术

受隧道洞口地质、地形条件的限制,山岭隧道选择出洞施工的情况逐渐增多,相应的技术要求也越来越高。安康至岚皋高速公路长春隧道出口端位于浅埋偏压山体以及桥隧相接处,且一侧下方紧邻S207省道,故在选择出洞施工时,通过修筑挡墙、搭设防护棚和实施交通管制等措施确保S207省道行车安全,采用小导洞出洞,经由它将机械、人员送出洞外,进行边仰坡开挖及防护施工;洞外管棚施作完成后,由内向外采取环形预留核心土法贯通,保障了隧道出洞施工的安全。     

蒙华铁路隧道施工图现场核对与设计优化

为论证隧道施工图现场核对与设计优化工作的重要性,依托蒙华铁路隧道工程建设,从隧道进出口位置、弃碴场位置、隧道进洞方式、辅助坑道设置等方面开展隧道施工图现场核对优化工作,并以张裕1#隧道、赵吾4#隧道、中条山隧道、禹门口隧道、大中山隧道、黄柏岭隧道等隧道为例,论述通过采用隧道改路基、暗挖改明挖、调整辅助坑道、增设横洞、大管棚改为小导管、弃碴场位置调整等措施来确保隧道工程建设"安全、合理、经济"。该工作取得了较好的应用效果,可为后续隧道工程建设提供参考。     

低等级公路光学长隧道驾驶员视觉负荷研究

为进一步分析低等级公路光学长隧道内不同车型、不同隧道区域驾驶员的视觉负荷特性，招募了22名驾驶员（12名小汽车驾驶员、10名货车驾驶员），选取云南省境内的昔宜隧道开展低等级公路光学长隧道驾驶员实车试验。利用眼动仪采集驾驶员瞳孔面积的相关数据，应用双因素方差分析对数据进行小汽车与货车、入口段与出口段的差异性显著检验，并分析驾驶员瞳孔面积变化速率的整体变化规律；同时，借助变异系数来反映驾驶员的适应能力。结果表明： 1）隧道入口段和出口段之间以及小汽车与货车驾驶员之间的瞳孔面积变化速率均值存在显著性差异，车型（小汽车和货车）与隧道区域（入口段和出口段）2类因素之间对瞳孔面积变化速率无交互影响； 2）货车驾驶员在进出隧道时视觉负荷更严重，货车驾驶员在隧道内的瞳孔面积增大与减小变化率峰值均大于小汽车驾驶员； 3）货车车型和出口区域的驾驶员对视觉环境更为敏感，不同车型、不同隧道区域驾驶员的瞳孔面积变化速率变异系数有显著差异。     

公路隧道出入口驾驶员视觉负荷评价与建模

公路隧道出入口段行车时驾驶员的视觉负荷变化较大，为进一步量化该路段视觉负荷的变化规律，选取10名驾驶员在秦岭终南山公路隧道柞水—西安段进行实驾试验，采集驾驶员在昼间晴朗天气下通过隧道出入口路段的照度、车速、瞳孔面积等数据。通过分析驾驶员在隧道出入口段的瞳孔面积变化特征，参照峰均比(PAR)、频段比(LF/HF)等物理学、医学参数，提出“瞳孔面积相对变化强度”(RCPA)的概念，将其作为视觉负荷的评价指标，划分出该指标取值与视觉舒适度的关系，并建立RCPA与速度、照度的数学模型。结果表明： 1）RCPA可以较好地体现出隧道出入口段视觉负荷渐变累积和急剧震荡的规律； 2）在即将驶入洞口和刚刚驶离洞口时的瞬时视觉负荷最大，超过了生理极限； 3）RCPA与速度、照度的定量关系可为隧道出入口制定安全速度阈值、改善照明环境提供参考依据。     

融合预瞄与势场栅格法的紧急避撞驾驶人模型

紧急避障工况下的驾驶人操作具有响应快且动作幅值较大的特点，传统预瞄驾驶人模型已不能适应紧急避障工况的需求，故考虑实际避撞场景开发相应的驾驶人模型就显得尤为必要。针对此种状况，基于驾驶模拟器，结合紧急避撞工况实际驾驶人操纵数据，提出了一种融合预瞄与势场栅格法的紧急避撞驾驶人模型。首先针对紧急避撞工况下车辆运动特点，建立车辆横、纵向耦合非线性动力学模型，并给出其状态空间方程描述；其次，离线仿真分析紧急避撞系统特征，并结合线性二次型最优控制，建立最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型；再者，基于紧急避撞工况下真实驾驶人经验转向行为数据，开发基于势场栅格法的驾驶人模型，为进一步提高驾驶人模型对避障行驶工况的适应性，将基于势场栅格法的驾驶人模型与最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型进行融合，并基于Sigmoid函数实现两者输出的权重分配；最后，针对所提出的融合预瞄与势场栅格法的驾驶人模型，开展基于避撞台架的驾驶人在环仿真试验以及实车试验。研究结果表明：在紧急避撞工况下，对比最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型，融合预瞄与势场栅格法的驾驶人模型输出的转向动作与实际驾驶人行为较为接近，可在保证避障安全性的前提下，兼顾避障路径跟踪精度与车辆行驶的稳定性。     

生理负荷在公路线形设计评价中的应用研究

系统的提出了生理负荷在公路线形设计评价中的理论和操作的具体方法,利用计算机仿真技术将道路交通环境进行可视化,然后让驾驶员使用驾驶模拟器在虚拟交通环境中驾驶,通过眼动仪和生理测试仪实时采集驾驶员的注视点、注视持续时间、瞳孔面积、脉搏、皮电、体温、轨迹、速度等生理数据,同时采集车辆的速度和行车轨迹等数据,通过模糊综合评价找出人、车、路不协调的突变点,认为是事故易发路段,分析其原因并且在设计中加以改进,通过设置循环和判定可以有效提高道路的行车安全性。     

Optimisation of driver actions in RWD race car including tyre thermodynamics

ABSTRACT

The paper presents an innovative method for a lap time minimisation by using genetic algorithms for a multi objective optimisation of a race driver–vehicle model. The decision variables consist of 16 parameters responsible for actions of a professional driver (e.g. time traces for brake, accelerator and steering wheel) on a race track part with RH corner. Purpose-built, high fidelity, multibody vehicle model (called ‘miMa’) is described by 30 generalised coordinates and 440 parameters, crucial in motorsport. Focus is put on modelling of the tyre tread thermodynamics and its influence on race vehicle dynamics. Numerical example considers a Rear Wheel Drive BMW E36 prepared for track day events. In order to improve the section lap time (by 5%) and corner exit velocity (by 4%) a few different driving strategies are found depending on thermal conditions of semi-slick tyres. The process of the race driver adaptation to initially cold or hot tyres is explained.     

公路指路标志系统的改进研究

通过对比分析美国、日本、中国指路标志系统的特点，针对公路指路标志在交叉点和路段中的版面形式、设置位置、指示内容侧重点等问题进行研究，提炼出国外指路标志系统值得借鉴之处。从指路标志的识认性、系统性出发，建议国内指路标志系统设置作如下改进：进行地名分级、加强道路编号工作、完善指路标志图形化、明确标志形式适用性，确定交叉点、路段中指路标志设置的系统要求。希望能为道路交通标志的设计、施工提供指导，为标准修订提供参考。