A型喇叭口立交左转半直连匝道的事故形成机制研究

喇叭口型互通立交是高速公路最常用的立交样式,事故调查数据表明一些A型喇叭口左转半直连匝道的事故率显著高于平均水平,汽车频繁撞击位于曲线内侧的中间分隔带护栏.为揭示此类事故的形成机制,建立了A型喇叭口互通立交的三维数字模型,运用"人-车-路"闭环仿真的方法模拟了车辆在立交匝道上的行驶过程,从仿真结果中提取汽车运动学响应和汽车操纵量,确定了安全通过事故匝道的转向需求;然后结合实车驾驶过程中的前方道路环境的视觉影像以及基于道路轮廓的曲率估计,得到了事故的发生机制:从卵形线的小圆驶向大圆时,卵形线的中插回旋线以及前方的大圆在视觉上会误导驾驶人高估道路曲率,导致驾驶人采取了维持转向盘不动或者转向回调量不足的错误操作,使行驶轨迹朝曲线内侧偏离了行车道,进而与中间分隔带护栏发生碰撞.最后,根据事故的发生机制提出了靶向性的安全改善对策,研究成果为降低喇叭口互通立交事故率、改善运营安全水平提供了理论依据和技术支持.      

高速公路苜蓿叶型立交环形匝道侧滑事故仿真研究

环形匝道是一类事故高发的互通立交匝道,为得到环形匝道的事故发生机制,以宜泸高速公路白鹤林枢纽互通对象,在Carsim软件环境下建立该互通的三维数字模型,模拟车辆在主线-匝道-主线的完整运行过程,在仿真中改变汽车行驶工况和道路运行条件,得到了环形匝道行驶的临界条件并提出了安全改善对策,主要结论如下:超速行驶对车辆匝道行驶稳定性及车辆侧向偏移量有显著影响,超速程度越严重,车辆在匝道上的侧滑风险越高.路面条件对行驶稳定性影响较大,车辆行驶超速20%,在较差的道路条件下(路面有积水、浮雪、霜等),也可以安全行驶,车辆侧滑的风险较低;行驶超速50%,车辆在稍差的道路条件下(路面湿润),可以完成行驶,但存在较高的侧滑风险;超速70%,即使在干燥路面(路面附着系数0.65)行驶也一定会发生侧滑;即超速程度越高,道路附着系数对车辆侧滑影响越大.车辆超速进入匝道时,驾驶员减速操作的起点位置对侧滑存在较大影响,减速起点距离匝道圆曲线越近,侧滑风险水平越高.      

高速公路隧道洞口平面线形一致性/安全性评价方法

隧道口由于行驶环境突变,为了保障行车安全,洞门位置的线形参数需要满足3s行程一致性。关于隧道洞口是否能够设置在缓和曲线范围内具有较大的争议,目前缺乏一种直观、可信的判别方法。为此提出了一种评价高速公路隧道洞口平面线形一致性/安全性的方法:运用仿真手段模拟车辆行驶过程,以驾驶员在洞门位置握住方向盘3s不动时的车辆横向偏移量为衡量指标,提出了判别洞口线形一致性的两个标准,第一个标准是车辆跟踪行车道中线行驶时不会偏出车道,第二个标准是横向偏移量低于同侧的路缘带宽度,需要同时满足两个标准才能判定为一致性满足要求。最后,以某高速公路拟建的棚洞隧道工程为实例,进行公路3种典型车型的运行仿真,获取了驶入/驶出洞门时的横向偏移量,结果表明小客车驶入隧道时的偏移量较大,存在碰撞检修道的事故风险,洞门位置的线形一致性不满足要求。