基于空间有效视野的高速公路线形安全性评价

为了研究驾驶员视觉特性和道路平纵线形对高速公路安全性的影响,根据动视觉原理,提出驾驶员的空间有效视野是由视野平角、视野仰角和视距范围所确定的不规则棱台。采用分割积分法计算棱台体积,建立了空间有效视野模型。通过高速公路事故率与空间有效视野的相关性分析,确定以空间有效视野体积变化率作为高速公路线形安全性评价指标。在此基础上,考虑运行车速修正系数,构建基于空间有效视野的高速公路线形安全性评价标准。实际工程应用表明,评价方法合理实用,且所得到的评价结果与相关规范的评价结论一致。     

基于几何线形指标的山区高速公路安全性评价

通过分析交通事故与几何线形的相关关系,提出了基于几何线形指标的山区高速公路路段交通安全评价方法。首先应用统计分析原理,建立了事故率与平、纵线形指标的关系模型,根据该模型确定具有不同线形条件的各类路段的基础事故率;然后利用各类路段的基础事故率,提出了单一线形的事故率系数及组合线形的综合事故率系数概念,并给出了系数计算公式和取值方法;最后利用综合事故率系数并基于统计分布原理,提出了基于几何线形指标的路段交通安全评价方法,并进行了案例分析。结果表明:该方法能够从几何线形指标的角度评估山区高速公路各路段的交通安全状况。     

基于线形指标的山岭重丘区高速公路事故预测模型

依据我国山岭重丘区高速公路几何线形和交通事故数据,建立了基于交通流量和几何线形指标的高速公路基本路段事故预测模型.首先,基于几何线形条件对基本路段进行了划分,确定了路段单元.其次,分析并确定了理想线形条件的范围,建立了理想线形条件下的基本事故率预测模型.再次,应用BP神经网络与敏感性分析相结合的方法,确定出了对事故发生有突出影响的道路纵坡、平曲线半径和直线段长度3个线形指标,并确定了上述线形指标的事故率修正系数.依据基本事故率预测模型及事故率修正系数即可进行事故预测.模型验证结果表明:该模型能够对路段单元进行事故预测,事故总体预测值与实际值的相对误差在-5.85％～-7.87％之间.     

高速公路连续下坡路段线形质量评价方法研究

针对高速公路连续下坡路段交通事故频繁发生,而设计规范对该类路段线形设计又没有制定特别标准的状况,通过分析高速公路连续下坡路段线形指标的特点构造线形质量评价参数,通过收集国内多条高速公路10个连续下坡路段的线形几何指标、交通事故数、交通量等数据,应用统计分析方法,建立了连续下坡路段线形评价参数与亿车公里事故率之间的关系模型,通过分析线形评价参数与亿车公里事故率之间关系曲线的拐点及事故多发的阈值,确定了线形质量评价参数的行车安全区间,为高速公路连续下坡路段线形设计提供指导。     

高速公路平纵线形与事故率的关系及其安全性评价

通过分析高速公路平纵线形指标与事故率的关系,引入线形影响因子,提出了基于线形影响因子的高速公路基本路段安全评价方法。首先,应用回归分析的方法,确定了平曲线半径、平曲线偏角、直线段长度、竖曲线半径及纵坡坡度与事故率的关系,在此基础上分析了弯坡组合、平竖曲线组合以及长大坡组合路段上的事故率。进而,结合事故率与线形的关系,以线形影响因子表征几何线形指标对高速公路事故率的影响,据此评价高速公路的行车安全性。案例分析结果表明,基于线形影响因子确定的危险路段与由实际事故率确定的危险路段具有极高的一致性,达到了81%。      

线形空间几何突变对曲线路段车道偏移的影响

为了探讨道路线形变化对侧碰、刮擦等侧向安全事故的影响，以三维空间线形的曲率和挠率作为公路线形几何特征描述参数，以车道偏移量作为侧向行车安全的表征指标，剖析了线形在空间层面发生的几何突变对车道偏离的影响。在山区高速公路开展实车试验，采用侧向行车视频记录连续的车道偏移，进行图像距离与实际距离的标定，并通过图像识别技术自动读取连续的车道偏移曲线，从中获取最大车道偏移作为分析变量。采用单因素方差分析方法，对新手驾驶人和熟练驾驶人在线形空间几何特征不同的曲线路段所表现的最大车道偏移结果展开统计分析和检验。分析结果表明：当空间曲率突变超过一定的临界值时，空间曲率突变与最大车道偏移显著正相关；挠率突变对车道偏移产生的影响主要取决于线形扭转的方向，当线形扭转方向与路拱横坡反向时，会明显加剧最大车道偏移；而线形扭转方向与路拱横坡同向时，会降低最大车道偏移但降低效果不明显；熟练驾驶人的最大车道偏移小于新手驾驶人，这种现象在空间曲率突变较大和挠率突变不利的路段尤为明显。研究结论可为公路线形安全性评价、线形设计优化和路侧安全改善提供参考。     

基于预览视距的山区高速公路线形安全性评价

视觉信息对驾驶员采取正确的驾驶行为至关重要,是高速公路安全行车的基础.从驾驶行为理论和驾驶员的视觉特性出发.提出了预览视距的概念,用于量化驾驶员的视觉信息,构建了预览视距计算模型.以预览视距为切入点.根据多条既有山区高速公路的设计资料、实际运营数据和事故资料,通过理论分析和试验验证,探讨了驾驶行为中的预览视距与高速公路线形安全性之间的关系.提出了基于预览视距变化率的山区高速公路线形安全性评价指标,并通过运行车速修正,建立了山区高速公路线形安全性评价模型与评价标准.     

三维空间路线连续性衰退对公路安全性影响分析

为深入分析公路三维空间线形连续性衰退对事故频数的影响,采集广东省内3条高等级公路243 km道路设计资料,共1 768条有效事故数据,利用Tobit回归模型分析三维空间路线连续性衰退对公路安全性的影响。应用微分几何空间的基本理论,提出公路线形连续性衰退表征参数,利用Tobit回归模型对数据样本中单元内总曲率差（TCD）、总挠率差（TTD）、平均曲率（AC）、平均挠率（AT）,相邻单元间平均曲率差（ACD）、平均挠率差（ATD）共6个连续性衰退变量与单元路段年均事故频数进行分析,该模型能有效分析正值上大致连续分布但包含一部分以正概率取值为0的结果变量。研究分析结果表明：单元内总曲率差、相邻单元间平均曲率差对公路安全性存在显著影响,从根本上反映了公路线形连续性衰退与行车安全的密切相关性,可作为三维空间路线连续性衰退有效的表征参数;通过ANOVA分析得出单元内平均曲率在单元内总曲率差、相邻单元间平均曲率差对公路安全性无影响的路段与安全性存在显著的相关性,其主要原因为平纵曲线半径影响公路行车安全。在此基础上,有针对性地提出线形连续性衰退表征参数评价标准作为参考。研究结论可为后续三维空间条件下公路线形安全性评价、线形设计优化与改善提供参考。     

基于运行速度的双车道公路平面线形安全评价

为解决目前双车道公路安全平面线形安全设计与评价缺乏科学可靠的方法问题,从几何设计标准以及双车道公路平面线形指标与交通安全的关系出发,提出以平曲线半径和曲率变化率作为平面线形安全评价的几何指标,通过运行速度反映几何指标与事故关系。基于双车道公路不同平曲线半径下大量运行速度实测数据,利用统计分析的方法,得到了运行速度分布规律,建立了双车道公路运行车速预测模型。基于运行速度一致性评价标准和跟驰理论,将曲线间直线长度区分为独立直线和非独立直线,对于非独立直线,曲线与曲线的关系是安全评价的控制因素;对于独立直线,直线与曲线的关系是安全评价的控制因素。提出了基于运行速度和直线独立性分析的平面线形安全性评价程序,可用于指导双车道公路安全设计与评价。     

曲线隧道三维动态视距研究

以高速公路曲线隧道为研究对象,运用几何物理学方法分析道路空间几何关系,构建三维条件下的道路线形模型。根据三维视距移动规律与隧道空间几何关系,在满足驾驶人停车视距的条件下,分析隧道空间的限制条件,建立高速公路隧道路段三维视距检验模型,以为公路曲线隧道的安全性评价提供理论参考。     

基于GIS的山区高速公路排水建模与设计方法

从设计层面分析了山区高速公路水毁发生的原因及传统设计方法的弊端,提出了基于GIS的山区高速公路排水设计方法和流程,设计了排水GIS的系统框架。基于面向对象的数据建模方法建立了路域数字地形模型、水文数据模型,实现了对路域空间数据和水文数据的有效管理。研究了路域水文建模算法,建立了路域水文空间分析模型。结合依托项目,对基于GIS的山区高速公路排水设施布设方法进行了验证,并对排水设施进行了水力仿真与评估。仿真结果表明:通过山区高速公路排水GIS建模与仿真,可进行排水设施的综合布设及适应性评估,实现了排水设计的自动化、可视化、科学化。     

应用模糊评判法评价高速公路线形安全性

采用层次分析法确定线形指标权重的分配,用改进的德尔菲法建立了评价矩阵,结合模糊评判法,计算出高速公路线形安全性的状况,此法对选择公路线形指标具有重要意义。     

高速公路线形三维空间综合指标与运行车速的关系模型

为准确预测高速公路运行车速,以平、纵线形综合指标为主,横断面线形指标作为修正的方式,考虑桥梁、隧道等结构物的影响,建立包括曲率、曲率变化率、曲线转角、纵坡度、车道宽度等指标的公路线形三维空间综合指标描述函数;注重运行车速的连续性变化及驾驶员视觉需求,确定车辆行驶中前方100 m至250 m有效注视范围为前方线形对车速的...     

基于曲率感知的高速公路隧道弯道路段调控方法研究

为定量分析高速公路隧道弯道路段不同半径条件下,线形诱导标志和反光环对驾驶员曲率感知的影响,基于室内仿真试验,选取20 名驾驶员作为被试,分别测量驾驶员在不同试验场景条件下的弯道错觉程度,并对试验数据展开分析。试验结果表明: 1)采用线形诱导标志的隧道弯道视线诱导方法,驾驶员弯道错觉表现为高估弯道半径,且仅在半径为200~400 m 条件下,具有较好的诱导效果,弯道错觉程度小于7%;同时,驾驶员的弯道错觉程度与隧道弯道半径显著正相关,与线形诱导标志的可见个数显著负相关。2)采用反光环的隧道弯道视线诱导方法,驾驶员的弯道错觉程度仅与反光环的可见个数存在显著负相关,且随着可见反光环布设个数的增多(4~6 个),会导致驾驶员低估半径的错觉程度过大(>-20%),不利于驾驶员安全行车。3)在隧道弯道路段(200~1 800 m),当可见反光环为3 个时,不同半径下的弯道错觉程度均小于布设线形诱导标志的方案(小于5%)。因此,采用在隧道弯道路段布设3 个可见反光环的方法更有利于提高驾驶员的曲率感知能力。     

高速公路交通事故时空分布特征与影响因素分析

本文通过对国内某高速公路交通事故、非现场违法原始数据进行处理和分析,对高速公路交通事故的组成、原因和空间分布进行分析,探索事故与非现场执法设备建设之间的关系,实证分析交通流量、时间、天气等因素对高速公路交通事故以及交通违法的影响。通过分析,得出影响高速公路交通事故潜在的分布规律和较为显著的影响因素,可有效指导高速公路交通管理部门根据不同情况有针对性地提出科学有效的事故预防对策,对优化高速公路交通安全形势产生积极影响。     

模糊综合评价在高速公路运营安全评价中的应用

从道路交通安全角度出发，结合陕西境内西宝高速K271＋700～K312＋345运营现状，依据系统性、独立性、简明性和可行性等原则，制定了适合此高速公路运营的评价指标体系，同时建立了模糊综合评价模型。根据模糊综合评价原理，利用模糊综合评价模型对此高速公路运营现状进行了评价和分析，取得了良好的效果，为高速公路运营安全评价提供了可量化的科学评价依据。     

高速公路交通安全效益研究

国内外的实践证明,高速公路运营比一般公路具有更高的安全性。根据高速公路网和一般公路网在道路类型和交通条件等方面的差异,提出建立道路服务水平与交通事故率之间的函数关系来预测交通事故率。在计算交通事故损失时,提出测算交通事故直接经济损失和间接经济损失的模型及方法,并提出运用“有无对比分析法”测算高速公路网交通安全的效益。     

高速公路超长隧道纵向式通风设计计算

目前我国高速公路隧道通风设计,采用纵向式通风方案的临界长度为4.5 km,大于4.5 km长度的隧道通常采用分段纵向式或半横向式通风方式,这需要大大增加工程造价和运营成本。该文结合伊朗德黑兰北部高速公路Taloon隧道通风设计的成功案例,详细介绍了5 km左右隧道采用国际路协"PIARC(1995)报告"推荐的通风设计标准进行设计的计算方法。计算表明该设计方法完全能够满足国际现行通风设计要求,同时也能大大减少采用我国现行规范进行保守式设计所造成的资源浪费,对在海外高速公路隧道项目设计具有较好的借鉴意义。