互通立交单车道入口小客车运行速度模型

为了确定高速公路互通式立交单车道入口小客车运行速度特征,计算小客车在高速公路互通式立交入口处的运行速度模型,确保车辆在衔接段运行速度之间的协调,使车辆安全运行,在分析高速公路互通立交单车道入口处小客车运行速度实测数据基础上,得出小客车在入口处运行规律。使用链式开普勒雷达测速仪对入口处小客车速度进行实时采集,选取8条匝道特征点(合流鼻、合流点以及加速车道终点)处自由流状态下小客车速度作为分析样本,采用K-S检验对所取样本进行正态分布检验,在满足检验要求并分析三角区段和加速换道段速度及加速度特性后,确定自变量参数。最后利用SPSS软件进行回归分析,分别建立了小客车在合流点及加速车道终点处运行速度预测模型,并用4条匝道对模型进行了验证。研究结果表明:合流点处车辆运行速度与合流鼻速度及三角区段长度呈正相关,与平曲线半径倒数呈负相关;加速车道终点处运行速度与合流鼻速度及加速换道段长度呈正相关,与平曲线半径倒数呈负相关;模型通过了回归等式及回归参数显著性和平均相对误差检验,模型预测值与实测值相对误差平均值均小于10%,所建模型满足精度要求。研究结果对《公路项目安全性评价规范》(JTG B05—2015)中车辆运行速度相关规定进行补充说明,为高速公路安全性评价及设计提供理论支撑与参考。     

匝道车道数变化过渡段设计指标

为了研究匝道车道数变化过渡段长度和渐变率,参照前人研究成果分析匝道车道数变化过渡段的行车特性,提出利用换道模型研究这2个设计指标的方法。首先建立满足过渡段车辆行驶特征的等速偏移余弦曲线换道模型,并应用德国UMRR交通管理传感器的实测数据证明该换道模型的合理性;然后对该模型中最大横向加速度和最大横向加速度变化率2个关键参数进行深入研究;最后依据该模型,提出基于设计速度的匝道车道数变化过渡段长度和渐变率2个设计指标的推荐值,采用CarSim和TruckSim汽车动力学仿真软件分别建立了小汽车和大货车的仿真模型,利用该模型对提出的推荐值和《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21—2014)(下文简称规范)推荐值进行了对比验证。研究结果表明:基于等速偏移余弦曲线换道模型提出的匝道车道数变化过渡段设计指标,能保证车辆在过渡段沿特定最优轨迹安全、舒适行驶;规范推荐值仅能满足设计速度40km/h车辆的换道行为,此时的货车最大横向力系数为0.142;当设计速度在40km/h以下,横向力系数又远低于允许值,过度段长度浪费;当设计速度大于40km/h时,车辆的横向力系数已经超限,速度达到80km/h时,横向力系数超限达到315%,车辆在这种状态下行驶不安全。鉴于此,可以推测规范推荐值仅能满足设计速度40km/h的车辆行驶,高于和低于此速度时,匝道车道数变化过渡段的指标存在不合理性。     

基于可靠度的高速公路加速车道长度

为克服现行规范计算高速公路加速车道长度采用确定性方法的缺点,提出了一种基于概率方法的加速车道长度计算模型.首先,获取6条加速车道上223辆小客车和86辆货车的时空分布数据,计算了车辆的速度和加速度,确定了车辆加速度随速度线性递减模型.然后根据车辆的速度与加速度特性,认为货车为计算加速车道长度的不利车型.基于货车的速度与加速度数据,建立了加速车道变速段长度的概率计算模型.结果表明,利用可靠度方法计算加速车道长度,比确定性方法计算加速车道长度更加接近车辆实际运行特性.当主线设计速度为100和120km/h时,加速车道需求长度分别为300和430 m.     

坡道上变速车道长度研究

利用汽车行驶理论,讨论道路坡度对车辆加速性能的影响,进而推导出道路坡度与变速车道长度的关系,同时计算出不同道路坡道时的变速车道长度的修正系数,并与现行道路路线设计规范进行了对比分析,给出了坡道上变速车道长度的修正系数参考值,供公路设计人员设计山区或丘陵区高等级公路时参考.     

基于微观换道的高速公路双车道出口辅助车道长度研究

为研究辅助车道长度确定的基本原理和合理长度,采用无人机航拍视频及YOLOv3目标检测算法提取双车道出口辅助车道路段车辆的原始轨迹数据,通过卡尔曼滤波和Frenet坐标系转换,得到了车辆微观换道特性和速度分布特征。以修正双曲正切函数换道模型拟合换道轨迹,左、右换道拟合优度分别为97.48 %、97.62 %。根据路段车辆运行和微观换道特性,建立了双车道出口辅助车道长度计算模型,将辅助车道划分为右换道段、反应段、等待段和左换道段4个组成部分。研究表明：出口辅助车道长度中最主要的影响因素是换道长度,其与行驶速度正相关,和《路线规范》相比,明确了辅助车道最小长度的计算原理,界定了辅助车道的范围,为设计中灵活运用提供了参考。     

MEDS平面交叉口竖向优化设计

采用MEDS对武汉经济技术开发区某条道路平面交叉口竖向设计中,根据各道口纵坡坡度,适当调小各道口横坡坡度,并设置合理长度的横坡渐变过渡段,取得良好的竖向设计效果。     

基于重载车辆性能的高速公路长大纵坡临界坡长确定

针对由山区高速公路纵坡坡度和坡长组合设置不合理,导致长大纵坡路段交通事故频发的问题,通过分析重型车辆上下坡运行速度特性及受力情况,以陕汽生产的F3000重载汽车为例,通过理论推导构建重型车辆公路纵坡爬坡及下坡车速与坡长理论模型,模拟不同比功率重型车辆上、下坡运行速度与坡长的变化关系,并确定高速公路合理的上下坡临界坡长。研究中假设工况为高速公路坡度1%～6%,上坡车辆最高初速度和最低末速分别为80、50 km/h,下坡最低初速度和最高末速度为0、80 km/h。使用MATLAB模拟计算其坡度与车速的变化规律。研究结果表明:上坡过程中,以80 km/h的初速度为例,稳定车速为45～61 km/h;当坡度一定时,比功率越大的车型速度降低的越快,稳定行驶速度越大,达到稳定行驶车速的平衡坡长越长。下坡过程中,当坡度一定时比功率越大的车型,车速增大越多,稳定行驶速度越大,达到稳定行驶车速的平衡坡长就越短。在坡度为1%～3%时,无须设置爬坡车道;当坡度大于3%时,比功率较低的车型,爬坡性能较差,车速下降较快,需要设置爬坡车道。重型车辆在4%、5%、6%的坡度行驶时,设置避险车道的坡长阈值分别为5.5、4、3 km。研究成果可为山区公路线形的合理设计、道路的安全防护以及爬坡车道与避险车道的设置提供理论依据,从而提高山区高速公路重型车辆的行车安全。     

快速路合流区加速车道长度计算方法

为了克服现有合流区加速车道长度计算方法的缺点和合理设计快速路合流区,提出了一种新的合流区加速车道长度的计算方法.首先通过分析合流区交通流breakdown现象与加速车道长度的关系,建立了基于车辆占有率的合流区交通流breakdown事件发生概率模型.然后,利用合流区交通流breakdown事件发生的概率,建立了合流区加速车道长度的计算模型.最终实现了根据合流区主路与匝道交通量计算合流区加速车道长度的新方法.该方法不需要假设合流区主路外侧车道交通流车头时距的概率分布,克服了现有方法的不足.以北京市大羊坊的合流区为例,利用该方法绘制了不同主线交通量情况下合流区发生breakdown事件概率随加速车道长度变化的曲线,为合理设计合流区提供了依据.     

苜蓿叶形互通立交进/出口的纵向驾驶行为特征

为明确苜蓿叶形互通立交进/出口的车辆运行过程,修正驾驶行为假定,在3座立交上开展了实车驾驶试验.利用车载航姿测量系统采集了自然驾驶状态下的小客车连续行驶速度和加速度数据,基于行驶速度变化特征将环形匝道连续行驶过程划分成了5个阶段,分析了立交进/出口区域的纵向驾驶行为特征,确定了减速长度和加速长度的起/止点分布.结果表明:在立交出口,第85百分位减速起点位于交织段,终点位于分流点之前,还有不低于15%的减速行为在分流鼻后结束;在立交进口,驾驶人在合流点前观察主线交通流,普遍采取减速操作并持续至加速段、渐变段甚至交织段.不同驾驶人减速行为的分布区域存在交织,导致车辆间出现纵向冲突,增加了事故风险.立交出口的减速长度主要分布在30～60 m,第85百分位减速度为0.55 m/s~2;入口区域的减速长度主要分布在20～60 m,第85百分位减速度为0.63 m/s~2;匝道坡向对驾驶行为的影响不显著.     

城市道路渐变段长度推荐值的研究与探讨

目前我国渐变段长度的设计没有明确统一的标准,城市道路交叉口渐变段长度的设计主要依靠的是大量经验值,根据影响的主体因素不同,渐变段长度的推荐值也不相同。该文主要针对长春部分交叉口,从道路的等级、行车的速度、道路车道宽度变化等多个方面对渐变段长度进行研究与探讨,经过大量数据调查分析和仿真实验,优化渐变段长度推荐值,提出合理的长度取值。     

苜蓿叶立交集散车道内车辆运行速度特征分析

为了确定高速公路苜蓿叶立交集散车道车辆运行速度特征和速度值,确保车辆在集散车道上运行协调可控,使车辆在行驶时能够安全运行。采用雷达测速仪对集散车道各出入车辆运行速度进行实地采集,选取互通立交集散车道特征点处自由流状态下车辆速度作为分析样本,建立主线车辆通过集散车道驶出高速和相交高速车辆通过集散车道驶入主线的速度运行曲线。结果表明:车辆通过集散车道进入出口匝道1,整个车辆运行过程中处于减速状态,从分流点到鼻端减速较慢;而从鼻端到第一个出口车辆减速较快。车辆通过集散车道进入出口匝道2,车辆先减速后匀速,到达交织区时再次减速,最后驶入匝道。车辆从入口匝道1进入集散车道,车辆以较为稳定的加速驶入主线。车辆从入口匝道2进入集散车道,先以较大的加速行驶,后缓慢加速驶入主线。可见,车辆通过集散车道出入高速公路运行速度呈现出规律性。通过对车辆运行速度分析,对集散车道车辆的交通安全防控和规范的完善有着重要价值。     

基于实车路试的迂回式立交匝道小客车行驶速度特征研究

为明确迂回式立交匝道内行驶速度变化模式以及特征,通过开展实车路试获取了自然驾驶状态下的车辆运行数据,使用mobileye 630采集了33名驾驶员在4条迂回式立交匝道的连续行驶速度,分析了迂回式匝道的速度变化模式、分位值特性以及不同性别、不同风格驾驶员之间行驶速度的差异性,明确了迂回式匝道的速度特征。结果表明：(1)小客车在迂回式匝道的行驶速度变化模式表现为入弯减速、稳定行驶、出弯加速三个阶段,运行速度的离散性随着道路曲率半径增大而增大;(2)速度最低点分布在整个圆曲线段,减速长度与减速终点距离成正相关关系;(3)男性驾驶员在小半径匝道的行驶速度明显高于女性驾驶员;驾驶风格对行驶速度的影响与迂回式匝道线形组合有关;(4)行驶速度值随着匝道半径增大而增加。研究结果可以为匝道几何线形设计和交通运行管理提供科学依据。     

浅谈超高渐变段合成坡度设计

公路路面排水不畅路段通常会造成路面积水,从而影响行车的安全.而路面合成坡度则是判断其排水是否顺畅的重要指标.一般路段,道路的路拱横坡足够大,其合成坡度可满足路面排水需要.但对于超高渐变段,在横坡趋于0时,则需综合考虑路线纵坡以及超高渐变造成的附加坡度,对其合成坡度进行检验,并相应调整道路超高渐变段的设置或纵面设计,以确保合成坡度满足路面排水需要.     

互通式立交出口匝道分流鼻端平纵组合指标研究

为研究不同平纵线形指标条件下的互通式立交出口匝道分流鼻端行车安全性,采用小客车行车动力学仿真的方法,建立人、车、路仿真模型.通过改变分流鼻端的圆曲线半径、纵坡坡度,模拟不同条件下的行驶工况,分别对分流鼻端进行了平面线形和纵断面线形研究,得出不同工况条件下的车辆侧向加速度的响应输出,分析不同线形指标参数对分流鼻端行车安全的影响.研究结果表明:在匝道出口分流鼻端处,长缓和曲线+小半径圆曲线线形组合安全性优于短缓和曲线+大半径圆曲线线形组合.当主线设计速度为120 km/h(分流鼻处的设计速度为70 km/h),纵坡为-5%时,车辆的侧向加速度最大值为0. 58g,此时车辆侧滑危险性较大,建议设计中分流鼻端纵坡小于等于-4%.为保障分流鼻端行车安全,主线设计速度为120 km/h时,分流鼻端圆曲线半径为350 m,则纵坡应小于-3. 5%;当圆曲线半径为300 m,则纵坡应小于-3%.主线设计速度为100 km/h时,分流鼻端圆曲线半径为300 m,则纵坡应小于-4%;圆曲线半径为250 m,则纵坡应小于-3. 5%.     

隧道纵坡对烟气逆流层长度的影响研究

基于纵坡坡度对隧道火灾烟气逆流层长度影响的重要性,本文以某实际隧道工程为研究对象,借助FDS5.0软件对不同坡度时该隧道火灾烟气逆流层长度进行数值模拟研究。从其他文献中总结出烟气逆流层长度随坡度和通风风速变化的规律。根据数值模拟数据分析拟合出新的坡度隧道临界风速的坡度修正公式,该公式完全满足关于逆流层长度受纵坡影响的规律,并较已知经验公式更好地与试验数据相符合,能更好地指导设计人员对隧道纵坡的选取。     

双坡阶段渐变率控制分析

在目前公路设计中,当双坡阶段的超高渐变率小于1/330时,设计者需要对其进行调整.本文通过分析提出,是否需要对双坡阶段进行调整,不取决于超高渐变率,而应取决于由原纵坡和超高渐变率组合而成的综合坡度.从而提出了一个新的概念:综合纵坡.并通过设计案例进一步分析总结了何种情况下综合纵坡不满足要求以及相应调整方案.     

互通式立体交叉匝道连接部起终点坡位置讨论

文章就互通式立体交叉的设计特点,结合立交内变速车道的超高及其过渡的应用。介绍了匝道纵坡设计时选择起、终点的问题,以提高上下互通车辆行车的舒适性及安全性。     

风电场大型风机运输道路纵坡指标研究

风电机组设备重量大、尺寸长,对运输道路有特殊要求,属于特种设备运输.针对目前国内大型山地风电场道路路线设计无规范可依的现状,系统调查了风机运输车辆相关指标,研究了风机道路运输车辆代表车型动力性能、不同装载情况下的爬坡能力、理想最大纵坡和不限长度最大纵坡.绘制了风机运输车辆动力性能图,计算出了代表车型在不同坡度和档位时的平衡速度,得出了不同海拔高度和装载情况下各档位的最大爬坡度,及不同装载情况下的理想最大纵坡和不限长度最大纵坡值.最后推荐了风机运输道路各设计速度下最大纵坡一般值和极限值等设计技术指标,在实载80 t时最大纵坡极限值推荐为14.5%.研究成果可供风机道路设计及建设参考,也可用于风机运输道路相关标准规范的制定.     

互通立交变速车道长度探究

变速车道是互通式立交中,车辆在该区段上实现分流、变速、合流和车道转移,主线车道和匝道之间的一段附加车道．也很容易诱发交通事故。若变速车道设计不当,则会造成行车不适,鉴于互通式立交对周边地区的影响本文从变速车道的形式选择出发,对变速车道的长度计算进行了分析,并对出口匝道进行了设计,研究结果具有一定的工程参考价值。     

VISSIM微观仿真系统在高架路设计中的应用

以上海嘉闵高架路的设计为背景,利用VISSIM微观仿真系统对高架快速路集散车道的设置形式进行仿真研究,并以交织速度为评价指标进行量化评价.结果表明:集散车道取不同长度、集散车道与上下匝道之间是否设置变速车道对道路拥堵有着不同程度的影响;集散车道与上下匝道之间设置变速车道,可以明显缓解拥堵状况.