多车道高速公路路侧交通标志遮挡概率研究

为了计算不同交通量、不同运行车速情况下,多车道高速公路路侧交通标志视认中大型车对小型车的动态遮挡概率,将内侧车道小型车与外侧车道大型车车头间的垂直距离作为判断路侧交通标志遮挡的依据,根据视距几何关系确定多车道高速公路驾驶人在视认区域内视线被遮挡的最大和最小临界距离;建立路侧交通标志遮挡模型,根据视认距离确定内侧及外侧车道仿真路段长度,以0.1 s为仿真步长,借助VISSIM交通仿真软件获取车辆车头坐标、与前车跟车距离等动态基础数据,实现高速公路交通标志遮挡概率计算过程的动态化。结果表明：外侧车道的车型、交通量、视认距离以及大小车运行速度都对路侧交通标志遮挡率有一定的影响;在交通量一定的情况下,驾驶人视线被遮挡的概率随着外侧车道大型车数量的增加而增大;在外侧车道大型车数量一定的情况下,驾驶人视线被遮挡概率随着小型车数量的增加而增大;在小型车速度一定的情况下,驾驶人视线被遮挡概率随着大型车速度的增大呈降低趋势;小型车速度增大时,驾驶人视线被遮挡的概率会有所提高。     

城市干路交叉口路侧交通标志遮挡失效研究

为了分析外侧车道中大型车对城市干路交叉口路侧交通标志遮挡的影响,基于空间遮挡模型存在缺陷,研究了交叉口路侧交通标志时间遮挡模型.通过驾驶人最大视域角及小型车、大型车在路段上运行时与交通标志存在的几何关系,确定了遮挡模型的开始计数条件、停止计数条件及遮挡判定条件.以驾驶人视认交通标志需要的最小时间为依据,建立驾驶人错过交通标志的概率模型.利用Vissim仿真获取仿真时间、车辆编号、路径编号以及小型车、大型车车头坐标等数据,依据遮挡模型的3个条件进行小型车驾驶人错过交通标志的概率计算.从外侧车道中大型车比例和行驶速度2个方面分析其对交通标志遮挡的影响.结果 表明,原始数据下得到小型车驾驶人错过交通标志的概率为0.042 6.在交叉口进口道交通量、绿信比等参数不变的条件下,将外侧车道中大型车比例由0.10增加至0.40时,小型车驾驶人错过交通标志的概率由0.021 3增加至0.117 6,二者呈正相关;外侧车道大型车行驶速度增大,驾驶人错过交通标志的概率并非一定降低,还取决于外侧车道中大型车的数量.      

基于时间的高速公路路侧标志遮挡概率计算模型研究

在多车道高速公路上,小型车辆驾驶员视认路侧交通标志时,视线经常会被外侧车道上大型车辆所遮挡而漏看交通标志,为此建立了基于时间的路侧标志遮挡概率计算模型。与以往模型相比,该模型能够动态地分析大车对标志的遮挡情况,最大程度地还原遮挡发生条件;同时将标志的幅面及设置情况、驾驶员行为、交通流状态等影响因素加入到模型中,更加全面地考虑视线遮挡及漏看标志发生的外部条件。     

路侧交通标志设置数量及位置研究

高速公路和城市快速路通常将内侧车道设置为小车道,外侧车道设置为大车道,这将有可能导致内侧小车驾驶员视线被遮挡,无法及时获得路侧交通标志的信息采取相应的措施,从而引发交通事故。通过对驾驶员对路侧交通标志视认过程的分析,提出了计算单个路侧交通标志被遮挡概率的计算方法,并运用概率论的知识建立了求解连续多个路侧交通标志设置数量的数学模型和标志设置位置的计算公式,提出了路侧交通标志设置的具体步骤。通过计算示例证明理论模型及算法实用可行。     

高速公路避险车道诱导系统改善研究

为减少失控车辆驾驶人错过避险车道的概率,基于驾驶人因及驾驶任务理论,提出避险车道多层次视线诱导系统,利用3 ds Max软件构建高速公路避险车道路段仿真模型,通过采集驾驶人的视认距离数据作为实验度量指标,并对数据进行统计分析,结果表明:白天的视认距离提升较少,但晚上的视认距离提升显著,在时速80 km/h下,对避险车道...     

多车道高速公路不同车道驾驶人视点位置研究

受路侧环境与障碍物的影响,在不同车道上的行车位置分布差异会导致驾驶人视点位置不同。驾驶人视点位置与平曲线横净距密切相关,平曲线横净距是停车视距的重要参数,其大小直接影响平曲线路段圆曲线半径的设置和交通安全措施的选择。在分析多车道高速公路管理方式因素对驾驶人视点横向位置影响和国内外驾驶人视点位置相关研究的基础上,采用无人机调查多车道高速公路不同车道、不同车型的车辆横向位置分布数据,通过数据采集处理和数据检验,得出了相应结论。结果表明:多车道高速公路不同车道、不同车型的车身横向位置为正态分布;现有视点位置统一取1.2 m或1.5 m或行车道中心线存在不合理之处,应分车型、分车道考虑;第1车道小客车驾驶人视点位置为1.2 m,第4车道大型车驾驶人的视点位置取1.5 m,中间车道驾驶人的视点位置宜取1.2 m。     

考虑服务交通量的加速车道长度设置方法

高速公路加速车道的设置长度不仅取决于主路及匝道的设计速度,还与主路及匝道的交通量有关。本文给出了不同主路服务交通量下的匝道通行能力,建立了在主路不同交通负荷下的匝道车辆可直接汇入的概率计算模型。最后给出了在一定的匝道车辆汇入概率和主路服务交通量下的加速车道长度设置方法,以及不同主路、匝道设计速度和服务交通量下的加速车道长度的推荐值。     

高速公路出口指路标志设置有效性评价

为评价高速公路出口指路标志设置有效性,以湖北省高速公路交通标志调整为案例,在湖北省高速公路沿线代表性服务区开展针对驾驶人的实地问卷调查,获取不同个体特征和出行特征驾驶人对于出口指路标志设置清晰程度、是否满足驾驶预期、能否有利于少走错路的主观判断。数据统计分析结果表明：(1)总体上,调整后的出口指路标志能够满足驾驶人出行需求;(2)男性、年龄较大和驾龄越长的驾驶人更倾向于认为指路标志设置是有效的;(3)跨省因公出行且出行越频繁的驾驶人对指路标志设置越满意。本研究可为高速公路交通标志调整后的有效性评估提供参考,为高速公路出口指路标志的进一步优化提供依据。     

桥梁改扩建技术(4改8)

京石改扩建是京港澳高速公路河北段连接北京和石家庄的高速公路。京港澳是国家高速公路网(711918网),随着我国经济的快速发展,京港澳高速公路全线贯通交通量增长迅速,大型车比例不断增加,道路病害增加,导致4车道不能满足交通量发展要求,所以全线采用"主体扩建、局部新建扩容"总体改扩建方案修建。     

基于视距模型的辅助减速车道标志设置

文章结合驾驶人视距模型对辅助减速车道字体、版面进行合理化设计,以提高驾驶人的辨识程度;通过驾驶员认知特性对辅助减速车道标志前置距离设计进行研究,为辅助减速车道合理化利用提供可能,降低了由于车辆自动失效后因错过辅助减速车道强制减速造成重大交通事故的可能。     

基于换道模型的高速公路隧道出口与主线分流点最小净距研究

通过对现有净距计算方法的讨论,提出了隧道出口与主线分流点最小净距的定义,并探究净距的组成部分。通过分析主线分流的构造形式、车道数对净距的影响,并基于明适应、标志视认、驾驶人的判断、换道和确认距离对净距的影响,根据换道模型建立了最不利情况下隧道出口与主线分流点的最小净距计算模型,提出了推荐值,并利用VISSIM对模型的合理性进行验证。研究结果表明:随着设计速度和车道数的增加,隧道出口与主线分流点的最小净距均增大;设置大型车专用匝道对于减小隧道出口与主线分流点的最小净距作用不明显。     

山区高速公路组合线形路段车道偏移行为

为在道路设计阶段确定平纵组合与相邻路段线形对车道偏离的影响,并为减少因道路线形因素引发的侧碰、追尾甚至车辆驶出路外事故提供改善依据,基于真实的山区高速公路道路设计参数及周边地形,搭建驾驶模拟场景,利用驾驶模拟试验获取小客车车道偏离数据,并对应获取车辆当前所在路段及上、下游路段的线形参数。以车辆车道内行驶为参照,沿道路行进方向,将车道偏离行为分为左偏驶离车道与右偏驶离车道。因车道偏离受驾驶人影响,采用双层Logit模型,分别判定道路线形及驾驶人层的影响。研究结果表明：相比直线路段,曲线更易引发车道偏离行为,驾驶人易偏向于曲线内侧行驶;上游300 m路段曲率差越大、平均车速越大,则车道偏离的概率增大;相对于缓坡（-2%≤坡度S≤2%）,行驶于上坡（S>2%）或下坡（S<2%）路段时,车辆车道偏离概率减小;车辆行驶于外侧车道的左偏驶离车道概率大于行驶于内侧车道;驾驶人因素对左偏驶离车道的影响比例为8.8%,对右偏驶离车道的影响比例为25.6%。研究结论可从组合线形角度帮助工程师设计更安全的山区高速公路。     

考虑大车遮挡因素的多车道高速公路路侧交通标志设置效果研究

基于多车道高速公路的特点,针对路侧指路标志易受遮挡的问题,分析了产生遮挡的原因。基于车辆特征与交通流特征,建立了路侧标志遮挡预测模型,并针对京港澳高速公路实际情况,开发了计算机程序,形成了系统的路侧遮挡情况预测方法。     

隧道与互通出口小净距路段换道可靠性研究

为分析高速公路隧道与互通出口小净距路段在不同交通流状况下的车辆驶出概率,提出了基于交通仿真的安全换道概率模型。首先,采用VISSIM标定仿真模型并进行正交试验,获取小净距路段在不同净距长度、交通量、驶出比例、大型车比例下的交通数据,在此基础上确定瞬时交通流密度及相应车流平均速度的计算方法,构建相应的分布模型,通过K均值聚类算法研究不同速度下的瞬时交通流密度大小和出现概率;同时引入可靠度方法并利用微分法来构建车辆安全换道概率模型,综合考虑车速、车流密度、目标车道临界可插入间隙等因素的不确定性,应用蒙特卡罗仿真法搭建求解概率模型的算法,并通过MATLAB对模型进行求解;针对分流车初始位置的不同,分别得到了不同交通量、大型车比例、净距长度下的换道驶出成功率,进而研究不同交通流状况组合下的净距长度。结果表明：交通量、大型车比例、净距长度对净距路段内侧车道车辆换道驶出成功率有显著性影响,研究结果可为规范的进一步完善提供参考。     

基于仿真的高速公路混合收费站通行能力确定方法

高速公路收费站通行能力直接决定了高速公路的通行能力,在总体上制约着公路的交通运行状况。随着电子收费系统(ETC)技术的推广和应用,大量人工收费车道和ETC收费车道并存的混合收费站随之出现,合理地确定混合收费站通行能力是收费系统设计的重要问题。分析了高速公路混合收费站中人工收费和ETC收费的交通流特性,结合现场实际调查数据标定参数并建立了VISSIM仿真模型,获得了收费站人工收费车道和ETC收费车道数在不同比例的情况下收费站的综合通行能力,并给出了收费站通行能力最优时,ETC交通量占总交通量的最佳比例。此外,研究还进行了收费站综合服务能力仿真研究,给出了在输入交通量一定的情况下,ETC交通量分别占10%、30%、50%的情况下收费站的服务能力。研究为混合收费站的合理通行能力确定,以及ETC车道开设方法提供了重要的参考。     

基于交通标志信息量的驾驶负荷加载有效性研究

过高的驾驶负荷是导致驾驶绩效受损和交通事故的重要原因,因此驾驶行为和交通安全研究中需要采用适当的负荷加载形式;通过试验分析不同信息量的交通标志对驾驶人认知负荷的影响规律,验证交通标志信息量对负荷加载的有效性。基于不同信息量的交通标志,对驾驶人的驾驶负荷进行试验验证。招募44名被试在静态控制环境下进行交通标志认知试验,采用信息理论对交通标志信息量进行量化计算,用不同信息量的交通标志进行认知负荷加载,采集被试对每个标志的主观负荷评价及反应时间。试验结果表明：主观驾驶负荷与交通标志信息量有高度相关性,反应时间随着信息等级的增加而增加;而驾驶人性别和驾驶经验对交通标志视认反应时间和主观驾驶负荷量化没有显著影响,这说明在驾驶试验中,交通标志信息量可以用于驾驶试验中的认知负荷的加载,而这种负荷的加载对于驾驶人的性别和驾驶经验是无差别的。该研究更多地考虑了驾驶人的认知特性,研究成果可用于驾驶负荷试验的次任务加载,帮助进行交通安全理论研究。     

改扩建高速公路中央分隔带封闭区交通标志适用性评价研究

高速公路改扩建项目中老路中央分隔带的保留增加了潜在行车风险,交通标志牌作为传递道路信息的主要手段,其设置是否合理对于行车安全至关重要.从驾驶入的认知原理出发,通过分析标志牌信息量与标志视认时间的关系,量化了标志视认距离,在此基础上结合高速公路改扩建后最不利条件下的车辆换道过程,提出了基于驾驶人视认性和换道操作舒适性的交通标志适用性评价方法,从而对改扩建高速公路中央分隔带封闭区设计的新型交通标志进行评价.案例评价结果表明,该高速公路改扩建中央分隔带封闭区交通标志方案能有效诱导驾驶人安全、舒适的出入中央分隔带封闭区.      

对高速公路通行能力计算中大型车换算取值问题的探讨

对比高速公路通行能力计算中的大型车换算系数与交通量计算中的大型车换算系数不同以及所造成的差异,并推荐了经验参数.     

基于UCWin/Road仿真的高速公路出口预告标志前置距离研究

为了研究高速公路出口预告标志的前置距离,以驾驶心理学原理和驾驶人对标志的响应特性为基础,将驾驶人的驾驶操作行为过程分为5段,并建立了满足安全性和舒适性要求的高速公路出口预告标志前置距离计算模型,模型中采用了等待可插入间隙行驶距离模型和等速偏移正弦曲线车辆换道行驶距离模型。通过对标志牌的设置方式进行分析,提出了在不同道路条件、不同驾驶人特性条件下的出口标志合理设置距离建议值。运用UCWin/Road进行建模,Forum8驾驶模拟器进行仿真。仿真验证结果表明:仅双向四车道高速公路出口预告标志的设置距离与《道路交通标志和标线》规定值相接近,且设置距离较合理,双向六车道及以上,规定的设置距离偏小。     

绕城高速出入口指路标志信息量阈值研究

绕城高速公路出入口标志极易出现信息过载的情况，一方面，绕城高速环城而建，内部连接城市道路，外接放射线高速，需要指示和指明的信息较多；另一方面，目前中国实施的关于交通标志版面信息量的规范较少，设置过程中缺乏相应的理论指导，容易使得驾驶人读取、识别指路标志信息有误，进而导致到达目的地不准确、影响驾驶安全等问题。设计绕城高速公路出入口指路标志版面信息量试验，采用AutoCAD制作不同信息条数的标志，通过三维虚拟现实软件UC-Win/Road进行道路建模，并利用驾驶模拟功能，实现动视力环境下的信息搜寻过程；运用SPSS箱形图法、稳健估计理论对比分析悬臂式、门架式指路标志版面信息，得到不同类型下指路标志信息量阈值。对比SPSS箱形图法、稳健估计理论下信息条数与信息搜寻时间的关系，发现随着悬臂式指路标志信息条数的增加，2种方法的信息搜寻时间均出现上升趋向。当标志板中的信息大于6条时，驾驶人搜索信息的时间会呈现突增的趋势，因此在一块标志板上，道路、地名等信息应不超过6条。门架式指路标志试验中，信息搜寻时间随着信息条数的增加而增加，且整体呈现逐渐加快的增长趋势。2种方法出现趋势突变的节点不同，当信息为8条时，SPSS箱形图法曲线出现突变趋势；当信息为9条时，稳健估计理论曲线出现突变。建议的绕城高速出入口指路标志信息量阈值分别为，悬臂式最多5条信息，门架式最多9条信息。