互通立交匝道运行速度预测模型

匝道是互通立交的重要组成部分,基于运行速度的匝道设计理念是目前公路及互通立交一种新的设计思路.本文以互通立交匝道小型车辆的运行速度为主要研究目标,通过分析互通立交匝道运行速度的影响因素,制订正交实验方案,运用车载高精度 GPS 设备,采集了北京市4 座互通式立交共14 条匝道车辆连续运行速度数据.根据其中 10 条匝道的数据,按照车辆在互通立交匝道上的运行速度特性将匝道分为三段：减速段、匀速段、加速段,构建互通立交匝道各个分段运行速度与影响因素之间的预测模型,并使用另外4 条匝道的实测数据对预测模型进行验证.结果表明,模型预测值的相对误差在 5%以内,验证了模型的正确性.     

B型喇叭式立交环圈出口匝道运行速度过渡段长度研究

为确定车辆在B型喇叭式立交环圈出口匝道满足安全行驶需求的运行速度过渡段最小长度,分别建立了满足超高过渡需求、车辆变速行驶需求、横向加速度变化率适中等要求下的运行速度过渡段长度计算模型。采用UMRR开普勒链式雷达测速仪,实测不同主线设计速度下环圈出口分流鼻运行速度,结合SPSS软件分析,得到分流鼻运行速度。基于运行速度过渡段长度计算模型和典型参数的分析论证,得到满足不同需求的运行速度过渡段最小长度。结果表明:车辆变速行驶需求是B型喇叭式立交环圈出口匝道运行速度过渡段长度的主要控制因素;并基于满足车辆安全行驶需求,提出了运行速度过渡段长度最小建议值及纵坡修正系数。     

互通式立交匝道运行速度计算

以某互通立交匝道为例,用“模型法”计算了小客车在各条匝道上不同路段的运行速度：用运行速度理论进行了匝道运行速度协调性和一致性的评价,检验了匝道线形指标,并提出相应的优化措施。     

互通式立交入口拥堵区的控制设计研究

互通式立交入口区是影响立交整体运行可靠性的关键点段.为了减轻入口合流区的拥挤,提高互通式立交的整体可靠性,提高车辆行驶的安全性,在交通需求增大到一定程度时,要采用一些交通控制设计.根据互通式立交匝道入口区域的特点,对高/快速路网可靠性作用较大的互通立交匝道和主线的控制设计进行了研究,分析了入口合流区的几何和交通特性,对匝道和主线分别提出了不同控制设计,即匝道入口控制设计和主线车道运行约束设计.     

解决古城互通立交车流交织的方案比选

为解决拟建古城枢纽立交匝道造成原有古城互通立交匝道与主线交织段长度较小对行车安全的影响,提出了车辆分流的三个具体方案。通过各方面的比选最终达到对古城互通立交的现状影响最小,并消除潜在安全隐患的理想设计效果。     

以匝道连接的复合式互通立交设置条件研究

复合式互通立交是解决高速公路交叉节点密集,改善高速公路行车效率的重要方式,同时以匝道连接的复合式互通立交是节约高速公路用地、减缓分汇流对高速公路主线影响的最有效布设形式。对以匝道连接的复合式互通立交的基本概念和主要特性进行了详细分析,在此基础上,从连接匝道的设计速度、设置层次以及标志标牌方面对以匝道连接的复合式互通立交设置条件做了分析与研究。     

基于运行速度设计方法的互通立交出口匝道设计

互通式立体交叉是高速公路的重要组成部分,互通式立体交叉的出口匝道设计是否合理对整个高速公路的运行效率及安全有着重要的影响。采用运行速度的设计方法,对出口匝道的设计流程进行了实例分析,为今后的互通立交出口匝道设计提供参考。     

布设空间受限的互通立交设计探讨

山岭重丘区和城镇建成区周边的互通立交,普遍存在布设空间受限的情况。结合在勘察设计实践中的经验,总结了限制互通立交选址的自然因素和社会因素,阐述了立交选址、选型及设计要点,对紧凑布置的出口匝道运行速度进行安全性评价,提出可行的计算检查方法,可为类似工程项目提供参考。     

山区互通立交的停车视距修正

山区互通立交由于视距问题引发的交通事故较多,从车辆运行速度的角度出发,考虑主线和匝道纵坡情况,推导出运行速度下对应各纵坡度的视距值,同理推导出运行速度下对应各纵坡度的货车停车视距值,适用于货车和大客车比例较大的山区互通立交。     

高速公路互通立交加减速车道长度设计

高速公路互通立交加减速车道是高速公路事故多发地点,其长度是影响安全性的因素之一.在总结国内外加减速车道长度计算方法的基础上,提出不同主线设计速度对应不同匝道设计速度下的合理加减速车道长度,可为高速公路互通立交加减速车道安全设计、管理提供技术支持.     

互通式立交匝道的服务水平分析

为完善互通式立交匝道设计标准,更好地指导设计人员选择合适的设计指标,以单车道匝道基本路段为研究对象,对互通式立交匝道服务水平及服务交通量的含义和影响因素进行分析;结合单车道匝道基本路段车流运行特征,提出以相对延误率作为服务水平的评价划分标准,从理论分析和实际调查两个角度,确立了相对延误率的计算方法;结合匝道设计速度,以相对延误率分别为30％、60％、80％、100％作为匝道四级服务水平划分标准,并建议以二级服务水平作为匝道的设计服务水平.     

基于运行速度的喇叭形立交匝道超高设计研究

通过分析喇叭形立交匝道行车过程特点,提出了将汽车行驶过程与匝道线形指标相结合的运行速度分段预测方法,并在运行速度预测的基础上确定匝道超高,最后结合实例具体阐述了其应用过程,对传统的基于设计速度确定匝道超高的方法进行了改进。     

互通立交匝道端部纵断面设计探讨

匝道纵断面设计是互通立交设计中的重要一环,尤其是位于匝道起终点端部处的设计高程及设计坡度的计算更是其中一大难点.笔者根据多年设计经验,结合现有规范,对这一难点进行分析,并提出一种新的设计思路以供参考.     

山区高速公路立交出口匝道区域可变限速研究

基于山区高速公路立交出口匝道区域线形指标偏低、气候变化频繁的特点,在限速管理上,提出“匝道动态限速,主线联动限速”的可变限速策略。匝道的限速值是依据车辆横向稳定性和停车视距两个约束条件,并考虑路面附着系数和道路能见度的动态变化特性进行确定。主线受出口匝道影响路段的限速值是依附匝道圆曲线路段限速值和实际减速车道长度进行确定。在参数取值的探讨中,区分了纵向附着系数和横向附着系数的不同影响。研究成果可以为山区高速公路的运营安全管理尤其是限速管理提供借鉴。     

不同能见度条件下高速公路车辆速度特性研究

本文以京港澳高速公路湖北省内金山-武汉南路段内的交通流检测器及其附近设置于路侧的公路气象站的历史数据为主要研究数据,针对雾天低能见度等天气因素,分析有无雾及不同能见度条件对车辆速度均值及速度离散型的影响;研究在雾天条件下,不同车道位置、不同车辆类型、不同时间时段的车辆行驶速度的差异性;基于交通流Greenshield 经典V-K关系,采用非线性回归方法,建立雾天车辆平均行驶速度综合预测模型,模型的拟合优度达到80%.研究成果对研究公路沿线能见度因素对行车安全影响,分析雾天等低能见度条件下的公路通行能力,制定雾天等低能见度条件下可变速度控制等交通控制措施具有重要参考与借鉴意义.     

桥隧组合复杂场景速度行为特性及线形评价

为研究山地城市快速路桥隧组合场景的“车-路”耦合环境和线形协调程度,在重庆市主城区快速路3隧2桥组合场景开展自然驾驶实验,采集18名驾驶员的实时运行速度和13个断面的小型车地点车速,根据道路条件和运行速度数据构建线形综合评价模型。实验结果表明：在隧道-桥梁-隧道多场景切换连接方式中,主线路段的运行速度均值分布在50.00～64.25 km·h^-1;驾驶员在桥梁路段行驶最为警惕,从桥梁驶进衔接匝道或隧道入口时,车辆速度明显减小,有15%以下的车辆会低速通行或经历严重的交通拥堵,其速度分布在8.00～39.50 km·h^-1;验算实验路段的“车-路”耦合强度发现,实验路段整体运行安全状况水平良好,线形条件较好。对山地城市快速路桥隧组合场景的速度行为管控不能只依靠对单体隧道或桥梁的交通管理手段和治理措施,需考虑与上游道路衔接路段的距离和受信号控制的时长等。     

面向热轴故障的高速列车轴温阈值预测模型

针对现有基于车轴温度固定阈值的故障检测系统适应性差且误报率、漏报率高的问题, 综合考虑列车速度、环境温度与运行工况等因素对轴温的影响以及各因素之间的关系, 建立了高速列车轴温动态阈值预测模型; 考虑高速列车在不同运行工况下轴温变化的差异特征, 将列车运行状态分为加速、匀速和减速3个阶段, 并针对每个阶段运用皮尔逊相关系数法分析列车速度、环境温度、荷载等原始监测数据以及各阶段运行时间、初始轴温等衍生数据与轴温的相关程度; 提取与轴温变化密切相关的因素, 基于多元回归分析方法, 针对列车的3个运行阶段, 分别建立基于原始监测数据的轴温动态阈值预测模型和基于原始监测数据与衍生数据的改进轴温动态阈值预测模型, 并采用F检验方法对模型的有效性进行检验, 基于中国高速列车实测轴温数据对模型的正确性进行了验证。研究结果表明: 列车在加速、匀速与减速3个阶段中, 轴温真实值与改进轴温动态阈值预测模型预测值的平均相对误差分别为2.0%、4.1%和3.3%;相对于基于原始监测数据的轴温动态阈值预测模型, 3个阶段中改进轴温动态阈值预测模型的预测精确度分别提高了79.8%、64.3%和65.6%;改进预测模型的决定系数大于0.99, 显著性概率小于0.05, 表明模型有效。