高速公路隧道出口与主线出口小净距路段标志标线设计研究

针对当前高速公路隧道出口与主线出口较近的工程实际及标志标线规范规定不完善的现状,分析交通流特性、驾驶员心理、生理特性和行车环境等影响小净距路段安全性因素,提出高速公路隧道出口与主线出口净距控制路段标志标线设计方法,并结合现行规范,提出具体设计方案。     

高速公路隧道内轮廓标与路钮设置技术研究

目前对隧道内部引导驾驶员视线的轮廓标及路钮的研究不够深入与全面,规范也只给出了一个较大的间距设计范围。该文依据中频信息(包括轮廓标、路钮等设施)给驾驶员提供间隔的中等程度心理反应,考虑不同速度下隧道横断面尺寸、隧道线形指标、侧墙效应引起的驾驶员在隧道内行车轨迹的偏移等对驾驶员视野范围的影响,建立隧道内轮廓标与路钮间距计算模型,选择最优间距设置值。结果表明,直线路段与平曲线路段轮廓标与路钮设置间距计算模型不同,平曲线路段不同半径下轮廓标与路钮设置间距最大相差可达15 m。     

基于安全车速差的高速公路特长隧道环境驾驶人行为风险特性研究

为研究高速公路特长隧道环境下驾驶人行为风险特性,选取2座典型特长隧道进行实车试验,通过采集熟练驾驶人和非熟练驾驶人的速度数据,将此作为主观预期车速,结合道路行车环境的客观安全车速,构建基于安全车速差的驾驶人行为风险量化方法。在划分隧道路段为入口段、行车段和出口段的基础上,通过切分行车区间,对比分析出入口段2类驾驶人行为风险变化特性及整个隧道路段和普通高速路段的行为风险变化曲线。结果表明： 1)在隧道内部,相对于非熟练驾驶人,熟练驾驶人表现出更高的行为风险值;在隧道外部,则非熟练驾驶人的行为风险值更高一些。2)所有类型驾驶人在普通高速路段行为风险值最高,在隧道入口段的行为风险值最低。上述结果说明： 在隧道路段,熟悉试验道路的驾驶人车速行为并不安全,行为风险值相对较高。     

基于高原地区高速公路特长隧道路段的跟车特征与安全性研究

高原山区高速公路特长隧道路段普遍偏多,且多为事故多发区段,存在诸多安全隐患。以云南省高原高速公路特长隧道路段为研究对象,对高速公路特长隧道路段进行了实地交通流数据调查与分析,采集了高原地区高速公路特长隧道路段试验车辆的车速与跟车距离数据。重点研究了跟车速度与跟车距离相对于高原特长隧道路段的变化趋势及影响因素,发现高原特长隧道路段跟车规律可以通过高斯函数进行较好拟合。进一步与平原长隧道路段行车特征进行比较分析,得出高原较平原地区高速公路特长隧道路段跟车风险更高的结论,并以加速度与跟车距离为变量构建高原特长隧道的行车危险评价模型,得到高原地区高速公路特长隧道各路段的行车危险性系数,以此评价高原地区高速公路特长隧道路段的安全性。研究结果表明高原特长隧道行车受光线变化的影响较为明显,在隧道进口和出口易出现"黑洞效应"和"眩光"现象,且"眩光"对行车的影响大于"黑洞效应",在"黑洞效应"和"眩光"作用时期行车危险性较高,其中高原特长隧道进口内部30 m与距出口80 m处位置危险性最高。通过在高原特长隧道出口处布设车辆控制设施是降低行车危险性的有效手段。     

基于安全与节能的公路隧道夜间照明研究

从行车安全与降低能耗两个角度出发,研究公路隧道夜间照明条件。采用实车实验分析道路亮度与障碍物识别距离、主观安全感知之间的关系,提出保证行车安全的最低路面亮度值,结果表明路面亮度大于0.5cd/m2能够满足驾驶人行车视觉需求,主观安全感知水平较高;针对现行规范及隧道照明设计中的不足,综合考虑夜间驾驶人在隧道洞口路段明(暗)适应的视觉需求及节能效果,提出隧道夜间照明优化方案,基于照明仿真软件比较分析优化方案与规范方案的照明效果及能耗情况,验证优化方案的安全性及经济性。     

基于驾驶模拟技术的山区高速公路桥隧群区限速值分析

为了提高山区高速公路行车安全性和速度连续性,提出了山区高速公路桥隧群区路段的限速值优化方法.首先通过选择在建的山区高速公路桥隧群区段为研究对象,构建了该路段的三维仿真场景.然后根据隧道路段设计速度采用标准,分别确定了"设计速度±20 km/h"和"设计速度"等3种限速方案,开展了3种限速方案下的驾驶模拟实验.最后从运行...     

高速公路互通立交安全风险分析及改善

高速公路互通立交路段的事故数量和严重程度往往高于一般路段。现对高速公路互通立交路段的常见风险进行分析,归纳出车流紊乱、标志标线设置不当、视距不足、车道平衡、短间距交叉、夜间行车等安全风险问题,并提出基于小规模土建的针对性改善方案。     

高速公路隧道路段驾驶员最小注视时间确定及应用

为了研究驾驶员在隧道路段的最小注视时间合理值,运用EMR-8B眼动仪系统,以高速公路隧道驾驶员的注视点变动为研究对象,选取浙江省6条高速公路隧道,对3名驾驶员分别进行36次有效行车试验,并将隧道划分为7段进行对比分析,对定义范围为0.033~0.483 s的各最小注视时间,注视频率、视力角变异系数进行了比较分析;利用隧道各路段视力角最大变异系数为评价指标,得出合理的定义最小注视时间为0.167 s。在此基础上得出高速公路隧道行车过程驾驶员注视点变动一般特征,包括注视时间、停留频率、视力角等,可用于隧道安全性评价及改善。     

隧道与立交出口小净距段交通运行特征及改善措施研究

新建山区高速公路因地形条件限制导致频繁出现隧道与立交出口净距较小的情况,小净距路段内互通出口分流车辆与直行车辆之间频繁交织,容易出现车辆间冲突、干涉、指路标志认知困难等问题,影响交通安全与运行效率。文中以贵州省桐新高速公路茅石枢纽为研究对象,基于土建设计现状,结合交通流数据对小净距路段交通运行特征进行仿真分析,并从行车安全性和驾驶体验出发提出了具体的交通工程改善措施,以期降低交通事故风险。     

平地整体式主辅路出口-入口组合形式最小间距研究

现有平地整体式主辅路出入口间距设置多采用城市快速路立交匝道出入口间距规范,由于平地整体式主辅路行车特殊性,在出口-入口组合形式中需要考虑驶入驶出车辆对辅路产生交织的影响。因此,本文在对出口-入口组合形式行车进行分析的基础上,引入分隔线的概念,提出出口-入口最小间距应由汇入距离、交织距离及标志识别距离三部分组成,并在考虑设计速度的条件下,提出平地整体式出口-入口组合形式最小间距为300m。     

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。     

基于轨迹数据的高速公路隧道风险特性分析

由于隧道内部照度不同，隧道不同区域的驾驶行为具有很大差异。基于TJRD自然驾驶轨迹数据，提出基于车辆速度和加速度的个体风险指标和基于交通冲突的交互风险指标，分析了隧道内不同路段的风险分布特性。研究结果发现：(1)在隧道入口段、过渡段、出口段驾驶行为存在较大差异，行车风险较大；(2)入口段及过渡段车辆低速比例较高，且处于危险及较危险等级的比例高达15%、20%,车辆减速度处于不安全等级的比例分别为6.2%、7.8%;(3)入口段车辆交互风险最大，交互指标TTC、DRAC处于不安全等级的比例分别为23.8%、14.2%。研究结论揭示了隧道风险演化特征，对于改善隧道风险隐患和靶向主动安全治理具有重要意义。     

基于因子模型的高速公路特长隧道驾驶人心理负荷特性研究

为研究驾驶人行驶通过特长隧道环境中的心理负荷变化特性,选取2座典型特长隧道进行实车试验,采集驾驶人实时心电信号,以心率和心率变异性指标分析为基础,通过数据挖掘构建了基于因子分析的心理负荷计算模型,采用心率变异性频域分析结果对模型进行验证。研究结果表明：心率变异性指标在计算心理负荷时比心率指标具有更高的效度和信度,驾驶人在距离隧道入口较远处和距离隧道出口较近时负荷较大;在隧道路段和普通高速路段,熟悉试验道路的驾驶人平均心理负荷小于不熟悉试验道路的驾驶人;被试在隧道路段的平均心理负荷大小依次为入口段、出口段、行车段,熟练驾驶人心理负荷在特长隧道入口前300 m至前180 m范围受到的影响最为明显;非熟练驾驶人心理负荷在入口前300 m至入口后240 m范围受到的影响最为明显。上述结果说明：在隧道出、入口段,尤其是入口段驾驶人负荷过高,也是造成事故数量多的主要原因之一;熟悉道路条件可在一定程度上降低驾驶人心理负荷;普通高速路段虽然行车环境较好,但运行车速过高也会造成驾驶人负荷增加。熟练驾驶人心理负荷在隧道入口前升高,而非熟练驾驶人心理负荷在进入隧道后仍保持较高水平。     

基于人-车-路虚拟试验的道路线形安全性评价

为了避免由于线形设计不良造成日后事故多发路段的产生,提出了基于人-车-路虚拟试验的道路线形设计安全性评价方法。首先基于对公路线形导致交通事故的分析,选取并构造了轨道跟踪误差、转向任务间隔、方向盘峰值转速、侧向加速度、垂直荷载和路段通行极限车速为道路线形安全性评价指标;采用EICAD和多体动力学软件ADAMS/Car实现了道路设计方案的三维建模,然后与车辆模型、驾驶员模型构成仿真环境完成了对安徽至浙江某高速公路线形设计方案的安全性评价;多数评价指标显示该设计路线安全性较好,但路段通行极限车速显示该路段前段(里程0~2.47 km)行车速度分布较分散,容易诱发超速行驶,为潜在的事故多发路段。     

高陡仰坡桥隧相接隧道出洞施工方案

针对安康至岚皋高速公路花坝隧道出口存在的洞口坡面防护、洞门形式选择、进出洞方式、明暗洞交界位置和桥隧关系确定、S207省道安全防护等一系列问题,通过分析现场实际地形、地质情况和与原出洞设计方案对比,提出仰坡防护由原设计的锚索防护调整为锚杆框架梁防护,并优化防护范围;取消洞口由外向内施作的超前管棚,采用双层超前小导管出洞,解决出口场地限制问题;全断面环框式洞门调整为半断面,靠山侧设置初期支护,并优化桥隧关系,减少边坡开挖;将施工影响路段S207省道改移,并实施交通管制,确保行车安全。     

国省道二级公路超宽路段改善安全性研究

为适应交通量增长,广东省国省道修建了不少二级公路超宽路段(路基宽度超过15 m),大多划分为不设中间带的四车道公路.据统计,其交通事故多发(黑点)的特征突出.通过现场调研和致因分析,提出预防碰撞事故的措施,并从道路本身和周边环境入手,阐述超宽路段改善安全性的设置方案及建议.     

高速公路隧道群内隧道纵向间距对驾驶人生理负荷的影响规律研究

为研究隧道群内隧道间纵向间距对行车安全的影响，采用驾驶人实车试验方案，借助眼动仪和MP150生理仪采集了10名驾驶人的瞳孔面积以及心电信号数据，并采用模糊综合评价法表征不同隧道间纵向间距下隧道群中各相邻区段的生理负荷。结果表明：驾驶人的瞳孔面积变化率、窦性心搏间标准差(SDNN)在隧道群中各区段均具有显著性差异。驾驶人在第二隧道入口段瞳孔面积变化率最大，第一隧道中间段SDNN最大；在隧道群的第二隧道入口段和第一隧道出口段的生理负荷最大，其次是纵向间距段；第一隧道中间段的综合负荷较低。隧道群纵向间距在0～110 m驾驶人的综合生理负荷增加并达到最大，隧道群纵向间距在110～200 m,驾驶人的综合生理负荷降低，在150 m后变化趋近平缓。建议对于纵向间距小于150 m的隧道群，在隧道之间设置遮光棚，以减小驾驶人明暗适应带来的综合生理负荷。     

山区公路平曲线路段动态限速与预警方案

为了提高山区公路平曲线路段的行车安全性,从几何线形指标、路面状况条件与车辆动力学分析推导出临界侧滑速度与纵向行驶临界安全速度计算公式。将临界车速作为安全行驶的约束条件,提出不同路面状况、能见度条件与交通环境下动态限速值计算方法与行车安全控制标准,并考虑到驾驶员接收速度预警信息后驾驶操作过程,从预警设备组合、工作流程与对策3方面提出速度预警方案。研究成果可为山区公路交通安全预警技术提供支持。     

琼州海峡铁路跨海隧道全寿命风险评价

为研究琼州海峡铁路跨海隧道工程建设的可行性以及合理的隧道工程线位、施工工法,以琼州海峡铁路跨海隧道工程预研阶段设计方案为研究对象,从隧道工程建设全寿命角度对设计方案进行风险识别和分析。通过专家调查表方式收集中线盾构法、西线盾构法和西线沉管法3种方案在建设条件、结构设计、工程施工及运营管理阶段的风险评价基础数据,利用模糊层次综合评价法对专家调查表统计结果进行分析,建立模糊评价模型和模糊评价矩阵计算风险评价结果。根据风险评价结果和专家建议,从预研阶段设计方案中选出中线和西线盾构隧道方案为推荐方案。最后结合琼州海峡铁路跨海隧道工程条件,从地质勘查处理、结构设计优化和工程施工措施3方面,提出控制和降低盾构法方案重大风险的建议和措施。     

S304虎头山隧道改扩建路线方案研究

结合山西省S304虎头山隧道所在山区地形,按照＂以人为本＂和＂安全、环保、舒适、和谐＂的新理念,从建设条件、平纵面指标、行车安全、通行能力、服务水平、占地及拆迁情况、与其他线路的干挠情况、环境影响等方面对典型路段的两种隧道路线方案进行优化设计、比选分析,最终选择最佳路线方案。