基于驾驶行为需求的长大纵坡界定

考虑到山区高速公路的设计中长大纵坡路段的设计,且现行路线设计规范中没有针对长大纵坡路段给出界定标准的问题.本文从驾驶需求出发,将车辆运行速度作为驾驶行为的宏观表现,对长大纵坡路段驾驶行为特性进行分析.采集20名大货车驾驶员在长大纵坡路段实车试验数据,分析得到驾驶员在长大纵坡路段运行速度与平均纵坡坡度和坡长之间的互动关系,建立了大货车运行速度预测模型.分析得到设计速度为60 km/h的山区高速公路在不同平均纵坡条件下最大坡长.      

公路长大下坡路段小客车运行速度预测模型

为了提高高等级公路长大下坡路段交通安全设施设置的合理性,给出了长大下坡路段小客车运行速度数据采集方案;利用数理统计原理,分析了高等级公路长大下坡路段小客车运行速度与坡长、坡度的关系,建立了高等级公路长大下坡路段小客车运行速度的一般预测模型,利用长大下坡路段实测数据对该模型进行了验证.预测车速与观测车速对比结果表明:各观测断面的预测车速与实地观测车速数值基本相符,高等级公路长大下坡路段车辆的运行速度主要受平均纵坡和坡长的影响;根据实测数据建立的车速预测模型能够反映高等级公路长大下坡路段小客车运行速度的分布规律.     

长大下坡路段货车运行速度特性及预测

为研究长大下坡路段货车运行特征,提高运行速度预测模型的有效性,确保车辆在长大下坡路段安全行驶,收集西南地区某高速公路连续长大下坡路段断面车速数据,对货车速度时空分布特性及车速离散程度进行分析,并通过Q-Q概率图和单样本K-S检验对长大下坡货车速度分布特征进行检验,得到长大下坡路段货车行驶速度分布特性,根据分布特性进行运...     

高速公路出入口与主线纵坡间净距对行车速度影响仿真分析

高速公路出入口与主线纵坡净距较小时,车辆上下坡时易受分合流影响,速度变化差异性较大,不利于行车安全。为研究纵坡车辆速度实时变化规律,基于出入口与主线纵坡间最小净距,利用三维虚拟现实仿真软件UC-win/Road建立入口-上坡与下坡-出口路段仿真模型,通过Forum8驾驶模拟仪进行实验并采集数据。通过控制变量法调整大型车混入率、分合流比例等特征指标;构建速度度量模型,量化特征指标与速度之间的关系,针对特征指标进行单因素敏感性分析。结果表明：分合流比例及大型车混入率对速度变化影响显著;不同类型车辆的速度大小和变化趋势差异性较大。其中,大型车混入率对上坡段车辆运行状态影响较大,而分流比例对下坡段车辆运行状态影响较大;大型车混入率和分合流比例分别为30%~40%、10%~15%时,速度波动最大,敏感性较强。研究结果可用于为出入口与主线纵坡净距较小时的车辆运行管理及安全措施改进提供理论依据。     

公路长大下坡路段货车制动毂温升模型研究综述

为明确重载大货车制动毂温升模型的适用性及应用现状,对国内外货车制动毂温升模型研究进行了梳理。概述大货车制动毂温升机理,依据建模方法将现有制动毂温升模型分为理论分析模型、软件仿真模型和实测回归模型,重点论述3种模型的研究进展,分别从建模方法、建模主导车型和辅助制动措施等3个方面对模型研究现状进行分析评述。选取京昆(北京—昆明)高速公路雅安至西昌段3处长大纵坡作为试验路段,进行载重货车下坡试验,获取货车相关实测数据,绘制典型模型温升曲线和实测温升曲线,采用SPSS软件对其相关性及误差进行对比,分析各模型适用性。研究结果表明:理论分析模型能更好反映实际行车条件下货车制动毂的温升态势,同时目前温升模型仍具有较大的研究与改善空间;今后应以半挂铰接货车为主导车型,进一步考虑平曲线、平纵组合、驾驶人制动行为特性及气候环境对制动毂温升的影响,并结合多种辅助制动方式深入研究其下坡制动特性和温升机理,进而构建人-车-路-环境耦合作用下的温升模型。未来可将温升模型深入应用于长大纵坡组合设计控制与优化、下坡通行管理和下坡安全风险评级等方面,以缓解中国高速公路长大下坡车路协同矛盾,全面提升长大下坡路段的交通安全水平。     

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。     

平纵组合线形几何特征对车速变化的影响

利用同济大学高仿真驾驶模拟器,采集山区高速公路连续车速数据,将车速变化划分为减速、稳定车速及提速3个区间.通过多项Logistic回归模型建立组合线形及相邻路段几何特征与车速变化的定量关系.结果表明:组合线形中,坡长越长,平均坡度越大,越不易维持稳定车速;下坡时,提速通过平纵组合线形路段的可能性大;向左转弯,维持稳定车速的可能性大;上游和平纵组合线形的坡度差越大,越不易维持稳定车速;下游路段的曲率越大,减速通过平纵组合线形路段的可能性越大.     

基于运行速度的公路线形协调性评价

不能较好地符合车辆行驶特征的道路线形指标设计是造成交通事故的主要原因之一.由此,在参考国内外研究的基础上,结合我国交通部现行的公路项目安全性评价指南和设计速度为80km/h的公路典型路段的划分方法,对车辆在实际运行环境中的运行速度进行了修正,重新提出了典型路段下运行速度的预测模型,并总结了基于运行速度的公路线形协调性和连续性评价标准.最后,根据鹤大高速杏复段的线形设计数据,对K39到K49路段进行了运行速度的预测及修正,对该路段典型路段的线形协调性予以评价,找出线形协调性不良路段,提出安全性调整方案.     

高速公路纵坡自由流运行速度特性及模型

通过分析高速公路不同纵坡上大量的自由流运行速度实测数据,探索了小型车在纵坡上的运行规律,标定了高速公路纵坡自由流运行速度仿真模型,为高速公路设计提供了客观依据,也为交通仿真技术和ITS技术解决现有用计算行车速度所设计的纵坡线所带来的运行车辆速度不连续和设计要素间的不相容问题提供了内核.     

基于驾驶员心率的高速公路纵坡路段驾驶舒适度评价

为了量化分析高速公路纵坡路段的驾驶舒适度,进行实车试验,采集驾驶员心生理数据、道路参数以及车辆运行速度数据。运用傅里叶变换转化驾驶员心率随机信号来研究心率变化的规律。采用偏相关分析,确定上、下坡路段影响驾驶员心率增长率的显著性因素。以交通工程学、人因工程学和心理学为基础,探究坡度和速度差对驾驶员心率增长率的影响,构建了基于心率增长率阈值的驾驶舒适度评价模型。研究结果表明：坡度、速度差与驾驶员心率增长率显著相关,而坡长与驾驶员心率增长呈弱相关;上坡路段行车时驾驶员心率增长率主要分布在15%～32%之间,坡度对驾驶舒适度影响较大;下坡路段行车时驾驶员心率增长率主要分布在15%～35%之间,速度差对驾驶舒适度影响较大。研究结果可为高速公路纵坡路段安全管理提供理论依据。     

山岭区高速公路坡长限制研究

探讨山岭区高速公路纵坡坡长限制的确定方法.以我国高等级公路上行驶的典型车型(EQ140)为研究对象,通过对3条正在运营的山岭区高速公路7个断面运行车速的调查、分析,建立了车辆第15%位车速与道路纵坡坡度之间的关系模型;以车辆的第15%位车速、第85%位车速为速度限制条件,提出了依据道路纵坡坡度值大小来确定容许车速的方法;利用汽车行驶理论,分析了车辆在纵坡上的减速距离;以分析结果为基础,提出了我国公路路线设计规范适当放宽坡长限制的建议,同时给出了山岭区高速公路纵坡坡长限制的修改建议值,以供设计人员在山岭区高速公路路线设计时参考.     

基于运行车速的公路线形设计质量评价

速度因素在公路交通事故中占有相当的比重 ,而线形是决定车辆实际运行车速的基础 .通过对车辆运行特征的实地观察和运行车速的现场观测 ,标定了车辆运行车速和加速度与公路线形之间的关系模型 .从行车安全的角度出发 ,将线形单元间运行车速和加速度的变化量作为线形质量的评价标准 ,建立了线形质量评价模型 ,用以进行公路线形设计质量的定量评价 .     

考虑货车因素的高速公路短期交通流风险预测

基于G15上海段的交通流数据和交通事故数据,研究货车比例较高且货车事故率较高的高速公路短期交通流风险预测模型.分别选取整体交通流参数、货车交通流参数和综合参数作为特征变量,通过支持向量机进行建模,运用遗传算法对模型参数进行寻优,建立不同时间段、不同风险特征变量的分类模型并对比分析.结果表明事故发生前5~10min的模型预测精度最高.当加入货车因素时,总体的预测精度提高7.1%,事故预测精度提高6.1%,误报率降低4.7%.采用平均影响值法进行货车因素对预测结果的影响程度分析,表明货车因素对于预测模型有较大影响.该研究模型可用来开发交通安全预警系统,为高速公路货车安全管理提供理论依据.     

基于聚类分析的重型载货车辆长大下坡路段交通事故分析

 长大下坡路段是重型载货车多发事故区域。当前针对重型载货车发生事故的研究大都集中在车辆超速方面,忽略了车型、天气、驾驶人特性等因素。本文通过分析云南罗富高速公路某长大下坡路段在2012 年内的重型载货车事故数据,研究车型、天气、驾驶人特性等因素对重型载货车事故的影响。统计分析了不同因素影响下重型货车在长大下坡路段发生事故数的分布规律;然后利用K 均值聚类算法,依据不同因素造成的事故严重程度(事故量、受伤人数、死亡人数),将所有的因素分为3 类。研究结果显示,外地车辆、六轴车和在00:00-07:59 时段发生交通事故的严重程度最重,而有雾、有雨和低温对事故的影响很小。     

基于遗传算法的公路自动选线与安全评价方法

针对公路自动选线交点搜索区域有限、评价方法不足等问题，基于遗传算法，通过构建公路线形约束模型、公路自动选线优化模型及运行速度预测模型，实现了公路三维空间选线方案自动寻优与安全性评价。结果表明：1）基于遗传算法的公路自动选线与安全评价方法，可以在给定的设计区域、拟定的技术、经济和安全条件下，克服路线交点只能在给定断面寻优的不足，实现设计方案的自动收敛和优化。2）在考虑路线安全性条件下，可以保证路线交点在拟定的选线区域全局进行自动搜索，验证了基于遗传算法的公路自动选线方法的可行性，并提升了选线工作的效率。3）该方法可以实现以速度一致性为指标的道路线形安全性评价，提高了选线方案的安全性设计水平。本研究可为完善公路自动选线的理论基础，继续开展公路选线自动寻优方法的研究提供借鉴。     

路线设计中车辆行驶速度预测模型

在初定路线技术指标的条件下 ,综合考虑平面、纵断面和横断面三方面的影响 ,建立了行驶速度预测模型 ,用于检验、评价和控制技术指标和线形设计 ,达到线形协调和运行安全的目的。在纵断面预测中提出极限功率法的思路 ,在平面预测中引入了曲度 -路面宽度 -速度的方法。通过路段试验 ,实现了检验、评价线形设计的作用。     

不同公路等级的汽车油耗和排放评估研究

为了评估不同公路等级的汽车能耗和排放水平,实测了机动车的逐秒速度,并基于机动车比功率理论模型,得到轻重型车在不同公路等级的比功率分布;运用油耗排放模型MOVES测算了不同公路等级汽车的排放和油耗。结果表明:三种车型的比功率分布接近于正态分布;三种车型的油耗和排放随公路等级降低依次增加,其中大型货车在高速公路和三级公路的平均油耗分别为18.26 L/100 km、29.15 L/100 km,小轿车在高速公路和四级公路的平均油耗值分别为5.01 L/100 km、12.65 L/100 km;同一公路等级下,大型货车NO_x、PM_(2.5)和HC的平均排放因子最高,大型客车次之,小轿车最低,而小轿车CO的平均排放因子最高,大型货车最低。研究结果对实施交通运输节能减排策略具有一定的参考作用。     

基于相对差异函数的隧道群交通安全评价

引入可变模糊理论中的相对差异函数,建立高速公路隧道群交通安全评价模型.根据相关研究成果,选取影响高速公路隧道群交通安全的主要因素构建安全评价指标体系.综合层次分析法(AHP)和信息熵法确定评价指标的权重,建立相对差异函数安全评价模型.利用相对差异函数评价模型对隧道群交通安全等级进行判别,得出评价结果.将该方法应用于浙江省某高速公路隧道群交通安全评价,针对评价结果提出隧道群安全改善对策,并将该方法与其他交通安全评价方法计算结果进行对比,结果表明该模型在高速公路隧道群交通安全评价应用中有较好的实用性.     

基于定量分层模型的多匝道协调控制次序

针对城市快速路交通拥堵严重的问题,基于QHM(定量分层模型)并利用交通风险评估技术,提出了一种多匝道协调控制次序的方法.利用QHM将快速路通道合理分区,以各分区当前状态与临界状态密度差值比为主要指标构建通道多匝道优先级控制矩阵,进而确定各分区匝道的优先控制次序,以保证各分区交通流的稳定性和公平性,实现通道多匝道协调控制.最后,应用微观交通仿真软件Vissim验证了模型的可靠性和有效性.