基于动态风险饱和度的高速公路交通安全分析

为了反映高速公路运营安全状况，提出了动态风险饱和度理论，构建了动态风险饱和度模型和计算方法。依据路段不同交通饱和度下车辆的驾驶行为，以路段交通安全为约束，研究了跟车行驶和换道行驶2种驾驶状态下，考虑车速变化及雾天等特殊天气条件影响的路段平均最小安全车头时距计算方法，利用建立的安全车头时距与安全流量之间的转换关系，得到不同驾驶状态下的路段安全流量。在不同车辆驾驶状态切换阈值下，计算路段实际交通流量与路段安全流量的比值得到高速公路路段动态风险饱和度值。以G3高速公路某改扩建路段所在路网为例进行验证，计算得到了路网中各路段不同切换阈值下的动态风险饱和度值。动态风险饱和度随着交通饱和度的增大，呈现稳定的先增大后减小的规律，且在换道行驶状态时达到最大，在跟车行驶状态时开始下降，与现有交通安全状态分析相吻合。相较于交通饱和度，动态风险饱和度更能够反应出高速公路路段交通安全动态变化的规律。      

高速公路平纵曲线组合路段交通风险评估方法

高速公路平纵曲线组合路段常出现单一平曲线和竖曲线要素满足规范，但二者相结合后存在安全隐患的情况。为评估这类组合路段的交通风险、提升组合路段安全性，综合运用可拓云理论与理想点法，提出了基于可拓云模型的交通风险评估方法。基于已有事故数据和文献，从驾驶员、道路、交通环境以及其他因素的角度出发，构建了包含15个指标的交通风险评估指标体系，并将每个指标划分为5个风险等级；利用层次分析法和熵权法确定各评估指标主、客观权重后，再通过理想点法确定各评估指标组合权重；参照公路路线设计规范及相关文献，考虑定性指标的边界模糊性划分各评估指标的风险等级，并按照等比原则实现定性指标的定量化描述；构造可拓云模型云隶属度矩阵，计算综合评判向量，最后根据最大隶属度原则确定路段风险等级。以云南省3段高速公路路段作为分析案例，利用基于可拓云模型的交通风险评估方法计算了各路段风险等级，并识别了各路段的危险性指标。结果表明:该方法与传统基于模糊综合评价法相比，评估结果相同，但信息更丰富，其综合评判模糊等级特征值的期望E_xr反映了路段的安全程度；Y路段的E_xr高于C路段，表明Y路段比C路段更安全；3段路段的评估结果的置信度因子θ均小于0.05，表明结果可信度较高，验证了该方法在交通风险评估过程中的适用性。      

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。     

高密度交通流状态下行车安全性分析

在高密度交通流状态下,车辆行驶的自由度下降,相互影响逐渐增大,主要以跟驰行驶和换车道行驶为主。事故统计表明,高密度交通流状态是交通事故多发的主要原因之一。根据行车动力学原理和车辆运行特征,分别构建了跟驰行驶和换车道行驶的安全约束条件。根据不同交通状态下车辆安全制动的加速度,初步建立非线性的行车风险评价模型。借助交通仿真软件Vissim对某山区高速公路路段进行模拟实例分析,能有效地反映高密度交通流状态下车辆行驶的安全性。     

高速公路弯坡组合路段载重车最小安全车距模型

为降低高速公路弯坡组合路段载重车追尾碰撞风险,通过研究不同平纵组合下高速公路弯坡类型,界定弯坡组合路段参数范围,选取具有较强代表性的车型,针对现有最小安全车距模型的缺陷,建立基于载重车制动减速系统且满足驾驶人驾驶行为特性的弯坡组合路段安全车距计算模型并对其参数进行标定;利用载重车仿真软件TruckSim 2016建立弯坡段双车跟驰模型,分析小半径平曲线下载重车爬坡与下坡行车状态时车辆滑移率、行驶速度、车间距等指标,验证该最小安全车距模型的有效性。     

基于路网风险评估的山区高速公路网救援资源配置

根据山区高速公路的运行特征,采用路网风险评估,利用China RAP系统绘制云南省高速公路网风险地图,确定事故高发路段及高风险路段;针对事故等级与类型不同,进行事故后救援资源的配置,并在保证救援效率的基础上节约成本,确定救援资源配置的随机模型,并采用基于MATLAB的随机模拟的粒子群算法进行计算。     

基于行车动力学的高速公路积水路段行车风险分析

近年来发生多起因积水产生的交通事故,为了研究高速公路积水路段小客车行车风险,综合考虑车速、驾驶行为和积水路段线形等因素,利用行车动力学仿真软件CarSim,建立了车辆动力学模型、道路模型以及小客车换道轨迹模型.在临界水膜厚度的基础上,结合车辆侧向偏移量和质心侧偏角,提出临界积水路段长度作为评价指标,通过改变道路圆曲线半径、超高、纵坡、车速和驾驶行为,分析了小客车在积水路段的行车风险影响因素,运用M atlab回归分析建立了积水路段小客车行车风险预测模型,对多雨地区高速公路某积水路段进行了行车风险分析.研究结果表明,所建立的风险预测模型在综合考虑车速、道路圆曲线半径、超高、积水厚度的影响下,能根据积水路段长度判别小客车的行车风险类型和严重性,其中侧滑风险回归模型相关性系数达0.962,侧偏风险回归模型相关性系数达0.753,为针对性提出道路安全管理措施提供了参考依据.      

含煤公路隧道施工瓦斯突出安全风险评估

针对隧道施工中瓦斯突出安全风险评估模糊性与随机性并存的特点,基于云模型理论,选取煤的坚固系数、煤层的厚度等8项主要影响因素构成评估指标体系,并将每项评估指标具体量化为4个风险等级,分别计算各评估指标隶属于不同风险等级的云模型数字特征值,通过层次分析法确定指标权重,结合正向正态云发生器,计算综合确定度并确定施工安全风险等级。采用该评估模型对工程实例进行分析,结果表明该模型是合理可行的。     

山区公路弯坡组合路段铰接列车行车风险仿真分析

为了分析铰接列车在弯坡组合路段的行车风险,提升载重货车在山区公路的运行安全,文中综合考虑降雨、超速和道路几何线形等因素,利用Trucksim软件建立车辆动力学仿真模型,以稳态临界附着系数和横向荷载转移率作为行车风险评价指标,建立弯坡组合路段铰接列车行车风险评价模型.结果表明,应避免极限最小半径与陡坡组合,严格执行限速和...     

高速公路施工区自动车辆行驶轨迹优化方法

为改善高速公路施工区路段车辆运行状态,建立了一种集合优化换道比例和可变跟车时距的换道控制策略.通过引入交通运行效率和冲突风险目标函数并进行在线求解,从而对施工区车辆行驶轨迹进行优化,提高了车辆的平顺性.在网联自动车环境下,以施工区上游路段车辆平均速度为目标函数,借助遗传算法遍历交通流状态集合,求解换道比例,以此调整施工区上游车辆分布.以施工区汇入路段车辆交通效率和冲突风险为可变跟车时距模型的目标函数,调用CPLEX/Matlab求解器得到汇入路段可变跟车时距.为了在线计算和可视化建立了Matlab/Vissim_COM的仿真平台,通过Matlab编程技术以单步仿真的方式提取Vissim车辆信息,将CPLEX求解器和Vissim的封装环境以函数调用的方式与遗传算法结合,对车辆信息进行优化计算和参数反馈.在总仿真次数达到400次时,模型控制得到最优.结果表明,与未实施控制相比,在最优控制中,当仿真时长达到800 s时,每条车道交通量输入达到700 veh/h,优化效果较为明显,即全局车辆在汇入路段"曝光"次数减少,车辆行驶轨迹变的"平滑",全局运行速度提高了48%,速度标准差的变化幅度降低,全局车辆的速度离散性得到改善,以后侵入时间表征冲突风险,冲突次数降低了39%,高速公路施工区车辆运行状态得到了改善.      

高速公路多心卵形曲线路段行车风险分析

为分析高速公路多心卵形曲线路段的行车风险，依托西部地区5条高速公路的交通事故数据资料，选取平面设计指标和车速作为行车风险分析的主要影响因素，利用UC-win/Road软件进行驾驶仿真试验；以车辆横向轨迹偏移值期望作为评价指标，基于数理统计理论分析各因素的显著性；最后运用MATLAB软件，建立多心卵形曲线路段行车风险评价模型。研究结果表明：圆曲线半径组合方式、车速、中间圆曲线半径、回旋线参数与半径比值和相邻圆曲线半径比值的影响显著性逐渐降低；当车辆横向偏移值期望大于205 mm时，可认为该多心卵形曲线路段处于危险状态。     

基于物元分析的山区低等级公路路侧安全评价

路侧安全的保障对于提升低等级公路行车性具有重要作用。对低等级公路的路侧交通事故特征进行了分析,提出了影响路侧安全的因素。根据《公路路线设计规范》和相关文献,选取了主线车流量、支路车流量、行人流量、路堤高度等7个指标,利用物元分析法建立了路侧安全评价模型。将路侧安全等级划分了四个等级,根据层次分析法确定了各评价指标的权重,通过建立节域物元矩阵、经典域物元矩阵、计算各评价指标的综合关联隶属度,确定路段单元的安全等级。并将该模型应用到云南某低等级公路,对该公路部分路段划分单元进行了路侧安全评价。     

高速公路改扩建安全交通组织研究

为了实现高速公路改扩建期间的安全交通组织,解决施工期间的交通流转移将会造成高速公路通行效率低以及交通安全等难题,以理论结合实际项目的观念,依托江西省某高速公路改扩建项目工程,根据高速改扩建期间交通组织的现状分析了安全交通组织的必要性。基于高速公路改扩建期间的交通指标数据,科学合理的构建高速公路改扩建期间交通组织安全性综合评价指标体系,并综合分析确定交通运行安全等级;改进动力学模型增加安全评价等级参数,得到新的参数模型,并根据高速公路改扩建期间车辆的综合运行指标数据计算安全减速距离;最后,基于安全减速距离利用VISSIM软件输出车辆延误事件,根据VISSIM运行轨迹利用SSAM软件输出交通冲突,来进一步确定车辆的减速区间。综上,建立了高速公路改扩建期间交通安全评价模型体系,采用"指标定量+综合打分法"确定指标权重,基于评价后的安全等级,优化了现有动力学模型,利用软件进一步确定提高通行效率的减速距离,保障车辆减速阶段的转向合流,保障道路交通组织的安全,实现道路施工期间的顺畅通行。研究表明:交通组织模型结构首先在宏观层面确定大交通环境下高速公路运行的风险等级,然后微观分析改扩建期间节点交通组织的安全及通行效率,对现状高速公路改扩建期间的交通组织具有一定的指导意义。     

基于可拓理论的高速公路线形安全评价研究

为了合理地评价高速公路的线形设计安全性,减少交通安全事故的发生,基于多因素综合分析,建立了高速公路线形安全性评判多级指标体系,基于可拓理论建立高速公路线形安全性综合评价模型,利用熵权法确定指标权重系数,将公路线形安全等级划分为优(1级)、中(2级)、差(3级)三个等级,计算各指标对评价等级的综合隶属度,合理评价公路线形安全性等级。并将该模型应用到某山区双车道高速公路,对该公路部分路段线形进行了安全性评价,验证了评价方法的可行性,并提出针对性的工程改善措施。     

基于物元分析的隧道路段行车安全性评价

隧道是道路上不可或缺的工程构造物,如何保障隧道路段的行车安全至关重要。分析了隧道路段交通事故的致因,并以评价隧道路段行车安全为目标,选取了10个指标应用物元分析法和集值统计模型进行评价。集值统计能在较大程度上克服经典统计所带来的随机误差,确定的指标综合权重可信度较高,物元分析法确定系统对所有评价等级的隶属度,隶属度最大的等级即为该隧道系统的行车安全性等级。最后将研究成果应用到了重庆某隧道,结果与实际情况吻合度较高。     

高速公路横风条件下安全行车速度研究

利用车辆动力学模型,分析了高速公路横风条件下车辆的侧滑问题,在综合考虑横风风速、车型、路面状况和车速的基础上,对我国4种典型汽车的行驶稳定性进行了分析;同时计算了不同类型车辆在不同横风速度下的安全行驶速度。结果表明:在横风作用下,车辆行驶速度越大,侧滑风险越大。因此,在高速公路上需要设置适当的横风限速,以保证横风条件下的行车安全。     

基于物元可拓模型的改扩建隧道施工安全风险评估

为预防改扩建隧道施工发生安全事故,提高改扩建隧道施工安全风险控制能力,以新建后祠隧道坍塌风险事件为例,进行施工安全风险评估。根据现有研究成果和工程实际情况,建立改扩建隧道施工安全指标体系,利用物元可拓模型确定各指标关联度、利用熵权法计算指标的权重,分别对风险发生的可能性和风险严重程度进行综合评价,最后利用风险矩阵法判别风险等级。将该评价方法应用于新建后祠隧道施工风险评估中,结果表明： 基于可拓理论和风险矩阵的评估方法对改扩建隧道施工安全风险评估具有一定的适用性。     

基于熵权云模型的高速公路交通安全风险评估研究

为评价高速公路交通安全风险,针对风险评估的模糊性和不确定性,构建基于熵权云模型的高速公路交通安全风险评估体系。首先在分析各项风险影响因素及其标准的基础上,建立高速公路安全评价指标体系,包括道路、气象、交通条件3个一级指标和高边坡、桥隧、长大纵坡、出入口、降雨量、能见度、交通量(饱和度)、交通组成(大车比例)8个二级指标。然后将熵权法和云模型相结合,利用熵权法修正各评价指标权重,再利用云模型评价高速公路交通安全风险等级。最后以湖南省某运营高速公路为例开展案例分析,结果表明该方法能解决模糊评价中隶属度的不确定性问题,可为制定高速公路交通安全风险管理措施提供一定参考。     

风险评估技术在二级公路安全提升的应用研究

本文以某二级公路事故多发路段为研究对象,应用道路风险评估技术评估路段现状的风险分布,研究和判别高风险因素,综合考虑公路功能和安全需求,以提升交通服务水平,提高行车安全性为目标,对高风险路段提出整改措施,并对整改措施再次应用风险评估技术进行评价与分析,结果发现应用风险评估技术可以有效地减少公路高风险因素。     

基于模糊综合评判的高速公路施工区上游过渡段行车风险分析

为了研究施工区上游过渡段的行车风险,保障施工区的行车安全,应用Vissim仿真软件模拟施工区交通流的运行状态,分析过渡段长度、交通量、行驶速度对施工区行车风险的影响;利用冲突率作为评价指标,将路段行车风险分为5个等级,运用模糊综合评判理论进行综合评判。研究结果表明:过渡段长度、交通量是影响施工区上游过渡段行车风险最主要的因素,影响程度超90%,因而合理控制过渡段长度和交通量对降低施工区行车风险具有重要作用。