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。     

山区公路纵坡坡长限制探讨

对山区公路中有代表性的纵坡路段——岚济(岚山头—济宁)公路K198+800和K217+740进行试验观测,根据试验数据确定了山区公路在不同纵坡坡度、不同设计速度和不同速度折减量下的临界坡长,进而提出了最大坡长限制建议值。     

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。     

山区公路长大纵坡段平均纵坡与工程规模关系研究

随着山区公路大规模建设的推进，连续长大纵坡路段大量出现。探讨规范中达成共识的长大纵坡定义，以此为前提，归纳总结数10个项目的路线总体方案设计实例，分析山区公路平均纵坡与整体工程规模及桥梁、隧道等控制性工点工程规模的相对关系。工程实践中，最理想的情况是纵坡越缓越好，但对于山区越岭困难路段，纵坡较缓往往造成桥梁、隧道工程规模巨大，工程实施的难度较大。为了降低桥梁、隧道工程规模，就需要增长路线长度，使路线绕行较远，同样使造价增加较多。若要同时缩短建设里程及降低桥梁、隧道工程规模，就需要采用较大和较长的连续纵坡。然而过大的平均纵坡，上坡段会影响通行能力，下坡段则会使车速过快影响行车安全。研究结果表明：各公路项目建设条件不同，路线方案综合比选需要考虑的因素众多，各因素之间互相影响但没有固定的关系，做好总体设计，在保证道路的通行能力和行车安全的同时，能够找到合理控制工程规模的方案。解决长大纵坡安全问题治标治本的方法是合理选择路线走廊、合理布设路线展线方案、合理确定桥梁及隧道等大型构造物的工程规模，加强交通安全管理、不断提高汽车性能也是重要手段。     

林区公路纵坡下坡路段驾驶员心率的特性分析

为了研究驾驶员在林区冰雪路面纵坡下坡路段行车过程中的心理生理特性,提高林区冰雪路面行车安全性,选取林区冰雪路面纵坡路段作为试验路段,通过实车试验采集驾驶员行车过程中的运行车速和心电信号等数据,分析驾驶员心率增长率与试验路段线形指标、运行车速之间的关系,建立驾驶员心率增长率与线形指标、运行车速的回归模型。结果表明:在林区冰雪路面纵坡下坡路段行车时,驾驶员心率增长率与坡度、运行车速均呈正相关,而与坡长的相关性不显著;驾驶员心率增长率与坡度、运行车速均存在三次函数关系,心率增长率随着坡度增加而增加,随着运行车速的增大而增大;坡度和运行车速2个因素共同作用时,驾驶员心率增长率增加更显著,坡度越大、运行车速越高,驾驶员心率增长率越大。     

清连公路石潭段路线设计浅析

以清连公路石潭段路线设计为例,笔者从行车安全、合理展线、降低平均纵坡;指标的均衡连续,运行车速检验指标,灵活运用以及降低工程造价等几个方面浅谈了设计新理念指导下山区地形、地质等条件复杂路段路线设计的几点体会,以供同行商榷。     

公路连续下坡路段的纵断面控制指标研究

合理的公路纵坡坡度和坡长是既能克服高差而又能保证工程经济合理的关键性设计指标，其值合理与否，不仅直接影响到行车安全、公路通行能力、运输效益、桥隧等结构物的设置，而且关系到周围环境的破坏程度以及公路建设费用的高低。本文针对我国的主流货运车型与载重吨位，根据连续长大下坡实车满载试验，研究了车辆制动器温度和车辆刹车效能之间的对应关系；提出了山区公路连续下坡路段的平均纵坡和坡长限制要求，以及交通组织和交通管理措施建议。     

基于概率的双车道曲线路段驾驶员心率预测指标

为了研究山区双车道公路曲线路段驾驶员心率的变化规律,在武陵山区公路S228进行了实车实验.提出了心率超限概率作为衡量驾驶员心率变化水平的新指标,并分析了该指标依横向力和纵坡的变化规律.最后,使用机器学习建立了预测模型.结果表明:在上坡路段,驾驶员的心率超限概率主要受横向力影响;横向力水平相同的条件下,驾驶员在下坡路段的...     

基于交通事故多发位置的区间平均纵坡控制指标研究

我国《公路路线设计规范》对高速公路连续长大纵坡路段的平均纵坡与连续坡长进行了规定,但平均纵坡≥3%的规定在应用时掌握难度较大,针对该问题开展了补充研究。根据对已建高速公路连续长大纵坡路段平均纵坡控制指标采用情况的调查分析,2008年前为了克服高差和降低工程造价,采用最大纵坡+短缓坡段连续拉坡现象较为普遍,最大纵坡为5%时,任意连续3 km平均纵坡较容易超过4.25%,任意连续5 km以上平均纵坡在3.5%左右的情况较多,任意连续10 km平均纵坡超过4.0%的较少,缺少平均纵坡控制指标的规定,造成纵坡设计随意性较大。根据对高速公路平均纵坡与交通事故关系及连续长大纵坡路段交通事故多发位置的调查研究,连续长大纵坡长度在15 km内,交通事故多发位置一般在靠近坡底位置;大于15 km,特别是大于30 km以上,事故多发位置一般在中间的较大纵坡路段;当高速公路区间平均纵坡大于3%以上时,事故率迅速上升,而且随着坡度的增大,事故车辆所行驶的距离越短。结果表明:为了避免连续长大下坡路段出现交通事故多发点,提升交通安全性,除了应控制全路段平均纵坡指标外,还应使纵坡设计接近于平均纵坡度。提出了连续长大纵坡路段中对高差小于300 m的任意区间平均纵坡控制指标。     

重载车爬坡下的公路临界坡长确定

山区公路纵坡坡度和坡长组合设置存在不合理,导致重载车辆爬坡速度下降过快,而诱发长大纵坡路段交通事故。在分析车辆爬坡过程中的受力情况及运行特征的基础上,以某重载汽车为例使用仿真软件建立动力学模型。在约束最大爬坡性能的前提下,对满载时重载车辆爬坡特性及车速衰减规律进行仿真。在车辆功率重量比一定的前提下,设计不同坡度下的重载车爬坡及不同入坡车速的重载车爬坡2种工况,研究车辆爬坡过程中速度衰减规律及入坡车速和纵坡坡度对爬坡稳定车速的影响。车速衰减曲线表明,入坡车速对爬坡稳定车速没有影响,但其与稳定坡长成正比。对于爬坡性能差的重载车辆,当入坡车速为80 km/h 时,临界坡长小于400 m;当入坡车速为60 km/h 时,临界坡长小于300 m,均低于《公路工程技术标准》的相关规定。因此,爬坡过程中当车速衰减超过20 km/h时,需设置爬坡车道。最后,结合仿真中合理坡度和坡长的组合,提出具体的爬坡车道设置方法。      

基于模糊线性回归的小轿车运行车速区间预测

将小轿车在公路上的运行车速用三角模糊数来表征.基于二级公路上30个样本路段的平曲线半径、纵坡度等线形数据和实测车速,利用模糊线性回归方法建立了小轿车第85百分位运行车速区间预测模型.通过另外10个样本路段数据对该区间预测模型进行了验证,结果表明:小轿车运行车速的95％置信区间大都处于模糊线性预测区间之内;预测得到的模糊中心值与观测值的相对偏差和模糊度与观测值的比值两种评价指标均在10％以内.同时,将模糊中心值和线性回归预测值进行了比较,结果表明:模糊线性回归模型的平均绝对误差、平均相对误差和最大相对误差三个指标均优于线性回归模型,达到了更高的估计精度.     

低速山区旅游公路平纵线形研究

为掌握设计时速在30km/h及以下山区旅游公路平纵线形设计方法,本文结合山区旅游公路地形地质特征,对平纵线形设计中的圆曲线最小半径、最大纵坡、最大最小坡长等设计指标进行研究并提出相应的设计建议值范围,依托我市某景区工程项目验证指标提出的合理性与安全性。研究结果表明:低速山区旅游公路车辆在30km/h、20km/h、15km/h车速下,最大坡度内,最大纵坡设计值依次为9%、10%、12%,平曲线最小半径依次为30m、15m、15m。     

高速公路上坡路段6轴铰接列车运行速度预测模型

为确保车辆在上坡路段的行驶安全，针对高速公路6轴铰接列车在上坡路段运行速度预测误差大、安全运营管理难的问题，提出了面向上坡路段6轴铰接列车的运行速度预测模型。采用雷达测速仪和AxleLight路侧激光仪采集西南某山区高速公路5处连续上坡路段的6轴铰接列车的交通流数据，并对实际运行速度与现有规范预测模型进行对比分析。以纵坡坡度、纵坡长度、车辆比功率、初始运行速度4个参数为变量，构建上坡路段运行速度预测模型。提出了预测模型误差修正方法，并分析了模型的有效性。结果表明:现有规范运行速度模型对6轴铰接列车运行速度的预测平均误差率达到了25.37%，模型误差较为显著；上坡路段6轴铰接列车的运行速度与坡度、坡长呈负相关，与车辆比功率呈正相关；构建的多元线性回归模型拟合优度R2为0.978，且满足相关检验指标；模型预测速度与实际速度差在2~4 km/h之间、相对误差平均值为8.86%，其结果较规范模型降低了16.51%；考虑交通密度因素修正后，模型预测速度与实际速度差在1 km/h以内、相对误差平均值为1.08%，其结果较未经修正的预测模型降低了7.78%，较规范模型降低了24.29%。由此可见，该速度预测模型对长上坡路段6轴铰接列车运行速度预测的准确性提升明显。      

曲线路段土石方量计算模型

目前公路设计中采用平均断面计算土石方量。这是一种仅适用于平坦地形的近似计算法。对于斜坡状或起伏状的地形如山区、丘陵，目前还没有一种精确的计算方法。文中介绍了一种数学模型，以三维积分为基础，假定两个相邻桩号间地面斜度不变，可准确算出纵坡线性变化时公路曲线路段的土石方量。并可用于过渡路段，即地面横坡从填方路段向挖方和段变化（或与之相反）的路段。     

公路设计中路面排水问题的两种特殊处理方法

公路路面的合成坡度小于０．５％时，路面排水不畅通。当公路的平纵面要素已确定，而超高缓和段却落在小纵坡（ｉｚ＜０．５％）上时，将会出现合成坡度小于０．５％的路段，为避免这种情况的出现或使这个路段尽量短，建议采用两种特殊的设计方法：一是推迟或提前超高；二是加速－ｉ至ｉ的变化速度。     

公路隧道出入口驾驶员视觉负荷评价与建模

公路隧道出入口段行车时驾驶员的视觉负荷变化较大，为进一步量化该路段视觉负荷的变化规律，选取10名驾驶员在秦岭终南山公路隧道柞水—西安段进行实驾试验，采集驾驶员在昼间晴朗天气下通过隧道出入口路段的照度、车速、瞳孔面积等数据。通过分析驾驶员在隧道出入口段的瞳孔面积变化特征，参照峰均比(PAR)、频段比(LF/HF)等物理学、医学参数，提出“瞳孔面积相对变化强度”(RCPA)的概念，将其作为视觉负荷的评价指标，划分出该指标取值与视觉舒适度的关系，并建立RCPA与速度、照度的数学模型。结果表明： 1）RCPA可以较好地体现出隧道出入口段视觉负荷渐变累积和急剧震荡的规律； 2）在即将驶入洞口和刚刚驶离洞口时的瞬时视觉负荷最大，超过了生理极限； 3）RCPA与速度、照度的定量关系可为隧道出入口制定安全速度阈值、改善照明环境提供参考依据。     

山区高速公路长大纵坡全路幅沥青路面使用性能的衰减规律研究

目前针对长大纵坡的研究多集中于爬坡路幅,无法全面反映长大纵坡路面使用性能变化规律.为研究高速公路长大纵坡路段全路幅的沥青路面使用性能衰变规律,对云南省元磨高速公路的2个长大纵坡路段3年路面使用性能检测数据进行研究,并结合沿线车辆驾驶习性、路面病害检测结果展开分析.结果表明,山区高速公路长大纵坡全路段均存在使用性能的衰减...     

呼和地勒德尔段山区公路长大纵坡设计

随着我国交通运输业的发展,山区公路长大纵坡严重影响着公路的运营安全,结合内蒙某一级公路呼和地勒德尔段工程实例,论述公路长大纵坡路段设计中采用的方案和对策。运用运行速度理论,进行长大纵坡路段的动态设计,在考虑驾驶者的驾驶行为和生理、心理特征的基础上,进行平、纵面设计,使运行速度变化连续均匀。同时就我国车辆右侧行驶的特点,提出增设避险车道、降温池等辅助设施时,路线布设应注意的问题,目的是为了行车安全。     

高速公路S形弯坡路段自由流大货车运行速度预测模型

超速驾驶是山区高速公路S形弯坡路段大货车事故频发的主要原因,研究S形弯坡路段运行速度对大货车的安全行驶具有重要意义.根据车速与影响车速的公路线形因素抽象函数关系,确定影响S形弯坡路段车速的公路线形因素包括曲线半径、坡度、线路长度;采集监测数据和路段信息,分析S形弯坡路段大货车运行速度变化规律;建立自由流大货车S形弯坡路...     

基于运行速度的高速公路超高设计方法探讨

基于运行速度,该文分析了如何检验高速公路圆曲线最大超高、一般路段超高、大纵坡路段超高设置的合理性,重点研究实际运行车速及横向力系数取值对超高取值的影响,并以深圳市东部过境高速公路典型路段为实例对超高的取值进行了分析,可供同行参考。