高速公路隧道入口区域交通工程设施改善对策与应用

高速公路隧道入口区域交通事故率高于普通路段,尤其是追尾、撞击洞门事故频发,容易造成群死群伤。为提升高速公路隧 道入口区域的交通安全,在《公路隧道提质升级行动技术指南》对交通工程设施相关规定的基础上,提出隧道入口区域交通工程设 施应满足空间路权、驾驶人因和驾驶任务的基本原则。隧道入口区域典型问题集中于可变信息板、标志信息和视线诱导设施上,主 要是信息组合不良、交通标志位置不当、诱导信息不连续和不一致。由此进一步提出隧道入口区域标牌内容、形式和位置的设置建 议,并提出通过增设环形立面标记、隧道轮廓带、警示型线形诱导标、柔性警示柱和防撞桶等视线诱导设施来加强隧道入口区域的 视觉环境过渡的方法。最后,基于空间路权、驾驶人因和驾驶任务3 个基本原则对交通工程设施改善效果进行评价。     

基于视距视区的高速公路隧道中部视线诱导系统安全性评价

高速公路隧道内部环境单调封闭,视觉参照物较少。在低照度环境下,驾驶人视距不足、视野范围狭窄,发生撞壁、追尾等事故率较高。为解决当前高速公路隧道视线诱导系统设置混乱、交通安全评价指标不足的问题,提出了以驾驶人视距和视区为评价指标,并建立高速公路隧道中部视线诱导系统的交通安全评价体系,具体是将诱导系统的常用做法,按照诱导物高度、诱导物尺寸、低位诱导、轮廓诱导等分项指标分别划分为A、B、C、D等4个等级,并应用于贵州织普高速公路双山隧道的交通安全评价。结果表明,通过增加低密度隧道反光环、中等密度隧道反光条,驾驶人的视距、视区得到了优化,交通安全评价等级由C级提高到A级,交通安全水平显著提升。     

低等级公路隧道提质升级原则及改善研究

为了提升低等级公路隧道服务品质、保障隧道通行安全,对《公路隧道提质升级技术指南》进行了补充,提出隧道交通工程设施的布设应该满足人因理论、路侧宽容性设计以及最低全生命周期成本的原则。并对低等级公路隧道提质升级过程中存在的典型问题进行了分析,主要集中于标志系统、视线诱导设施、轮廓带以及养护管理等方面。提出采取标志竖向排列、按重要度排序改善标志系统设置混乱的问题;通过隧道入口诱导设计,解决隧道入口诱导性差的问题;采用轮廓带勾勒隧道轮廓,明确空间路权;并提出采取差异化管理,保障重要设施的可视性和完整性,弥补现有规范的不足。     

低等级公路隧道光环境优化方法研究

为提高二级及以下低等级公路隧道行车安全,总结低等级公路隧道中照明设施和视线诱导设施存在的问题,并从用路人需求、交通安全管理需求、主体结构建设与养护需求及照明与诱导设施更新需求的层面确定低等级公路隧道光环境优化思路,提出低等级公路隧道视线诱导系统。结果表明,隧道线性视线诱导系统具有优化视距、发光柔和、明确限界等优点,可缓和隧道洞口视觉过渡,提升隧道中部距离感、速度感和方向感,提高应急诱导连续性与可视性。     

基于空间路权的高速公路隧道轮廓带系统评价

轮廓带系统广泛应用于现有高速公路隧道内,但其布设方案、形状、尺寸有较大差异,存在名称不统一、空间路权不明晰等问题.该文基于对中国大量高速公路隧道轮廓带调研分析,将轮廓带按其形式统一名称,划分为大反光环、小反光环、反光条,多点轮廓带.从横向路权、竖向路权、纵向路权的角度,构建了基于空间路权的高速公路隧道轮廓带评价体系,并对几种典型的轮廓带系统:无轮廓带方案、大反光环方案、大反光环与反光条组合方案进行了比选.结果 表明:大反光环与反光条组合方案在高速公路隧道中部视线诱导中路权更清晰、明确,推荐在高速公路隧道中采用.     

基于驾驶人因的夜间高速公路隧道入口区域诱导系统优化研究

驾驶人夜间进行道路视认及驾驶决策的难度较大,夜间高速公路隧道入口区域事故频发且严重性高。从驾驶人因角度出发,考虑进入隧道过程中驾驶状态变化,将隧道入口区域分为决策段、接近段、入口段及过渡段,并设计由隧道反光环、警示型线形诱导标、柔性警示柱及防撞桶等组成的隧道入口区域视线诱导系统,缓和隧道入口区域视觉环境的剧烈过渡,降低驾驶任务决策难度。利用模拟实验对所提方案进行评价。结论表明,视线诱导系统可有效改善夜间隧道入口驾驶人视区过渡,缓和驾驶任务,保障交通安全。     

在役公路隧道交通安全性评价技术

考虑到在役公路隧道交通事故多发的特点,在对国内外公路隧道安全性评价进展情况进行系统总结的基础上,通过全面分析影响公路隧道交通安全的设施因素,从隧道平纵线形、洞口条件、路面状况、通风照明设施、交通安全设施等方面编制了可对在役公路隧道开展定性安全性评价的安全检查表。基于风险的理念,围绕设施因素、环境因素和管理因素分别针对高速公路和等级公路隧道建立了运营安全风险评估指标体系,并提出了基于指标体系法的定量评价方法以及隧道运营安全风险分级标准。     

公路隧道视线诱导设施规范符合性问题分析与对策

公路隧道视觉环境单一,视觉参照信息较少,极易产生不良驾驶行为,诱发交通事故。文中梳理了规范中公路隧道视线诱导设施的相关条文,并与现阶段国内具体设施设置情况进行对比分析。结果表明:现阶段规范中轮廓带的设置规定无法满足不同车速、不同隧道长度条件下的行车安全;轮廓标、突起路标、立面标记的规定内容与实际工程的需求有一定差距。因此,针对现有视线诱导设施设置方法,提出改善思路与方案以完善现有规范对公路隧道照明与视线诱导设施规定的不足。     

基于线性诱导的公路隧道入口区域交通安全优化研究

为达到驾驶人早发现隧道洞门、早适应环境变化、早决策驾驶行为的目的，通过分析隧道入口区域行车环境下的视距视区与交通安全问题，借鉴常见的线条形视线诱导设施（如反光环、反光条、弹性交通柱等），构建隧道线性诱导系统，并提出基于线性诱导的隧道入口区域改善方法。另外，通过室内模拟试验，采集白天与夜间环境下注视点的位置数据； 将注视区域分为5类，并分析注视点在各区域的视觉转移特性，评价隧道入口区域改善前后的效果。结果表明： 1）隧道线性诱导系统具备形式多样、较大尺寸、可以勾勒轮廓、发光分散等特点，同时可以以低成本提升隧道光环境的安全性。2）隧道入口区域改善前，驾驶人的注视点以较大概率出现在前方近处。3）改善后，驾驶人的注视点以较大的概率出现在前方远处，表明改善方案使得驾驶人的视距充足； 改善后注视点在主要分布区域的注视概率变动比改善前更为缓和，表明驾驶人的视区变化得到缓解。     

基于安全感的高速公路隧道入口视线诱导系统

公路隧道入口黑洞效应是导致道路交通事故多发的重要原因。文中从交通事故主动预防出发,分析隧道驾驶员的安全感需求,并以秦岭一号隧道为例对隧道进口方向感进行分析,提出了基于驾驶员安全感需求,结合逆反射技术,针对隧道入口接近段、入口段的由反光环、反光条、猫眼道钉等组成的高速公路隧道入口视线诱导系统,以满足隧道入口安全要求。     

高速公路隧道出口路段占道作业交通组织方法研究

隧道洞口路段是高速公路运营安全高风险点,目前我国规范对高速公路隧道入口及隧道内占道作业时的交通组织设施提出了明确规定,但缺乏对隧道出口路段的相关要求,实践中交通组织随意性大,风险高,极易引发严重交通事故,迫切需要作业指导和安全监管依据。通过现场测试、问卷调查与理论分析相结合的方法,分析了高速公路隧道出口路段行车特征,提出了基于视认安全的关键交通标志设置与基于变道安全的上游过渡区起点设置位置标准,及作业区起点距隧道出口不同距离下的3种交通组织方法,最后通过实例进行了验证。     

基于视线诱导的公路隧道光环境优化研究框架

为了解决公路隧道光环境中普遍存在的照明节能与交通安全的矛盾,在分析公路隧道光环境问题和总结现有公路隧道光环境改善方法的基础上,采用简单排序法从经济性、耐久性、易施工性方面对视线诱导、防护设施、防滑设施、遮光设施、加强照明5种公路隧道环境改善方法进行比较,根据事故致因分析公路隧道驾驶人安全需求。结果表明:视线诱导系统是公路隧道光环境优化的首选方法,其能重构公路隧道视觉参照系;在隧道路段,视线诱导系统能有效调控驾驶人视错觉,满足驾驶人安全感需求,减少不良驾驶行为及交通事故;驾驶人安全感可划分为速度感、距离感、方向感及位置感,利用逆反射视线诱导设施构建的多频、多尺寸、多形状、多色彩的公路隧道安全型视觉参照系可强化隧道内局部亮度及对比度,提升驾驶人的速度感、距离感、方向感、位置感;基于安全感的公路隧道视线诱导系统适用于低照度公路隧道,对于未设置照明设施的低等级公路隧道可取代照明,对于设置了照明设施的高等级公路则可辅助照明,能实现公路隧道照明节能与交通安全的统一。     

公路隧道紧急停车带视线诱导设施优化方法

公路隧道视觉环境单一,视觉参照信息较少,对于公路系统特殊路段极易产生不良交通事故。文中阐述了视线诱导设施的作用,通过分析紧急停车带区域的交通事故,结合实际工程研究公路隧道紧急停车带区域视线诱导设施的设置现状,提出公路隧道紧急停车带区的视线诱导设施优化方法。结果表明:现阶段大部分公路隧道紧急停车带端墙无视线诱导设施,少部分端墙为大面积立面标记,导致驾驶员产生严重的视错觉;在紧急停车带端墙设置弧形立面标记与箭头并配合波形梁护栏可提升紧急停车带区域的视线诱导性和防护性,且全生命周期成本与警示性都有所提升。     

隧道洞口绿色景观及其评价体系研究

在研究国内外隧道洞口景观概念及评价方法的基础上,提出隧道洞口绿色景观概念,认为隧道洞口景观应是在全生命周期的视野下关注其结构安全性、艺术性、经济性和生态安全性.确定了隧道洞口绿色景观包括洞门、洞口伸出物、洞口周边施工建设涉及到的山体、洞口延伸段及其绿化等内容,建立了包括目标层、准则层和指标层的3层隧道洞口绿色景观评价体系.运用该体系对隧道洞口景观工程进行评价时,可采用AHP法确定指标层权重向量,根据模糊数学理论确定隶属矩阵,最后通过矩阵运算对隧道洞口绿色景观进行两级评价,并根据其综合评价得分按最近原则进行等级划分.     

山区公路长隧道路段安全评价及线形优化研究

为提升隧道洞口路段的安全性,分析路线线形要素对隧道路段行车安全的影响,基于线形一致性安全评价原理,结合规范对隧道洞口内外各3 s行程范围内平、纵线形的一致性要求,提出隧道洞口线形一致性评价指标,并通过运行速度预测模型和安全评价方法,得出隧道洞口不同安全水平的评价标准;以甘肃省某山区公路上海甸峡长隧道为实例,对其工程可行性研究方案进行安全评价,得出隧道进出口安全水平,并对不良线形进行优化处理,提出隧道洞口线形优化方法和安全措施。     

基于Origin的隧道入口运行车速计算模型的探讨

运行车速被广泛的应用于检验公路线形。该文对运行车速计算模型采用了一个新的思路:考虑了隧道对运行车速的影响。该研究以人为本,分析了影响隧道入口驾驶员行车速度的三个主要因素:隧道洞内外光线差值、路基宽度差值以及洞口位置,运用Origin软件统计得出高速公路隧道入口运行车速计算模型。该研究完善了运行车速模型,为高速公路交通安全的评价提供了很好的前提条件。     

低等级公路隧道入口光环境优化新思路

隧道光环境不良是低等级公路隧道路段事故多发的重要原因,为了解决这一问题,从低等级公路隧道光环境的特点出发,分析了隧道接近段与入口段的光环境特征,并结合低等级公路隧道的交通组成以及入口段的车速特性,基于出行者光环境视觉需求,提出了安全型视觉参照系下低等级公路隧道入口光环境优化新思路及优化方法。通过驾驶模拟试验对驾驶员在隧道入口区域光环境优化改善前后的视距与视区进行评价,结果显示无论白天与夜间,驾驶员的视距距离与视区范围提升显著;通过经济节能评价显示采用改善方案是传统2种方案在未来10年资金投入的1/7和1/5。此改善方法提升了驾驶员在路段行驶时对隧道内外视觉信息的认知水平,满足了驾驶员的视觉需求,解决了低等级公路隧道照明不足。     

基于支持向量回归的视距计算模型建立和应用

为了更加有效地对山区高速公路隧道段的行车视距进行检验,建立基于支持向量机的视距计算模型,并将该模型应用于实际隧道的视距检验中。首先对驾驶人视觉图像识别的道路中心线建立视觉车道模型,提取6个特征值作为形状参数,包括视曲线长和视曲率,相关性分析发现上述6个参数之间存在显著的线性相关性,采用主成分分析法将6个参数降维成2个独立的主成分。然后基于支持向量机建立计算行车视距的模型,训练测试完成后,该模型的均方误差为0.071 8,拟合优度为0.359。最后,利用该模型对浙江上三高速公路新昌至白鹤段的10个隧道路段进行视距检验,发现南往北向马岙岭隧道和北往南向龙山隧道存在运行视距不足的情况,对照各个隧道的驾驶人视觉图像,发现这2处地点存在不合理的视觉环境设计,包括速度控制、视线诱导和增强等设施,导致在行驶过程中,视觉环境供给的视距难以满足驾驶人需求的视距。研究结果表明:横向减速标线配合隧道口彩色路面提醒可对隧道入口段进行有效速度控制,从而降低行车视距的需求;通过在隧道内设置闪光式轮廓标和出口外设置绿化带或植被护坡可以增强驾驶人视觉感知,从而减少隧道入口段黑洞现象和出口段白洞现象的持续时间,增加视觉环境中供给的视距;2种设计都有助于实现视距供需的平衡。     

高速公路沿线设施设置合理性研究

研究高速公路项目标志设置位置的正确性与合理性、指路标志内容的连续一致性,对标志设置提出合理建议;研究该项目标线及视线诱导标、护栏、中央分隔带防眩设施设置的科学性,提出改进意见;对监控系统、避险车道进行研究,提出改进措施。     

公路隧道安全分级标准研究

世界各国对于公路隧道安全等级的划分标准各有异同.对美国、澳大利亚、日本和欧洲国家的隧道安全分级标准及安全设备设置情况进行比较分析,以此作为制定我国公路隧道安全分级标准的参考依据.在此基础上,根据我国公路隧道长度、交通流量等因素,将公路隧道安全分为5个等级,提出应设置安全设备的种类,并针对我国公路隧道安全分级标准与后续研...