互通式立交主线同侧相邻入口最小间距研究

为提高高速公路互通式立交主线同侧相邻入口路段的交通安全,满足当前越来越复杂的互通式立交相邻入口的行驶安全需求,在规范的规定不够全面的情况下,以主线同侧相邻的匝道入口间距为研究对象,分析驾驶人进入上游入口后的驾驶特性。考虑车辆由匝道驶入主线时加速行驶距离、等待可插入间隙行驶距离和变换车道所需距离,建立了最小间距计算模型。结合相关调查结果及国外规范的成熟研究成果,对匝道入口处关键参数取值进行了分析,确定了不同匝道设计车速对应的合流鼻初速度、不同主线设计速度的合流点末速度、不同车型在加速段的平均加速度及合流车辆等待可插入间隙的平均等待时间等参数。通过对匝道合流处的驾驶员视距研究,分析了合流前识别决策距离、合流前换道距离以及合流前减速距离。最后从行车安全角度,提出了基于主线和上游匝道设计速度的高速公路主线同侧相邻入口最小间距指标建议值。结果表明:主线同侧相邻匝道入口最小间距与主线和匝道的设计速度均存在较强的关联,两者的速差越大,所需要的间距越大。《路线规范》中未区分相邻出口和入口,相邻出口的间距和相邻入口的间距相同,且未考虑匝道设计速度,所规定的主线同侧相邻匝道入口最小间距存在不合理的地方。     

高速公路主线同侧连续入口最小间距研究

以高速公路互通式立交主线同侧连续合流形式为研究对象,通过对大小型车的加速特性进行分析,并基于可插入间隙理论,确定了不同匝道车道数车辆汇入主线的加速车道模型;然后通过分析驾驶员操作规律,考虑反应距离、决策距离、换道或减速距离3个方面的需求,建立了主线车辆与下游匝道汇入车辆间安全视距模型;最后确定以小型车为研究对象的加速车道长度值与换道模型确定的安全视距值之和,建立高速公路主线同侧连续入口最小间距计算模型,并提出了基于主线和匝道设计速度、入口匝道车道数的高速公路主线同侧连续入口最小间距指标值。研究成果是对我国有关规范和设计细则的完善和补充。     

基于识别视距控制的互通立交改扩建线形设计方法

互通立交作为高速公路的重要节点,对主线线形指标设计具有控制作用。在高速公路改扩建中,因互通立交范围内主线纵断面线形指标不满足出口识别视距要求而调整主线纵断面线形的现象时有发生。文中针对互通立交出口位于凸形竖曲线衔接直坡段的特殊情况,提出满足互通立交出口识别视距要求的凸形竖曲线半径控制值,为高速公路改扩建项目设计中调整主线纵断面线形指标提供参考。     

中央分隔带凹形竖曲线防眩设施高度计算模型研究

为解决不同平纵线形组合条件下中央分隔带防眩设施高度设置相同、固定而导致某些特定路段防眩效果较差的问题,该文通过分析凹形竖曲线与直线路段、平曲线路段的两种不同组合对防眩设施高度的影响,考虑不同车型的灯高和驾驶员视线高的影响,根据车辆所在车道、两车相会横距及纵距选择车辆的控制位置作为计算点,提出了凹形竖曲线路段在不同平、纵面线形组合下的中央分隔带防眩设施高度的计算模型和程序实现的计算流程。研究结果表明:不同平纵组合的凹形竖曲线路段防眩设施高度的计算方法不同,凹形竖曲线路段防眩设施高度比平直路段高。     

考虑主线车道数与匝道车速的快速路出入口最小间距计算方法

为完善现行标准、规范,满足日趋精细化的工程实践需求,开展了快速路出入口最小间距计算方法研究.总结了快速路出入口组合形式与最小间距划分方式,根据车辆变道,提出将交织段进一步划分为合流变道段与分流变道段;以尽量避免分合流车辆对主线交通流干扰为原则,重新建立了不同组合形式下出入口最小间距计算式.针对快速路主线自由流、稳定流上段和稳定流3种运行状态,考虑匝道车速,分别建立了加、减速段长度计算模型;引入间隙接受理论,建立了等待合流段长度计算模型;以变道条件最差为前提,结合主线车道数,提出了车道变换长度的确定方法 ,并据此优化了加速车道、减速车道、车道变换、出口标志识认4类长度的计算方法.给出了三级服务水平下,对应于不同主线设计速度、车道数和匝道设计速度的出入口最小间距推荐值,结果表明,在76.5% 的工况中,推荐值小于规范值;推荐值高于规范值的情况集中于主线设计速度高于80 km/h,单向车道数为4的工况中;对应于60 km/h,80 km/h,100 km/h的主线设计速度,推荐值平均比规范值低160 m,138 m,70 m.与规范值相比,推荐值能满足更为灵活的设计需求.      

双向四车道高速公路出口减速换道视距探讨

对识别视距和双向四车道高速公路最不利车道横净距进行分析后，利用视距简化公式推算出双向四车道高速公路互通式立交出口识别视距所需圆曲线最小半径。通过对高速公路互通式立交出口驶出车辆的行驶规律和高速公路出口交通事故机理进行分析后，提出了“减速换道视距”的新概念，分析了减速换道的原理和数值推算过程，确定减速换道视距一般值为300 m、最小值为150 m。根据横净距及简化公式计算得出双向四车道高速公路左转曲线和右转曲线减速换道视距所需的圆曲线最小半径，给出了高速公路出口圆曲线最小半径建议值。研究结果可供技术探讨和研究参考，以期有助于分析高速公路互通式立交出口的视距需求和交通安全管理。     

匝道横断面宽度及加宽位置研究

基于国内外对于匝道横断面及其各组成部分宽度等方面的研究成果分析总结,对我国运营车辆进行调研,提出了不同车型的分类标准,结合我国当前常见车型对规范中车型尺寸进行了修正。在选定小客车与大型车代表车型的基础上,建立了横断面宽度影响模型,使用被多国规范所采纳的斯特拉霍夫经验公式和波良可夫经验公式对不同车型专用匝道车道的宽度进行了计算,并提出了相应的匝道车道宽度推荐值。基于驾驶员心理特性和停车视距的因素,在考虑侧向余宽、车身宽度的基础上,建立了满足驾驶人停车视距需要的不同圆曲线半径对应的匝道侧向净距值计算模型。结合匝道车道设计宽度,提出了左侧硬路肩宽度推荐值。从硬路肩紧急停车的功能出发,建立了满足紧急停车需求的匝道右侧硬路肩宽度计算模型,提出了不同设计速度下的右侧硬路肩宽度推荐值。根据车辆的转向和转动半径,建立了车辆行驶轨迹的几何模型。以大型车宽度为最不利条件,在车辆转向理论研究的基础上,根据圆曲线设计半径和匝道车道数计算了匝道加宽位置和加宽值宽。根据驾驶员视点位置和车辆运行特征建立了曲线内侧车道视距计算模型,从而得到了不同设计速度的侧向余宽。综合考虑匝道车道宽度和路肩宽度研究结果,提出了匝道总体断面宽度推荐值。     

跨线桥下凹形竖曲线的设计

当道路通过跨线桥下为凹形竖曲线时，应校核设计净空能否满足行车视距的要求。为此，根据技术标准要求，推导了所需凹形竖曲线的最小半径，并给出了计算示例。     

避险车道入口处竖曲线半径最小值研究

以避险车道入口处的竖曲线半径最小值和最小长度值为研究对象,通过分析避险车道的组成、纵断面的类型,从缓和对驾驶员的冲击并保证驾驶员的操作工效、使驾驶员在引道上有足够的时间调整方向准确驶入制动车道、满足夜间失控车辆进入避险车道视距要求3个方面分析研究,最后综合提出了不同入口速度时,避险车道入口处竖曲线最小半径和最小长度设计指标。     

高速公路内侧车道小客车停车视距合理取值的研究

为了研究高速公路停车视距不足路段交通运行仍然较为平稳的问题,提出多车道高速公路内外侧车道停车视距计算参数采用不同取值方法。当车辆在高速公路内侧车道驶入较小的圆曲线路段时,驾驶员处于有预期的高警惕性驾驶状态,如果前方发现障碍物所做出紧急制动停车决策的反应时间要短于其他车道上的车辆;基于汽车制动减速度与高速公路路面摩阻力系数计算方法的反应时间:有预期的高警惕性驾驶状态紧急制动反应时间可取1.5 s,计算得到的停车视距称为"紧急制动停车视距",适用于高速公路内侧车道;舒适制动反应时间取2.5 s,计算得到的停车视距称为"舒适制动停车视距",其值与规范值基本一致,适用于高速公路内侧车道除外的其他车道。结果表明:当设计速度为80 km/h时,紧急制动停车视距所需要的圆曲线最小半径值与规范中圆曲线最小半径一般值基本一致,结合既有高速公路所谓停车视距不足路段交通运行平稳的调查,认为高速公路内侧车道采用紧急制动停车视距较为合理;当设计速度为100 km/h或120 km/h时,紧急制动停车视距所需要的圆曲线最小半径较规范中规定的圆曲线最小半径一般值大较多,不满足紧急制动停车视距要求的路段应采取限速等措施。     

高速公路互通式立交合流区安全视距分析

通过分析高速公路立交合流区的交通事故特点,从立交设计角度建立了立交合流区的视距模型,结合汽车理论及交通流特性,分析了主线车辆在不同驾驶行为条件下应保证的安全视距,构建了立交合流区视距三角形,研究表明:规范中规定的主线通视距离100 m,匝道通视距离60m的单一组合值欠妥,进而提出了立交入口通视三角形的合理取值。     

动态停车视距模型研究及应用

针对我国公路安全评价中停车视距检验只考虑路侧道路建筑设施或者跨线构造物等静态设施的现状,研究在公路弯道行车过程中由于道路平曲线曲率的存在而导致的相邻或者对向车道车辆遮挡驾驶员视线的情况,提出动态停车视距的概念。通过分析车辆实际行驶过程中的车辆位置、驾驶员视点位置、车身宽度、道路横断面宽度、圆曲线半径等因素,建立动态停车视距计算模型。并基于上述因素确定最不利和正常的驾驶情形,对双向四车道和双车道公路进行分类研究。根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)中最小圆曲线半径的规定对各设计速度的公路动态停车视距进行安全评价,结果发现很多情况下不能满足安全行车的要求。最终,针对不同设计速度的公路提出最小圆曲线半径的建议值,并对不良路段提出安全改善措施。     

无收费站的服务式四岔喇叭形立交连接线最小净距研究

针对无收费站的服务式四岔喇叭形立交,以其连接线为研究对象,确定其满足交通流稳定驾驶员正常进行分合流换道等驾驶行为所需最小净距。考虑合分流楔形端、标志认读、驾驶员等待可插入间隙和判断、车辆换道及确认出口6个相关因素,基于最不利的情况进行研究。基于合理假设以两反向相交圆曲线几何模型为基础,建立楔形端距离计算模型;根据车辆进行换道时的特征和轨迹,建立五阶换道模型计算车辆换道距离;据此建立连接线最小净距计算模型,提出最小净距建议值。最后通过VISSIM仿真分析,验证最小净距的计算模型和建议值的合理性,结果表明:净距大于等于建议值时,冲突率满足灰色聚类数学评价方法中的安全冲突率指标,最小净距的计算模型合理可靠,据此计算连接线的最小净距值可保证行车安全。     

基于多因素的公路弯道停车视距计算模型研究

为了厘清弯道路段相关线形参数对停车视距的影响,在对弯道路段车辆行驶动力学分析的基础上,建立以制动初速度、平曲线半径、弯道超高、弯道纵坡及道路附着系数为自变量的弯道路段车辆制动模型;结合驾驶人和车辆的反应时间,根据运动学原理,构建弯道路段车辆安全停车视距修正模型,通过数值分析,提出弯道路段车辆停车视距计算方法,并将弯道路段车辆停车视距计算结果与《公路路线设计规范》规定值进行对比。结果表明,随着弯道纵坡坡度、超高的增大及弯道半径的减小,停车视距逐渐增加;模型计算值普遍大于规范规定值,特别是在高车速时二者的差别较大。     

缓和竖曲线的视距研究(上)

文中阐述了新型竖曲线即缓和竖曲线的行车视距特性，通过对竖曲线缓和段及抛物线段长度的各种组合情况下的最小视距的研究，得出了凸形或凹形缓和竖曲线的最小视距和需要的曲线长度。依据AASHTO规定的有关停车视距的上限值，利用分析模型，建立了求解缓和竖曲线长度的示例设计图表。和常用的水平缓和曲线一样，缓和竖曲线可替代简单竖曲线用于纵断面线形，尤其对于坡度变化剧烈的纵断面线形。     

高速公路凹形竖曲线段的防眩板设置高度研究

防止眩光是保证高速公路夜间行车交通安全的前提和基础,为了防止高速公路凹形竖曲线段防眩板高度不足引起的眩光问题,减少夜间行车的交通事故,该文以二次抛物线作为高速公路凹形竖曲线的线形,根据车辆行驶在凹形竖曲线段时对向行驶车辆及防眩板之间的相互位置关系,推导出了高速公路凹形竖曲线段防眩板高度计算公式,系统分析了竖曲线半径、前灯眩光照距等因素对凹形竖曲线段防眩板设置高度的影响特性。并通过实例,计算了凹形竖曲线段防眩板高度的实际需求。结果表明:凹形竖曲线段防眩板高度随竖曲线半径的增大而减小,凹形竖曲线段需要设置比匀坡段更高的防眩板。     

隧道出口与高速公路主线收费站净距研究

高速公路主线收费站和隧道作为山区高速路网的重要组成部分,其净距的合理性影响着山区高速路网的通行能力和安全。在对隧道出口与高速公路主线收费站净距界定的基础上,分别从驾驶员在隧道出口处"明适应"距离、识认交通标志距离、车辆减速制动距离、判别排队车道距离等方面,分析各种制约因素,对其净距进行研究分析,建立了隧道出口与主线收费站净距的计算模型,并提出隧道不同运行速度下与主线收费站最小净距的推荐值,为同类工程设计提供理论数据。     

缓和竖曲线的视距研究(下)

3 凹形缓和竖曲线 在凹形竖曲线中,最小视距是由在夜间行驶的车辆的前灯所照射的距离来控制的.对于缓和竖曲线来讲,其最小视距的情况出现在汽车的前灯位于SC点或TS点或第一缓和段内,具体情况应视竖曲线的几何组成而定.需指出的是,当汽车前灯位于抛物线段内,可能也必然存在最小视距,但并不能以此位置来确定最小视距,因为此时视线并未将曲率最大的抛物线段全部包含进去.在凹形缓和竖曲线中,最大曲率位于抛物线段及其相邻的缓和段内.如图4,当汽车的前灯位于SC处时,根据汽车的前灯光速与竖曲线的具体交点位置不同,在确定Sm时,可分为3种不同的情况,在这3种不同情况中,z均可按下式计算:     

集散一级公路接入口最小间距研究

为研究集散一级公路接入口最小间距,保障公路运行速度和行车安全,分别建立关于集散一级公路接入口间最小间距、接入口与中央分隔带开口最小间距和接入口与平面交叉口最小间距的计算模型,提出计算模型中所需要的接入口上游功能区长度、接入口下游功能区长度、车辆加速距离、车辆变道距离、车辆减速距离等推荐值,进一步计算得出各类接入口最小间距推荐值,为道路设计者提供参考。     

高速公路互通立交路线视距的探讨

文章基于高速公路互通立交路线视距的计算方式,从平曲线半径、凸形竖曲线半径以及道路坡度3个角度对互通立交中行车视距指标取值进行了分析,并深入研究了高速公路互通立交的设计中在视距指标的把握、分流识别视距验算等方面的错误认知,以激发设计人员在设计阶段更加关注行车视距的标准制定,完善路线设计的合理性。