公路交通安全养护评价指标及方法研究

从公路交通安全养护需求出发,对公路交通安全养护评价指标体系和方法进行了系统研究和分析,形成了完整的公路交通安全养护评价体系.基于路基路面、安全设施、管理设施、绿化等4个方面建立了公路交通安全养护评价指标体系,开发了基于视频检测的评价指标数据采集方法和标准,验证了数据采集一致性,建立了公路交通安全养护评价模型,标定出了模型参数,并选取试验路段利用模型计算值和专家主观打分均值的相关性分析,对建立的模型有效性进行了验证.     

公路沥青路面预养护多层次模糊决策模型

为解决多因素影响下公路沥青路面预养护对策选择问题,在全面分析各项影响因素和技术对策特点的基础上,综合应用层次分析法、专家打分法和模糊数学理论,建立了预养护对策多层次模糊决策模型:首先确立决策指标的层次结构,通过层次分析法确定了准则层和指标层各个因素的权重赋值;采用专家打分法,建立了方案层个体评判指标的特征矩阵,由模糊数学运算得到各个方案的综合排序,以此确定最佳预养护措施。所建立的决策模型综合考虑了预养护对策的技术、经济和环境等因素的影响,通过层次划分与模糊运算,将定性指标量化,从而具有较高的准确性。结合上海市浦星公路预养护工程进行的实例研究证明了该模型的合理性与有效性。研究成果可为沥青路面预养护决策提供科学的依据。     

公路生态环境评价指标体系研究

文章分析道路建设和运营阶段对生态环境影响,初步建立了道路环境评价指标体系,采用专家打分法和层次分析法对指标进行分析、筛选和优化。最终形成自然环境指标和社会环境指标2大类17个单项指标的道路生态环境评价指标体系。采用专家打分法、层次分析法和模糊综合评判法构建出道路环境评价的模型。并将此模型应用于对门头沟区道路环境评价,对门头沟区道路整体的环境状况进行了综合评价。结果表明,该指标和方法能较为准确地反映生态环境状况。文章对道路环境评价指标体系进行了理论与应用研究,所采用的方法和得出的结论可为道路环境评价提供参考。     

农村道路条件安全分析及模糊层次评价

为减少农村道路交通事故发生、改善农村道路安全环境、建设美丽乡村,文中通过分析农村道路的设计线形、路面质量、交通设施等因素对其交通安全的影响确定影响农村道路安全的指标,建立农村道路条件安全评价指标体系;按照模糊层次评价理论构建农村道路条件安全评价数学模型,并利用工程实例对该模型进行验证,分析其可行性、实用性。     

军队通用车辆运行安全的模糊综合评价技术研究

通过对影响军队车辆运行任务的各类指标进行系统分析,建立了较全面的评价指标体系;结合模糊数学理论和层次分析方法,采用两两比较法和专家打分法,将评价指标定量化,经模糊计算得到定量的车辆运行安全等级;通过评价实例验证了所建立方法的可行性.结果表明:建立基于层次分析的模糊综合评价模型,能够解决军队通用车辆运行安全评价的定量化问题.该模型可操作性较好、针对性较强,评价过程和结果合理,值得推广.      

多雨地区高速公路排水系统有效性评价方法研究

为全面评价多雨地区高速公路排水系统有效性,综合分析影响排水系统有效性的因素,该文以排水系统完善性、排水设施稳定性、路面行车安全性为一级评价指标,完整程度等6种影响因素为二级指标,提出多雨地区高速公路排水系统有效性的评价标准。采用模糊综合评价法,通过梯形隶属函数确定专家打分隶属度,再结合层次分析法确定评价指标权重,建立一套评价体系。以湖南省某高速公路为实例进行分析并进行结果验证。结果表明:采用该评价模型计算得出的结论与实地定性调研情况基本一致,对多雨地区高速公路排水系统有效性评价具有一定的参考价值。     

区间非线性模糊法的沥青路面预养护决策

预防性养护方案选择属于多目标、多因素、多层次的复杂决策问题。在全面分析经济、技术、环境因素的基础上,综合运用专家打分法、区间层次分析法、模糊数学理论,建立了沥青路面预养护方案决策的区间非线性模糊决策方法。首先建立预养护非线性模糊决策模型,通过专家打分法确定评价指标属性值,根据区间判断矩阵得出各评价指标和影响因素的区间数权向量;对各指标进行层次非线性模糊分析,得出各预养护措施的隶属度,进而排序。以上海某公路为例,运用该方法对各预养护方案进行优选,结果表明该方法合理可行,为预防性养护方案决策提供了一种有效可行的方法。     

交通环境因素对道路安全影响的定量评价

通过交通环境因素对道路安全带来的不同影响,综合模糊综合评价与层次分析法的优点,提出了模糊一致矩阵法并建立模型。针对陕西省2条高速公路的5个相似路段道路安全进行实证分析,根据标准事故值建立评价矩阵,计算评价对象的优属度值,对其安全问题进行了定量评价。结果表明：该法能定量直观地表达评价结果,是交通环境对道路安全影响的有效定量评价方法。     

高等级公路养护质量评价体系研究

从公路养护管理的需求出发,将高等级公路作为一类单独的评价对象,依据其使用性能要求,建立了高等级公路养护质量评价流程框架、指标体系,形成了完整的高等级公路养护质量评价体系。针对高等级公路养护质量评价特性,提出了定性、定量相结合的养护质量评价数据采集方法。采用权重模型计算不同层次的养护质量评价指标并在现场评分试验的基础上,采用多元统计理论对模型参数进行回归分析,得出了不同评价模型参数值。     

智能网联汽车开放测试道路交通安全评价研究

随着智慧城市建设的推进,道路交通向智能化、网联化转型,对开放测试道路的交通安全评价体系的研究变得愈发紧迫。文中针对智能网联汽车开放测试道路安全具有随机性、复杂性、模糊性等的特点,通过德尔菲法确定人、车辆、道路、环境、云端五大因素和19个下属二级指标,构建智能网联汽车开放测试道路安全评价体系,使用层次熵权-可拓模型进行组合评价,建立智能网联汽车开放测试道路评价模型,并将该模型应用于成都市大运直联通道。结果表明,大运直联通道交通安全风险等级为Ⅱ级,最大关联度为0.010 1,整体呈低风险态势,与实际情况较为相符。该评价模型具有一定的应用价值,可对智能网联汽车开放测试道路安全评价起到指导作用。     

重复驾驶条件下驾驶员记忆增长模型研究

驾驶员的记忆影响视觉搜索及路径规划等驾驶行为,进而影响道路通行效率与交通安全.为了描述重复驾驶条件下驾驶员记忆变化的特征,设计模拟驾驶实验,研究同一场景下重复驾驶对驾驶员记忆的累积刺激.通过场景记忆量表衡量驾驶员的记忆程度,分析了驾驶员记忆增长与重复驾驶次数的动态变化关系,分别采用单分子式、修正Weibull方程及Richards方程建立累积刺激作用下驾驶员记忆增长模型,并以误差平方和、均方根误差和调整 R2为评价指标对模型精度进行对比分析.结果表明,3种模型均能对驾驶员记忆增长特性进行描述,其中 Richards模型精度最高,其平均调整R2为0.9884.Richards模型揭示了记忆的同化与异化作用的本质,更适合建立重复驾驶条件下驾驶员对场景的记忆增长模型.      

基于点、线、面层次的公路网交通运行状态评价

由于公路网是由点成线、由线成面的统一体,为了更准确地分析和改善公路网运行状态,加强公路节点、路段、路网评价之间的联系,便于确定交通拥堵产生根由并有效采取措施,建立了一种基于点、线、面层次的公路网交通运行状态的综合评价方法。在基本单元划分和指标选取方面,以交叉口、互通式立交、收费站和基本路段作为基本单元,结合交通流理论,综合考虑各基本单元的特点,分别选取对应的评价指标,以极小型指标评价法为基本原理,构建基本单元交通综合运行指数评价模型,并确定相应的分级阈值。在交通运行状态评价方面,依托专家经验的主成分分析与客观的交通量统计调查相结合的方法确定各基本评价单元的权重向量,从而构建路段运行评价模型并给出评价分级阈值,再以各等级道路拥堵程度和路网客、货运量,分别构建路网赋权矩阵或向量,从而获得路网交通综合运行指数模型并确定评价分级阈值。最后结合算例说明该评价方法的具体操作过程,通过获取的各项基本数据,从点层过渡至线层再至面层,依次计算各层交通运行指数,确定各基本单元、路段、路网分别对应的交通运行状态。研究结果表明：不同层面之间的交通运行状态存在一定的联系,不同节点和基本路段处的运行指数差异较大,路线运行指数差别也较大,从而影响路网最终的运行状态,因此,可以通过逐级评价确定交通拥堵症结所在,有针对性地采取相关改善措施。     

基于BP网络的道路水泥再生混凝土性能的评价

为了评价道路水泥再生混凝土的性能,在分析BP神经网络原理的基础上提出了用BP神经网络模拟道路水泥再生混凝土性能与各影响因素间关系的方法。根据道路水泥再生混凝土的实际工况,建立了3个输入节点、4个输出节点的BP神经网络模型,通过9组试验,验证了模型的可靠性。结果表明,实测结果与预测结果相接近,BP神经网络模型可以较准确的评价道路水泥再生混凝土的性能。     

基于交通冲突分析的公路信号交叉口安全评价

交通冲突分析技术是以大样本、快速、定量研究评价交通安全现状与改善效果的特点而异于事故统计评价方法。文中通过对信号平面交叉口道路交条件及交通冲突数据的分析研究,引入综合影响系数,运用灰色关联理论对交通冲突影响因素进行分析,建立了信号平面交叉口道路交通条件与交通冲突率的关系模型,并提出了基于交通冲突的信号平面交叉口交通安全评价的综合影响系数方法。根据交叉口的交通流量、相交道路流量比、交通组成及左转车比例等因素,确定对交通冲突率的综合影响系数K,进而得出交叉口的安全水平等级。     

动态路面摩擦系数的分析与测试技术探讨

对于高速公路路面,采用动态摩擦系数作为评价指标,可使道路评价指标更合理,通过对动态路面摩擦系数测定的基本原理和测试设备的结构特点的分析,同时采用路面连续动态摩擦系数测定设备在不同车速下测定的摩擦系数,分析了公路路面与轮胎之间摩擦系数的动态特性。     

路面摩擦特性预测研究

本次研究基于路面抗滑特性的预测问题,运用道路摩擦系数测试仪在公路上进行路面摩擦系数测试试验,并对试验结果进行分析,提出了路面摩擦系数的影响因素。应用广义回归神经网络分析方法,以影响因素为分类标准,确定了摩擦系数预测模型的分类,建立了基于广义回归神经网络的路面摩擦系数预测模型,并通过60组试验数据对网络模型进行了训练,利用6组实验数据进行预测结果对比。结果表明,模型预测值与实测值的平均误差为3.0%左右,模型预测结果与实测结果吻合,所构建模型是正确的,且具有较高的精度;此外还通过实车进行了汽车制动试验,并根据试验结果与模型预测结果对比,为交通事故分析中计算事故车速提供依据。     

Slip-Angle Estimation for Vehicle Stability Control

Recently, some direct yaw-moment control systems have been in development. Obviously, such systems need accurate slip-angle information. This paper describes a strategy of vehicle slip angle estimation. The difficulty in slip angle estimation is due to nonlinear characteristics of tyres and influence of relative slant of the road surface. To solve this difficulty, a combined method of model observer and direct integration method is proposed. In this method, two kinds of values of the side forces of the wheels are provided, i.e., direct detected values by the G-sensor and values from a tyre model. Then those values are combined appropriately which results in the combination of model observer and direct integration. A feedback algorithm, redesigned to suppress the influence of tyre model error, is applied in the observer. Considering interference of road surface and its avoidance, road slant angle is estimated and consequently vehicle model is corrected. The estimated value of the road friction coefficient is given by the acceleration, and an adequate bias, depending on yaw-deviation, is added. The calculation method of reference yaw-velocity is improved, in order to avoid interference of road slant and variation of dynamic characteristic of vehicle.     

Slip-Angle Estimation for Vehicle Stability Control

Recently, some direct yaw-moment control systems have been in development. Obviously, such systems need accurate slip-angle information. This paper describes a strategy of vehicle slip angle estimation. The difficulty in slip angle estimation is due to nonlinear characteristics of tyres and influence of relative slant of the road surface. To solve this difficulty, a combined method of model observer and direct integration method is proposed. In this method, two kinds of values of the side forces of the wheels are provided, i.e., direct detected values by the G-sensor and values from a tyre model. Then those values are combined appropriately which results in the combination of model observer and direct integration. A feedback algorithm, redesigned to suppress the influence of tyre model error, is applied in the observer. Considering interference of road surface and its avoidance, road slant angle is estimated and consequently vehicle model is corrected. The estimated value of the road friction coefficient is given by the acceleration, and an adequate bias, depending on yaw-deviation, is added. The calculation method of reference yaw-velocity is improved, in order to avoid interference of road slant and variation of dynamic characteristic of vehicle.     

车速鉴定中轮胎-路面附着系数估算方法研究

在交通事故鉴定中,车辆行驶速度是事故处理和诉讼的重要依据。其中,路面附着系数是事故车速鉴定的重要参数。本文在大量实验数据基础上,拟合出车辆制动过程的特性曲线,并简化出相应的车速估算模型。利用此模型对不同车型、路面类型、湿滑状况和不同车速情况下的路面附着系数e进行了估算研究。经估算实例验证,文中的估算方法对不同状况下的路面附着系数具有较好的估算能力。     

Estimation of the tyre–road maximum friction coefficient and slip slope based on a novel tyre model

In this article, a new approach to estimate the vehicle tyre forces, tyre–road maximum friction coefficient, and slip slope is presented. Contrary to the majority of the previous work on this subject, a new tyre model for the estimation of the tyre–road interface characterisation is proposed. First, the tyre model is built and compared with those of Pacejka, Dugoff, and one other tyre model. Then, based on a vehicle model that uses four degrees of freedom, an extended Kalman filter (EKF) method is designed to estimate the vehicle motion and tyre forces. The shortcomings of force estimation are discussed in this article. Based on the proposed tyre model and the improved force measurements, another EKF is implemented to estimate the tyre model parameters, including the maximum friction coefficient, slip slope, etc. The tyre forces are accurately obtained simultaneously. Finally, very promising results have been achieved for pure acceleration/braking for varying road conditions, both in pure steering and combined manoeuvre simulations.