雾对高速公路运营危害性评价研究

应用沪渝高速公路重庆绕城段(G5001)和渝昆高速公路(G85)重庆段上的天气、交通检测设施采集到的信息以及重庆高速公路路网的雾天管理信息,分析了雾对高速公路交通的影响,并对高速公路路网雾区路段的雾灾害严重程度进行了评价。研究表明:不同能见度下雾使G85高速公路重庆段运行车速降低7%～61%,流量损失6%～95%,G5001运行车速降低4%～29%,流量损失24%～93%。综合考虑雾的出现频率和严重程度以及路段交通水平,采用主成分分析及聚类分法建立了高速公路雾灾害严重影响程度指数计算模型,提出雾灾害指数的分级标准。对重庆高速公路网146个管理单元的雾灾害指数进行了评价和分级,确定特别关键路段19个,关键路段24个,次关键路段49个。     

雾对高速公路运营危害性评价研究

应用沪渝高速公路重庆绕城段(G5001)和渝昆高速公路(G85)重庆段上的天气、交通检测设施采集到的信息以及重庆高速公路路网的雾天管理信息,分析了雾对高速公路交通的影响,并对高速公路路网雾区路段的雾灾害严重程度进行了评价。研究表明:不同能见度下雾使G85高速公路重庆段运行车速降低7%～61%,流量损失6%～95%,G5001运行车速降低4%～29%,流量损失24%～93%。综合考虑雾的出现频率和严重程度以及路段交通水平,采用主成分分析及聚类分法建立了高速公路雾灾害严重影响程度指数计算模型,提出雾灾害指数的分级标准。对重庆高速公路网146个管理单元的雾灾害指数进行了评价和分级,确定特别关键路段19个,关键路段24个,次关键路段49个。     

美国雾区预警系统建设发展实例

美国道路气象信息研究工作开展得较早，1993年就发布了道路气象信息系统研究报告和实践报告，美国构建的道路气象信息系统涵盖了风、雨、雪、冰、雾等恶劣天气的预警工作。雾区预警系统是作为道路气象信息系统的一部分建设发展起来的。     

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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.     

基于物元可拓组合模型的高速公路道路安全风险评价

为准确判定运营期高速公路道路安全水平,找出影响道路安全的关键因素,笔者提出DEMATEL-ISM和物元可拓的组合评价模型。首先,基于道路因素构建初始指标体系,将德尔菲法和敏感性分析相结合来筛选指标,建立高速公路道路安全综合指标体系。采用DEMATEL-ISM法分析各指标的重要程度,构建多级层次结构模型,从而了解各指标间的内部影响程度,识别关键影响因素及计算出指标的初始权重;再与熵权法所求的客观权重进行组合优化赋权。最后通过物元可拓模型进行关联度计算,得出各指标及整体的安全风险等级。结果表明：平曲线半径、雨雪等恶劣天气、车速、交通饱和度及纵坡度是影响高速公路道路安全的关键因素;利用模型对河南省某高速的3个不同路段进行实例分析,得出路段1与路段3安全性较高,路段2安全性一般,其评价计算结果符合实际,说明所构建的数学模型准确可行。     

面向公路主动式防冰处置的行业信息物理系统

针对面向智能交通的行业信息物理系统（CPS），以公路冰雪灾害防治作为应用目标，基于信息物理融合理论设计了公路主动式防冰处置的CPS模型，形成由一系列跨越信息世界、物理世界的节点相互耦合而成的巨型分布式反馈控制系统。围绕该CPS模型，提出了基于热力学规律的 路面温度短时预测算法，并基于风险理论设计了主动式防冰控制策略。对实测数据的实验分析和实际路段的系统应用表明，由于在预测算法中考虑了空气温度与路面温度的耦合变化关系，该 CPS 具有较高的预测精度，30min 的平均路面温度预测误差约为±0.2℃；该CPS 的融冰处置能够覆盖高速公路约3/4 的有效行车区域，可以预先避免凝冰和积雪的形成或是主动降低其危害性。     

危险货物道路运输风险复杂系统及风险测度模型与应用——以液氯运输为例

基于系统整体最优的危险货物道路运输风险系统分析及风险测度研究,是实现规避高风险路段的基础关键技术.本文以危险货物道路运输风险为研究对象,结合典型区域特征,进行了危险货物道路运输风险的系统分析,提出了危险货物道路运输风险复杂系统的概念.在此基础上,提出危险货物道路运输风险测度模型,并以典型危险货物液氯道路运输为例进行应用研究.在危险货物道路运输风险测度模型研究中,以泄漏事故导致的暴露人口风险损失和环境敏感区域损失两项指标作为评价对象,结合ALOHA模拟泄漏事故情景并将扩散情况载入ArcMap,分析泄漏事故所带来的价值损失.考虑运输成本,建立以系统整体最优--风险最小和运输成本最低的危险货物道路运输双目标规划模型.最后,基于实例结合蚁群算法对模型和方法的实用性和有效性进行验证.     

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.     

大丽高速公路长大下坡行车安全与防护

为保障大丽高速公路长大下坡路段的行车安全,首先,用风险指数法选出几个危险性比较高的连续长大下坡路段;然后,运用GSRS修正温升模型对危险车型在这些坡段上的制动毂温度进行分析;最后,根据坡段上制动毂的温度变化和沿线的气候特征提出基于光流率和边缘率的改善方法,以及其他系统的安全管理措施和工程改善建议。为大丽高速和其他高速公路长大下坡的安全和防护提供参考。     

基于收费站栏杆机控制的高速公路入口匝道控流算法设计

为缓解城市段高速公路的交通拥堵状况,研究了基于收费站栏杆机控制的入口匝道车流控制实用型算法。首先,阐述入口匝道控制原理及常用算法;其次,结合我国高速公路实际情况设计入口匝道分级控流算法:一级状态下,基于需求-容量差额控制理论,建立路段交通流模型、收费站栏杆机起降速度与车流的排队关系模型,通过控制栏杆机的起落速度实现对入口匝道车流的"预防式"调节;二级状态下,建立检测路段的上游各入口拥堵贡献权重模型,通过临时关闭收费站入口或压缩高接高匝道实现"治理式"控制;最后,以广州机场高速公路为例,通过构建交通流模型,针对不同拥堵情况进行匝道控流,验证本算法的有效性。     

基于北斗卫星授时的高速公路雾区智能诱导系统

诱导系统自带雨雾冰雪传感器,能够在雨雾等恶劣天气下自动控制诱导灯带的开关和频闪。特别是采用了北斗卫星授时模块作为高速公路雾区智能诱导系统的时间基准,解决了系统内数量众多的诱导灯频闪的同步问题,提高了雾区诱导系统的实用性。     

基于CCTV的自动路况检测系统开发分析

由冰、雪、雨、雾等不良天气而引起的交通事故比例很高.自动路况检测技术能利用设置在路边的ITS专用CCTV设备,能实时采集路况信息和环境信息,通过系统的演算法识别干燥、积水、积雪、结冰等路面状态,提供给经过该路段的驾驶员,对保障不良天气下的行车安全起到重要的作用.     

高速公路冬季除雪保畅对策研究分析

通过对我国冬季高速公路除雪的情况的现状分析,从高速公路养护管理者的角度依据冬季养护的特征,探讨各冰雪技术的特点,分别对雪前、雪中、雪后给出保畅实施措施,并分别从应急预案、人员的培训、设备维护、联动机制等方面为高速公路应对冰雪灾害应急抢险提供了一套完整的办法,更好的服务司乘人员,提升高速公路的社会效益。     

不同天气状况下驾驶员驾驶工作负荷实验

利用心率变异性(HRV)指标,在室内进行晴天、中雨、中雨+雾(能见度100 m)和中雨+雾(能见度50 m)四种不同驾驶条件下,驾驶员高速公路驾驶工作负荷特性的仿真实验,数据分析表明,驾驶员驾驶工作负荷随天气条件的恶劣程度增加,驾驶环境的能见度对驾驶员驾驶工作负荷影响最大.有必要根据不同的天气状况,采取不同的交通安全管制措施,约束驾驶员的驾驶行为,以降低不良天气带给驾驶员的过高工作负荷.     

基于概率分析的公路系统灾害风险研究

针对高寒地区公路系统遭遇雪灾规模大、持续时间长的特点，以黑龙江地区公路系统及其常遭遇的风吹雪灾害为研究对象，从灾害发生机理探究灾害形成的宏观条件；基于概率论思想，通过影响因素的联合概率密度函数，将致灾因子发生可能性、危险等级及危险强度三者联系在一起，阐明了致灾因子的危险性评价理论；在公路系统脆弱性评估的基础上，构建了适用于寒区公路系统的风吹雪灾害风险评估体系. 通过此体系对黑龙江省2017年2月份内的风吹雪事件进行评估，并将预测结果与省气象信息中心发布的道路预警进行对比. 结果表明:研究区公路网在评价时段内相对风险等级最高的是鹤岗-伊春线、绥化-大庆线的绥化段、哈同公路的哈尔滨和佳木斯段以及牡丹江市周边，其相对风险概率大于0.69，需要对此路段多加关注. 该研究在一定程度上为今后寒区公路网的雪灾救援及物资配置提供了参考，使得寒区防灾减灾任务更加具有针对性.      

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。     

基于人工隧道的高速公路隔离防雾系统研究

通过对现有高速公路雾天车辆通行方法与措施的分析，提出一种结构合理的自动化人工隧道——隔离防雾罩系统．该系统对常年浓雾段车辆的正常通行有较好的使用效果，可为构建未来全天候国家高速公路网研究提供基础。     

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为了评价冰雪环境对公路网运行质量的影响,以便及时制定相应的管理对策将冰雪灾害的影响降到最低,提出了应用交通运行可靠度评价公路运行质量的方法,并以行程时间作为评价指标.以黑龙江省的干线公路网为研究对象,根据实测数据验证了降雪情况下路段的行程时间符合正态分布的特性.应用可靠性理论和概率与数理统计理论建立了路段可靠度计算模型,根据路面磨擦系数与行程时间的关系,提出了行程时间的阈值和判定冰雪灾害发生的标准.根据黑龙江省干道网的布局,建立了路径和路网可靠度的分析方法,并应用实例验证了本方法的可行性.