山区高速公路几何线形与事故率关系研究

利用山区高速公路几何线形与交通事故数据,对平、纵及其线形组合与事故率的关系开展研究,建立了直线段长度、平曲线半径、平曲线偏角、纵坡坡度、竖曲线半径等单一线形指标与事故率的量化关系,在此基础上分析了直线接平曲线路段、纵坡和平曲线组合路段、平曲线与竖曲线组合路段、断背曲线路段、凹凸竖曲线组合路段的事故率,最后对多重线形组合路段的事故率进行了对比分析。研究成果对提高山区高速公路的交通安全水平以及基于交通安全需求优化几何线形设计成果等具有一定的借鉴意义。     

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。     

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%。      

互通单车道设置左或右侧硬路肩功用量化分析

鉴于高等级公路互通区域事故率较一般路段高的现状,通过互通单车道匝道采用左侧硬路肩2.5 m的思路,在同等路面资源条件下,对减速、加速车道互通区域的变速长度、容误长度、容误路面面积三方面运营安全参数进行了量化对比分析。结果表明:设置2.5 m的左侧硬路肩,在同等的主线和匝道资源条件下,变速车道安全技术参数有非常显著的提高,可有效预防互通区域交通事故,互通单车道匝道采用左侧硬路肩标准切实可行。     

分段式三次抛物线的视距及设计方法

竖曲线是纵断面线形设计中的重要组成部分，为保证行车安全、舒顺及视距所设置。我国规范规定：各级公路及城市道路在变坡点处均应设置竖曲线，竖曲线形式为二次抛物线。因为在应用范围内，圆形与二次抛物线线形几乎没有差别，目前国内普遍采用大半径的圆形竖曲线。但由于汽车在圆曲线上行驶时，存在着视距不足的缺点。因此，本文引进国外新的竖曲线——分段式三次抛物线设计方法^[1]，代替竖曲线中常用的圆曲线；并通过太旧高速公路的实例证明分段式三次抛物线的优越性，同时提出分段式三次抛物线的设计曲线图，对我国的线形设计有一定的实用价值。     

基于行驶安全的互通方案设计研究

结合国内外已有的研究成果及厦门八一大道连接沈海高速公路的互通立交方案设计,对互通式立交的建设方案的安全性影响因素进行分析。研究过程中一方面在设计方案提出前,分析互通式立交位置确定时考虑平面线形、竖曲线、纵坡和主线纵坡等因素对行车安全的影响,另一方面在设计方案提出后,分析立交方案提出安全性核查具体方法。其研究结论与成果可供工程技术人员在进行类似互通式立交工程方案设计时参考。     

关于互通立交设计的几点见解

对互通立交中变速车道与主车道之间的路缘带设置、变速车道渐变段长度、双向单车道分流点的设计以及匝道在合、分流点的纵坡计算等进行了探索 ,力求互通立交设计的一些环节更加合理     

欧洲与我国在高速公路几何设计方面的异同

阿尔及利亚东西高速公路路线设计的依据为法国规范ICTAAL- 1985,本文阐述了该高速公路的几何设计及其与我国的异同,通过对路线平面的圆曲线半径、超高、回旋线以及纵面的纵坡、竖曲线半径取值的对比研究表明:欧洲规范在几何设计上,对于平曲线最小值、最大纵坡的要求基本一致,但不设超高的圆曲线最小半径、回旋线长度、竖曲线最小半径的要求差异较大,总体上欧洲规范的要求要宽松些,给了设计者以更大的操作空间.     

三次样条曲线在互通式立交匝道端部设计中的应用

高速公路互通式立交设计,对于直线上的车道驶出(驶入)道口,匝道是按一定的斜率偏离主线的,这时斜行的变速车道是一条直线,而对于曲线上的驶出(驶入)道口,变速车道不是直线而是按斜率规定的偏离度逐渐偏离主线的一条曲线.本文提出采用三次样条曲线来设计计算匝道端部曲线,并推广到一般的匝道线形设计.     

三次样条曲线在互通式立交匝道端部设计中的应用

高速公路互通式立交设计，对于直线上的车道驶出（驶入）道口，匝道是按一定的斜率偏离主线的，这时斜行的变速车道是一条直线，而对于曲线上的驶出（驶入）道口，变速车道不是直线而是按斜率规定的偏离度逐渐偏离主线的一条曲线。本文提出采用三次样条曲线来设计计算匝道端部曲线，并推广到一般的匝道线形设计。     

左转圆曲线处避险车道流出角与引道设置

为了给设置于左转圆曲线处的避险车道流出角与引道长度设置提供参考,针对山区高速公路广泛采用的9.0 m宽制动床避险车道,考虑左转圆曲线半径和驶入速度的影响,进行了不同流出角度与引道长度的驾驶仿真试验研究。采用UC-win Road 9.0驾驶仿真平台,获取了不同场景下16名男性B照驾驶人由主线驶入紧急避险车道过程中的车辆运行特征数据。采用拟合回归的方法,分析了圆曲线半径和驶入速度对方向调整时间、最小转向半径、方向盘转角幅值、方向盘转角频率的影响,建立了各指标与圆曲线半径的定量回归关系模型,并对比了主线为直线时的试验结果。采用二阶聚类的方法对不同圆曲线半径条件下的引道与流出角度的设置水平进行分类,获取了适宜设置避险车道的初步条件。根据车辆的行驶稳定性,确定了左转圆曲线处避险车道流出角与引道的设计标准。研究结果表明：左转圆曲线处避险车道的流出角受圆曲线半径的影响,引道长度受圆曲线半径与驶入速度的影响;主线半径1 000 m及以上,流出角0°~5°,引道为6 s设计行程,流出角5°~10°,引道为9 s设计行程;条件困难时,紧急避险车道可设置于半径600~1 000 m的曲线处,流出角0°~5°,引道为9 s设计行程,流出角5°~15°,引道为12 s设计行程。     

基于Tobit回归的山区高速公路事故率分析模型

以事故率为因变量来建立事故分析模型或预测模型时,由于事故率是连续型随机变量,传统的泊松分布、负二项分布及零堆积类分布模型已不再适用。加之,当统计年限较短或路段划分较短时,统计样本中的事故率会出现较多"0"值的情况,此时,事故率就属于受限的连续型变量,即受限因变量。通过对比分析可适用于受限因变量建模的Truncated回归和Tobit回归方法,基于Tobit回归建立了山区高速公路事故率分析模型并计算了模型中自变量的边际效应。模型的因变量为路段上的亿车公里事故率,自变量为路段上的年平均日交通量、路段长度及几何线形指标变量。研究结果表明:针对事故率这样一个受限因变量,采用Tobit回归来建立事故率分析模型是适宜的,所建立的事故率分析模型较好地反映了年平均日交通量、路段长度、几何线形条件等对事故率的影响。模型标定结果及边际效应数值表明:纵坡类型对山区高速公路事故率的影响最大;其次是纵坡坡度、路段长度和年平均日交通量;最后是竖曲线曲率。若设竖曲线曲率对事故率的影响程度为1.0,则年平均日交通量、路段长度、纵坡坡度、纵坡类型的影响程度分别为3.1、4.1、9.1、和9.7。     

贵州省山区低等级公路线形技术指标分析

实地调查了贵州省山区低等级公路线形状况,采集了山区四级公路平曲线半径、纵坡、竖曲线半径等主要线形指标。统计分析了上述各指标的分布规律,对比分析了各指标所能达到JTG B01-2003《公路工程技术标准》相关指标的情况。在此基础上对山区低等级公路线形组合进行了研究,分析了不同线形指标条件下,平纵组合路段的分布规律。分析结果表明:既有山区四级公路大部分路段可满足相应的设计标准,但公路线形连续性较差、圆曲线和纵坡指标取值较低、不利行车安全的平纵组合路段比例较高。     

高速公路设计中的一些疑难问题

对高速公路设计中遇到的一些疑难问题,例如高速公路最大纵坡的限制长度、如何正确采用缓和曲线的长度、平纵线形的最佳配合、竖曲线半径设计的掌握、平面线形设计小转角的避免等,结合理论和实践,进行了比较深入的探索,作了比较全面的论述。     

道路纵断面线形与交通安全的关系研究

从纵断面线形的角度,研究了纵坡、坡长及竖曲线对交通安全的影响,并提出了纵断面线形安全的改善措施:即在纵断面线形设计中采用新型的缓和竖曲线来提高平顺性、驾驶员舒适度、美观及竖曲线线形的安全.     

基于驾驶员心率变化的山区旅游公路线形安全性研究

为研究山区旅游公路密集复杂线形及突破规范极限值的部分线形带来的行车安全问题,选用多名驾驶员进行实车实验,采集行车过程中驾驶员的心率增长率N,路线线形指标(纵坡坡度i,圆曲线半径r)和运行速度v等数据,运用SPSS和Matlab软件分析i,r,v对心率增长率的影响规律,建立N(i),N(r),N(i,r,v)关系模型.实验结果表明,随着半径减小、纵坡增大,心率增长率整体上升,大部分心率增长率在25% ~45% 之间,且速度对心率增长率的影响高于半径和纵坡;建议山区旅游公路圆曲线极限最小半径≥20 m,最大纵坡≤8.5%,圆曲线半径≤15 m时,限速值不应超过20 km/h.根据心率增长率及速度差等指标,提出敏感路段具有的特征,及敏感路段应采取的限速值和安全防护措施.      

考虑道路平曲线设计的驾驶疲劳对车道保持能力影响研究

不同的道路平面线形几何设计对于驾驶人车道保持能力的需求是有差异的,驾驶人受疲劳程度影响也会呈现车道保持能力下降的趋势,当前的研究未综合考虑以上2个因素:线形和疲劳程度对驾驶横向表现的交互影响.邀请41位被试者分别开展550 km的实车实验,获取车辆位置信息GPS以匹配道路线形类型,基于问卷调查方法获取驾驶过程疲劳等级.分析不同疲劳程度、不同平面线形类型以及弯道半径条件下的车道偏离标准差参数,构建了多元线性回归模型.数据分析结果表明,相同疲劳程度下驾驶人在圆曲线段驾驶的偏离值要超过直线段以及缓和曲线段;当弯道半径超过5 500 m时,曲线段弯道半径越大,车道偏离差值越高.同时,考虑了线形影响的多元线性回归模型对疲劳程度的预测精度要高于未考虑线形因素的模型,进一步说明在针对驾驶疲劳行为表现开展研究时,有必要对道路设计参数加以考虑以提高疲劳辨识精度.      

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.     

同向竖曲线车线共振及降振措施

为提升旧路改造工程中常用的线形同向竖曲线线形质量，在受力分析的基础上，将线形参数、平整度纳入“人-车-路”动力学模型。以半径2 000 m、5 000 m同向凹曲线为算例，采用Newmark-β法编制程序计算，从运动、力学角度，分析表明线形变化是引起车线共振的形成原因，并采用加速度峰值等振动指标和汽车振动感知标准，总结了车线共振特征结构，确定了线形内的共振区和稳定区范围。对竖曲线形态、行驶方向以及同向竖曲线半径和间距等影响因素进行计算分析，找出同向竖曲线产生较强车线共振的二种线形工况：不对称竖曲线各半径的曲线小度小于3 s行程时，将形成耦合共振区；同向竖曲线间直坡长度小于3 s行程时，也产生耦合共振区。总结计算分析成果，确定同向竖曲线车线共振的主要影响因素是竖曲线半径、半径差以及短的曲线长度和曲线间直坡长度，这也是影响行车服务性能的主要因素。从降低车线共振角度，采用七次抛物线作为缓和竖曲线，同向竖曲线增设缓和竖曲线降振效果显著，加速度振动峰值、均方根下降到原来的3.5%以内，远小于振动感知阈值。考查纵断面线形与平整度耦合振动工况，增设缓和竖曲线，对比直坡状态下的人体加速度均方根接近1，...     

巴基斯坦PKM高速公路互通变速车道平面设计浅析

通过对高速公路互通变速车道设计方法及标准的对比分析,研究《AASHTO规范》与我国规范的差异。经过分析,《AASHTO规范》对变速车道长度的定义较中国规范复杂,在设计应用时,需参考主线及匝道设计车速,并且根据匝道平曲线要素对变速车道长度进行调整,设计过程更为动态灵活,同时设计方式也较为复杂。