基于视觉适应性的公路隧道限速研究

通过分析隧道对驾驶员视觉、心理的影响,得出车辆通过隧道时车速的变化情况,进而确定了隧道限速段的长度。利用瞳孔面积变化速度与行车安全关系的定量分析,得出基于视觉适应能力的隧道进出口安全行车的临界速度,结合车辆在隧道限速段内的速度变化情况及隧道本身条件确定了保证行车安全的隧道限速值。     

阳洞滩隧道穿越崩塌堆积体段的设计与探讨

山区高速公路地形、地质复杂多变,受路线整体走向制约,结合地形地质条件展线,阳洞滩地段采取了左右线分离式、两线标高错台设计的短隧道群方案通过;其中阳洞滩2号隧道穿越崩塌堆积体、危岩区,设计采用抗滑抗偏压明洞、浅埋偏压破碎围岩段暗洞复合衬砌、路基锚拉桩板墙等工程措施相结合通过该不良地质地段,并在隧道群间短路基段设置减光格栅诱导结构,有效地提高了隧道群的行车舒适性.     

一种恶劣天气下的高速公路车流稳健控制方式

基于车辆跟驰理论,提出一种车流控制方式,并结合车间距与车辆安全的影响因素,推导得出恶劣天气下能见度与高速公路安全行车速度的关系,可为恶劣天气条件下高速公路的不间断安全运营提供可能。     

高速公路隧道群交通安全影响因素辨识

为识别影响高速公路隧道群路段交通安全的关键因素,改善隧道群路段交通安全状况,提出了一种基于正态隶属函数的模糊层次分析法(FAHP),对影响隧道群交通安全的因素进行排序分析。建立了包括交通特性、隧道群特性和环境特性3个一级指标,14个二级指标的评价指标体系,通过专家评价构造判断矩阵,利用正态隶属函数结合判断矩阵得到正态判断矩阵,计算不同层次指标的权重值,并引入权重稳定性概念,进行一致性检验,从而对安全影响因素进行排序,识别显著性影响因素。以西汉高速和甬台温高速某隧道群为研究对象进行分析,结果表明:隧道群线形状况、隧道群连接段长度、隧道照明过渡设施影响权重较大,应该优先考虑针对性的改善措施。该模型能够充分利用所有专家的评价信息,避免了传统的模糊层次分析法使用单一值排序的不足,具有更高的准确性和可靠性。     

临界圆曲线半径在山区高速公路的应用研究

对平曲线半径在山区局部复杂地形的取值进行了分析,同时还考虑停车距离受不同纵坡影响,为了安全行车和避免不必要地增大停车距离,对不同纵坡的停车距离进行了适当修正,得出不同纵坡条件下满足横净距要求的临界圆曲线半径,为平曲线半径的合理运用提供了理论依据。结合张花高速公路线形设计实例,还介绍了平曲线半径的灵活设计,以达到满足安全、节约资源、保护环境、促进公路建设与自然和谐发展的目的。     

曲线路段平行式加速车道渐变段合理长度研究

渐变段长度直接影响高速公路合流区末端的交通安全,JTG D20—2017《公路路线设计规范》中对渐变段长度的规定没有考虑加速车道渐变段位于曲线路段时的需求,位于曲线路段的渐变段长度不足可能导致路侧护栏遮挡驾驶人视线,存在合流末端停车视距不足的安全隐患。分析合流末端渐变段小客车行驶轨迹特点及小车驾驶人的视线通视条件,采用符合实际换道轨迹的双曲正切换道模型,以渐变段满足小车驾驶人停车视距为控制要素,构建了曲线路段平行式加速车道渐变段长度计算模型,并基于国内外研究及相关合流末端车辆运行速度调查数据,确定了该模型中关键参数的取值,最后提出了曲线路段平行式加速车道渐变段合理长度取值。研究表明：曲线路段平行式加速车道渐变段最小长度与合流末端的小客车运行速度正相关,与主线行车道右侧硬路肩宽度和圆曲线半径负相关;JTG D20—2017《公路路线设计规范》规定的平行式加速车道渐变段最小长度能满足主线设计速度<100 km/h时小客车合流末端换道时停车视距的要求,当主线设计速度≥100 km/h时,不满足小客车合流末端换道时停车视距的要求,存在一定的行车安全风险,建议根据主线曲率半径及硬路肩宽度综...     

基于实测数据的高速公路运行速度与线形指标的相关性分析

运行速度是影响高速公路行车安全性与舒适性的重要指标,而运行速度与高速公路线形直接相关。通过实测天津市高速公路不同线形条件下的运行速度数据,系统分析运行速度与高速公路线形指标之间的相关规律,回归得出直线长度、圆曲线半径、弯坡组合等不同线形指标下的运行速度计算公式,有利于掌握高速公路的实际运行速度规律,提高高速公路的行车安全性与舒适性。     

恶劣天气条件下高速公路安全行驶速度研究

恶劣天气条件对高速公路行车安全产生严重影响,首先分析雨、雪、雾等不良天气条件对高速公路行车安全的影响,利用反应时间及制动印迹长度推导出基于安全距离的车速限制计算公式,结合相关研究成果给出各关键参数的合理取值,计算出恶劣天气条件下高速公路的合理限速值。     

互通式立交匝道变速段长度的确定

本文根据国内外现行公路设计规范及行车安全理论对互通式立交变速车道长度进行分析和计算，明确提出不同情况下的匝道变速段长度取值的方法，并结合工程实践加以验证。     

高速公路隧道行车火灾事故预防对策与应急施救

高速公路隧道空间的结构具有特殊性,在其内行车火灾事故经常发生,且危害巨大.结合浙江省某一高速公路隧道群内行车火灾安全事故,针对高速公路隧道行车火灾安全事故的基本特征,提出预防对策,并结合近几年来高速公路隧道行车火灾安全事故应急施救的实践,总结火灾安全事故应急施救经验,可为高速公路安全运营提供借鉴.     

高速公路隧道临近段车辆换道持续时间生存分析

为研究高速公路隧道临近段车辆换道行为,提高隧道路段行车安全水平,在广东省的3条高速公路隧道临近路段开展自然驾驶试验,采集换道车辆的行车轨迹以及周围行车环境等数据。基于采集到的车辆换道数据,采用生存分析的全参数估计方法,考虑不同驾驶人换道风险感知水平的异质性,构建随机参数加速失效时间(AFT)模型,分析隧道临近段行车环境、车辆运行状态等潜在因素对车辆换道持续时间的影响。研究结果表明：相较于固定参数AFT模型,随机参数AFT模型具有更好的拟合优度;至隧道进口的距离、起始车道前车的车速差、换道方向和至目标车道前车距离会对高速公路隧道临近段车辆换道持续时间产生显著影响;车辆换道位置距离隧 道进口越近,至目标车道前车的距离越近,换道持续时间越短;相较于换道车辆车速大于起始车道前车的情况,换道车辆处于非跟驰状态和车速小于起始车道前车时,换道持续时间分别增加 7%和20%。研究结果可为高速公路隧道临近段交通安全设施改善和微观驾驶行为模型构建提供理论依据和方法指导。     

城市干路行人过街警告标志前置距离研究

结合城市干路中行人过街安全问题,针对行人过街警告标志设置的前置距离问题进行研究。首先对驾驶员驾驶过程中的视认特征进行分析,并将其划分为不同阶段,其次根据不同阶段驾驶行为特征建立各阶段车辆行驶距离模型,并考虑停车安全距离,最终构建行人过街警告标志前置距离解析模型。最后,根据人机工程学原理进行驾驶模拟试验,测定相关数据,并对模型中各参数值大小进行标定。经计算得到不同速度、不同车道数下的行人过街警告标志前置距离,并给出建议距离。结果表明,当速度一致时,随着车道数增加,行人过街警告标志前置距离不断增大;当车道数一致时,随着速度增加,标志前置距离增大。研究结果可为城市干路行人过街警告标志设置提供参考。     

颤振临界风速计算值与试验值的一致性

为了准确把握扁平箱梁的颤振性能,采用节段模型风洞试验和颤振计算相结合的方法,研究了扁平箱梁断面在不同风攻角下颤振临界风速计算值与试验值的一致性.首先通过强迫振动风洞试验获得了某箱梁断面模型颤振导数;然后通过耦合颤振闭合解法获得了不同动力参数条件下的颤振临界风速;最后通过弹簧悬挂节段模型风洞试验测试获得了相同参数条件下的颤振临界风速.计算值和试验值对比结果表明:在0°攻角下扁平箱梁模型颤振临界风速的计算值与试验值保持一致,6种工况下两者差异分别为0.12%、0.50%、4.90%、4.10%、4.84%和1.43%;当风攻角为3°和5°时,颤振临界风速的计算值与试验值较难保持一致,最大差异值可到10.4%;通过对比颤振因子在计算和试验条件下的离散性,在排除非线性气动力和结构阻尼的影响后,推测造成此差异的原因是耦合颤振运动中相位角的变化引起了颤振导数的变化.      

高速公路小客车驾驶员安全注视特性分析

为了对高速公路设计与运营安全性评价提供理论依据,基于人-车-路协同过程中的驾驶员视觉注视特征,选取双向四车道高速公路453个线形组合路段,对13名小客车驾驶员在路面范围内的动态视觉注视点位置进行研究,分析不同运行速度下驾驶员在不同线形组合路段路面范围内的注视点分布规律,得出驾驶员受不同运行速度和线形条件影响时在路面上的注视点集中区域特点,提出基于驾驶员行为特征的驾驶期望视距概念,并建立了不同运行速度下驾驶期望视距的计算模型.研究结果表明:驾驶期望视距与车辆运行速度和平曲线半径相关;当道路平曲线半径小于等于800 m时,驾驶员的视野会随运行速度的提高受到限制,需采取适当限速措施以保证行车安全.     

高速条件下隧道出入口行驶速度特性

为明确山区隧道出入口区段的车辆运行特性和驾驶行为，揭示隧道洞口交通事故的发生机制，在高速公路和城市快速路各选择3座隧道，采集了小客车和货车在隧道出入口区段的断面速度，高速公路单个断面观测样本大于500 veh，快速路隧道单个断面样本大于1 100 veh，基于断面数据分析了车辆行驶速度的变化规律和影响因素，并建立了运行速度预测模型。分析结果表明:驾驶人临近隧道洞口时会减速，小客车速度降幅为12~21 km·h-1，货车速度降幅为2~10 km·h-1，货车速度降幅低于小客车；洞口位置小客车运行速度大于80 km·h-1，货车运行速度大于70 km·h-1；高速公路隧道出入口段的车速范围为75~110 km·h-1，快速路隧道出入口段的车速范围为60~88 km·h-1，高速公路隧道出入口段的车速普遍高于城市快速路隧道; 驾驶人进入隧道洞内适应环境之后会加速行驶，驶出隧道时有加速行为，但当隧道出口前方有小半径弯道和互通立交时，驾驶人会减速以适应前方的道路条件；隧道入口前100 m至洞口范围内的车辆减速度最大，货车减速度范围为0.23~0.58 m·s-2，小客车减速度范围为0.47~ 0.70 m·s-2；同一断面的速度观测值存在较强的离散性，表明车辆之间存在明显的纵向干涉，容易发生追尾事故。      

基于变点分段交通行为分析的公路隧道照明理论研究

在分析现行国内外公路隧道照明理论局限与不足的基础上,首先将交通量由小到大变化的曲线依次划分为0、a、b、c共掣个点,o点交通量为0,c点达到最大通行能力,a点和b点分别为交通自由流和拥挤流的临界点;其次分析分段交通行为、行车速度、安全距离与照明亮度需求的关系;最后提出考虑了交通流构成并满足停车视距的公路隧道照明亮度需求确定方法,其照明设计参数停车视距,融合了交通量、行车速度,安全距离,更符合行车实际情况,既保障了行车安全,又实现了照明节能。     

顺向斜风作用下桥面运动车辆气动特性试验研究

顺向斜风对行车安全的影响不容忽略,为考查顺向斜风对运动车辆气动特性的影响,采用移动车辆模型风洞试验装置,针对缩尺比为1/20的车辆和桥梁模型,测试了顺向斜风作用下运动车辆的气动特性,讨论了风速、风向和风屏障等因素对移动车辆气动特性的影响. 结果表明:移动车辆的五分力系数在不同风速时吻合较好;侧向阻力系数、升力系数和点头力矩系数随着合成风偏角的增大而减小;风偏角较小时,风向角对车辆的升力系数有较明显的影响;风屏障使车辆的气动力系数接近0,且明显地改变了车辆气动力系数随风偏角的变化规律;设置风屏障后,车辆阻力系数的变化率受风偏角、车速和风速等条件的影响.      

沥青路面的雨天行车安全性分析

针对沥青路面的路表轮胎行车滑水,提出了行车的临界水膜厚度概念,利用动量定理进行了临界水膜厚度计算公式推导,计算了不同行车速度下的路表临界水膜厚度,经与国外的极限车速计算经验公式对比,验证了其可靠性,并以降雨的路表水膜厚度为依据,分析了以临界水膜厚度作为道路结构设计控制指标的行车安全性,提出了增加安全性的工程技术改善措施．     

桥隧组合复杂场景速度行为特性及线形评价

为研究山地城市快速路桥隧组合场景的“车-路”耦合环境和线形协调程度,在重庆市主城区快速路3隧2桥组合场景开展自然驾驶实验,采集18名驾驶员的实时运行速度和13个断面的小型车地点车速,根据道路条件和运行速度数据构建线形综合评价模型。实验结果表明：在隧道-桥梁-隧道多场景切换连接方式中,主线路段的运行速度均值分布在50.00～64.25 km·h^-1;驾驶员在桥梁路段行驶最为警惕,从桥梁驶进衔接匝道或隧道入口时,车辆速度明显减小,有15%以下的车辆会低速通行或经历严重的交通拥堵,其速度分布在8.00～39.50 km·h^-1;验算实验路段的“车-路”耦合强度发现,实验路段整体运行安全状况水平良好,线形条件较好。对山地城市快速路桥隧组合场景的速度行为管控不能只依靠对单体隧道或桥梁的交通管理手段和治理措施,需考虑与上游道路衔接路段的距离和受信号控制的时长等。