公路路侧安全设计理念与案例

为改善公路安全性能，降低车辆冲出路外的路侧事故，提高路侧安全设计水平，阐述了公路路侧设计理念．结合实施交通部公路安全保障工程的实际经验，总结了实施路侧安全整治措施时应遵循的一些理念与原则，并对部分案例进行了简要的剖析。     

山区一般公路路侧危险度划分方法研究

通过对山区一般公路路侧地形状况与车辆冲出路外事故伤亡情况关系的研究,提出了路侧危险度的概念,并给出了路侧危险度等级划分的量化计算办法。路侧危险度等级的合理划分为准确确定路侧危险状况,合理设置不同等级的安全护栏提供了依据．进而有效提高山区一般公路的安全水平。     

车辆冲出路外事故的特征及影响因素分析

随着道路交通系统的飞速发展,我国道路交通安全状况不断恶化,重特大恶性交通事故频频发生。文中以几起典型的冲出路外事故资料为依据,对车辆与护栏相撞后冲出路外事故的产生原因及影响因素进行了研究,分析了其严重后果,同时针对路侧护栏提出了相应的改善建议。     

危险品运输车辆车型、轴载及运载容器形式分析

如果道路危险品运输车辆发生事故或失控后撞击路侧安全设施时得不到有效阻止,将会冲出路外,继而造成难以预料的严重后果,故重点路段的安全设施需针对危险品运输车辆进行特殊设计。文中通过在四川省及重庆市的多条公路上开展危险品运输车辆调查,得到车辆结构、装载容器形式和总轴重(车辆总重)数据,根据调查数据进行统计分析,确定了代表性的危险品运输车辆类型及每种类型车辆的设计轴重,为重点路段路侧安全设施的特殊设计提供防护对象的特性参数和控制依据。     

基于乘员伤害分析的路侧行道树事故严重度评价

为了定量评估公路路侧行道树事故严重度，有针对性地提出安全改善措施，以减少车辆与路侧行道树碰撞的事故损失，分别引入加速度严重性指数（Acceleration Severity Index，ASI）、头部损伤判据（Head Injury Criteria，HIC）和胸部合成加速度（Chest Resultant Acceleration，CRA）作为乘员伤害指标；利用PC-crash汽车动力学仿真软件构建车辆刚体系统和乘员多体系统，通过设置不同车辆驶出速度、平曲线半径、行道树直径和行道树间距，分别开展小型车、大型车与路侧行道树的偏置碰撞试验，共收集2 256组数据；针对公路直线段和曲线段，分别拟合了基于CRA的小型车乘员伤害评估模型，以及基于ASI的大型车和小型车乘员伤害评估模型；根据Fisher最优分割法确定了路侧行道树事故严重度的合理评价等级及各级对应的ASI和CRA阈值，给出了基于CRA和ASI的路侧行道树事故严重度评价方法；随后提出了一种新的用于评估事故严重度分级准确性的指标-误分级程度，并将其应用于事故严重度评价方法的有效性验证中；最后将大型车比例引入ASI评估模型中并改进了模型。研究结果表明：在相同仿真试验条件下，驾驶人胸部损伤比头部损伤更严重，小型车ASI平均值大于大型车ASI平均值；CRA，ASI与驶出速度近似呈正线性相关，与行道树直径近似呈对数相关；行道树间距越大、平曲线半径越小，则车辆遭受二次碰撞的几率越小，乘员伤害风险越低；在案例分析中，2种分别基于CRA和ASI的路侧行道树事故严重度评价方法评价结果基本一致，且误分级程度分别为4.7%和4.3%，验证了提出的路侧行道树事故严重度评价方法的准确性，并证实了ASI可作为评估路侧行道树事故中乘员伤害的有效指标。     

我国双车道等级公路路侧事故规律统计分析

为进一步了解路侧事故规律的特点，作者利用2004年交通部西部交通建设科技项目之《公路路侧安全等级评估及防护方法研究》课题所采集的数据，从宏观统计分析的角度，对低等级双车道公路（二级、三级和四级）的路侧事故规律进行了深入剖析．分析的角度包括路侧事故数比重、天气条件、车型、事故形态、翻车事故、驶出方向、道路线形、事故黑点等多个方面，以期能够为广大工程技术人员和路侧安全整治工程的决策者提供参考。     

我国双车道公路普通路段路侧事故预测模型研究

针对双车道公路路侧事故的各种影响因素,建立适合我国国情的双车道公路路侧事故预测模型,探索双车道公路路侧事故的分布规律。研究中根据我国双车道公路两侧用地情况,把公路划分为普通路段、村庄路段和交叉口路段,并对普通路段进行了路侧事故预测模型研究,主要内容包括普通路段的划分、路侧事故的定义、路侧危险度的划分、模型的结果自检验以及应用检验等等。研究结果表明交通量、货车比例、平曲线用长度加权的弯曲度、所在地域对路侧事故率的高低有较大影响,模型验证结果表明路侧事故预测值和实际值呈现一致性。     

山区双车道公路事故预测模型路侧危险度事故修正系数研究

在综合事故预测模型的研究和应用中,包括基础模型、事故修正系数、标度程度、EB函数应用等几个部分。事故修正系数的研究和使用可以使事故预测模型应用时包含更多、更可靠的影响要素信息。针对我国山区双车道公路两侧路侧危险度的实际情况,对路侧危险度对安全的影响规律做了具体分析,分别建立了针对全部事故预测模型、碰撞事故预测模型和路侧事故预测模型的我国双车道公路路侧危险度事故修正系数函数。     

山西省高速公路车辆掉线事故的基本规律和特征分析

筛选确定山西省高速公路2008年至2010年期间780起车辆掉线事故,通过对事故《公路赔(补)偿案件现场勘验报告》和路政案件事故现场照片等数据的统计与计算,分析了左右两侧掉线事故发生的比例及其单车和多车掉线事故所占的比例,进一步研究了掉线事故的月分布、路侧碰撞障碍物的主要类型和弯道的影响,确定了山西省高速公路车辆掉线事故的基本特征.相关研究结论对于高速公路路侧安全设计具有借鉴作用.其中对车辆掉线和中央分隔带、路侧边沟、弯道之间相互影响的分析对山区高速公路的安全改造具有帮助作用.     

基于加速度严重指数的公路路侧危险度评估

为了定量评估二、三级公路路侧危险程度,以确定路侧护栏防护等级,并为制定安全改善方案提供依据,提出了一种基于乘员风险的路侧危险分级新方法,乘员风险指标采用加速度严重指数(Acceleration Severity Index,ASI)表征；利用软件VPG3.2和LS-DYNA971,选择5类典型路侧障碍物、2类护栏和15种路堤边坡组合,针对小客车、大客车和大货车开展了59组碰撞仿真试验,获取碰撞过程中车辆重心纵向、横向和竖向的加、减速度曲线,进而得到ASI序列样本；采用Fisher最优分割算法确定了路侧危险度合理分级数和各级所对应的ASI阈值.结果表明:5类路侧障碍物中,F形混凝土护栏端部对车辆和人员伤害最严重,其他依次为树木、突出山石、标志立柱和路侧边沟；当路堤边坡高度超过4 m且坡率陡于1∶1时,车辆坠入边坡的损伤严重度将超过碰撞二波波形梁护栏,与碰撞F形混凝土护栏相当.     

加装传统AEB后的未避免事故典型碰撞场景与事故特征

为了解车辆装备自动紧急制动系统（AEB）后的典型人车碰撞场景及事故特征，在再现187例事故并采集碰撞前参数后，运用联合仿真技术评估传统AEB系统的效果，并用统计学方法分析未避免的73例事故（39%），获得6类典型的未避免人车碰撞场景。研究发现，未避免事故中：事故主要发生在照明条件良好、路面干燥的非路口，且95.88%案例中碰撞速度低于40 km/h；人车碰撞损伤均显著降低，但不同场景中降幅有差异；人地碰撞损伤降低方面存在不确定性，典型场景中61.9%的案例中人地碰撞损伤有增加风险，损伤增加比例随碰撞场景变化而不同。进一步分析发现，人地碰撞损伤增加的主要原因是AEB降低车速后行人落地顺序改变、人体下肢与车辆前端再次接触、人车碰撞位置改变等。研究成果不仅能为智能车主、被动安全研究中的实验设计提供边界条件，还能为设计更安全的AEB系统提供支持。     

公路路侧安全问题对策研究

介绍了我国现阶段公路路侧安全现状和存在的典型问题,在借鉴国外先进的路侧设计理念和安全对策成功经验的基础上,结合我国路侧安全问题实际,有针对性地提出了改善和提高我国道路路侧安全性的具体技术对策。     

护栏成本效益分析方法研究

研究建立了包括车辆碰撞护栏事故数预测、车辆碰撞护栏后速度计算、单次碰撞损失计算、年总碰撞损失计算、护栏成本计算的护栏成本效益分析方法。车辆碰撞护栏事故数预测考虑年平均日交通量、是否双向分离、纵坡、平曲线、危险物与行车道边缘线的距离等因素。单次碰撞损失计算时,通过车辆碰撞能量与护栏设计防护能量的差值体现不同防护等级护栏的防护比例以及车辆碰撞护栏后速度,对应不同的碰撞严重性指数,得出不同护栏设置方案对事故损失的影响。以某路侧为1∶1.5填方边坡高度6m的二级公路为例,进行不同护栏设置方案的成本效益对比分析,以确定最优护栏设置方案,验证了方法的实用性和可行性。     

基于车联网BSM数据与路侧视频融合的港口集装箱卡车碰撞危险辨识方法

大型港口集装箱码头运输车辆调度频繁，堆场过道和交换区等区域视距狭窄，容易导致港口集装箱卡车与设施、作业人员和车辆发生擦碰事故。为提高智能集装箱卡车在港口密集区域的轨迹跟踪精度和行车安全感知能力，提出了一种车联网条件下融合车载终端基本安全消息（Basic Safety Messages，BSM）数据和路侧视频数据的集装箱卡车碰撞风险辨识方法。采用YOLOv5s算法提取视频监控范围内的目标车辆和作业人员，根据目标集卡大尺寸特点设计非极大值抑制锚框来提高目标识别准确度。运用透视变换原理将目标像素坐标转换成地理坐标，并应用Deep-SORT算法匹配每帧图像的车辆轨迹信息。应用交互式多模型方法（interactive multi-model，IMM）融合视频轨迹信息和车载单元（on-board units，OBU）定位数据，减小了目标机动过程中的观测误差。基于集卡融合轨迹结果，提出了1种新型的轨迹冲突风险评估模型，能够根据目标集卡与周围目标轨迹的相对运动状态实时感知车辆碰撞危险，该碰撞危险检测结果在实际场景中可通过路侧设备对车载终端和作业人员终端实时播发预警信息。针对集卡跟踪误差的实验结果表明:IMM自适应跟踪轨迹的平均均方根误差为0.29 m，比集卡自主跟踪轨迹误差提升81.05%；融合路侧监控视频与车载终端定位数据能够克服车辆自主定位系统在密集堆场环境下的误差增大问题。集卡碰撞危险辨识的结果表明:车辆碰撞危险识别结果（预设ETTC阈值为2 s）的召回率、精确度和准确度相对集卡自主感知分别提升了7.39%，4.27%，2.50%，更准确地辨识出了视线遮挡情况下的轨迹冲突风险。      

山区公路路侧危险度评价模型研究

路侧危险度与道路线形、边坡、交通量等密切相关,目前国内尚无公认有效的计算方法.文中借鉴作业条件危险性评价方法(LEC法),根据发生路侧事故的可能性、暴露于路侧危险环境的频率和事故严重度建立路侧危险度评价模型,采用车辆碰撞仿真试验方法对碰撞事故严重度进行研究,根据工程经验将路侧危险度划分为4个等级.实例分析表明该方法评价结果符合现实,具有一定实用价值.     

行道树的种植及其对冲出道路交通事故的影响

作为道路景观设计的一个分支,行道树的设计被列为车辆冲出路外（ROR）交通事故的主要原因。因为在ROR 事故中,行道树是被撞击最多的固定物体,因此,许多研究人员建议取消行道树的种植,以创造足够清晰的区域。通过分析其它研究人员和机构统计的可用数据,研究并深入探讨了行道树的种植对 ROR 事故的影响。结果表明,行道树只是 ROR 撞车事故的最终接收者。我们迫切需要确定车辆冲出道路的原因,以制定解决 ROR事故的最佳方案。此外,道路设计和道路景观因素中对安全措施进行系统编码可以显著影响驾驶人员的驾驶行为,并由此降低 ROR 事故的发生频率和严重程度。     

可溃式限高门架的开发研究

车辆碰撞限高门架后容易发生重大事故。参考车辆碰撞限高门架的事故特点以及驾驶员的心理特点分析,研究开发了一种可溃式限高门架,该门架具有门式结构,不但解决了门架损坏后伤害其他用路者安全的隐患,还能有效阻止车辆碰撞前方桥梁,降低桥梁受损几率。     

公路隧道运营典型风险辨识

为加强对公路隧道运营风险的辨识、改善和优化公路隧道运营安全，降低重大隧道事故对人员伤亡、隧道结构、设备和经济收益的损失，通过隧道事故调研和大数据技术，收集近些年在全国范围内发生的802起公路隧道事故，对公路隧道自身特性和隧道事故的时间、空间、类型、诱因等特征进行分析。研究结果表明： 1)外界因素对隧道事故影响较大，在高温和车流量较大的环境下，事故发生较多； 2)特长隧道和长隧道的事故数远高于短隧道和中隧道； 3)小型车是隧道内发生事故的主要车型，事故原因多是驾驶员违规驾驶，事故类型多为追尾事故； 4)火灾事故的诱因多为车辆自身故障，其中危化品泄露多为易燃液体泄露。     

在用桥梁防车辆坠桥合理防护体高度和安全行车速度关系分析

我国每年有1/3的死亡事故发生在车辆与路侧碰撞的单车事故中,且呈逐年上升趋势。《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2006),对新建桥梁安全设施的修建做出了相关指导性意见。但已建桥梁的安全设施如何进行加强,则未有任何规范进行规定。针对这种情况,笔者建立了车辆碰撞防护体的数值模型,分析了前翻条件下车辆速度与护栏要求高度的数值关系、侧翻条件下车辆速度与护栏高度的数值关系以及车辆速度与防护体所受冲击力的数值关系。文章研究的结果对防护体设计有一定的指导作用。     

基于运行速度的仁赤高速公路危险路段路侧护栏防撞等级选择分析

高速公路路侧护栏是阻挡车辆冲出路外的安全屏障,其阻挡作用的强弱直接关系到事故的严重程度。针对仁赤高速公路未来可能面对的不同车型,根据已有的道路线形等因子进行速度测算,以得到的运行速度曲线为依据对高速公路路段护栏选取的防撞等级进行合理选择,最后得到危险路段应当设置的最佳护栏防撞等级。实例分析证明,该方法能为危险程度较大的道路路段提供较优的护栏等级选择,便于为安保设计人员提供参考。