紧急避险车道驶出角度及引道长度设置

通过UCWin Road Ver.9驾驶模拟仿真平台测试5名驾驶员144次驶入紧急避险车道的运动参数.依据方向盘转速提取调整段长度、调整时间与最小转向半径指标,分析3个指标与驶入速度、驶出角度的相关性,并基于二阶聚类模型提出紧急避险车道驶出角度与引道长度设置范围.研究结果表明:紧急避险车道驶出角宜在5°以内,最大宜在12.5°以内,且必须在引道设置超高.引道设计长度宜采取调整时间作为控制指标,驶出角在5°以内时引道长度为6s设计行程,驶出角在5°~12.5°时引道长度为9s设计行程.     

紧急避险车道全宽型服务车道设置位置

在设置全宽型服务车道且避险车道制动床宽度为9.0m与4.5m的断面条件下,利用UCWin Road Ver.9驾驶模拟仿真平台测试了5名驾驶员48次驶入避险车道的几何运动参数.选取方向盘转速指标对车辆驶入紧急避险车道的最小转向半径、方向调整时间、转向角幅值、转向角频率指标进行提取,选取横向偏移率指标对起弯点进行提取与理论验证,然后运用相关分析检验了5个指标与驶入速度的相关性,运用方差分析与配对样本T检验,检验了5个指标与全宽型服务车道设置的显著性.研究结果表明:当制动床宽度为9.0m且服务车道设置于制动床左侧时,车辆行驶稳定性强,驶入紧急避险车道难度小,供车辆方向调整的距离长,驾驶员心理紧张程度低.当制动床宽度为4.5m且服务车道设置于制动床左侧时,车辆的行驶稳定性强且易于驶入紧急避险车道.     

山区高速公路紧急避险车道辅助车道设置

通过对8处紧急避险车道主线外侧车道车头时距的收集与分析,运用拟合分析和卡方检验,发现当外侧车道交通流小于500veh·h-1时,车头时距符合负指数分布.考虑主线外侧车道交通流量、失控车辆的速度与失控车辆汇入的临界间隙,应用微分法求导得到失控车辆汇入主线外侧车道的汇入概率模型.通过分析失控车辆汇入主线外侧车道的换车道驾驶行为,得到了不同路面状况下车辆汇入临界间隙.在保证失控车辆95%的汇入成功率条件下,计算不同路面状况、主线外侧交通流量与驶入速度下的辅助车道长度设置值.     

允许两辆车驶入的避险车道设置

针对允许两辆车驶入的避险车道(TER),将先后驶入制动床的两辆车的停驶位置抽象为相互独立事件,建立了两辆车均能成功驶入避险车道的概率模型.基于仿真数据的研究结果表明:主线为直线时两辆车成功驶入避险车道的概率高于主线为平曲线时;即使主线为直线,制动床宽度为车辆宽度的5倍,两辆车均能成功驶入制动床的概率也不超过15%,这说明仅通过拓宽制动床宽度而不设置满足长度要求的引道,仍不能保证第二辆车成功驶入制动床.     

右转圆曲线处避险车道流出角度与引道长度

采用UC-win Road 9.0驾驶仿真平台,对设置于右转圆曲线的紧急避险车道的流出角与引道阈值进行研究.选择方向调整时间、最小转向半径、方向盘转角幅值、方向盘转角频率4个指标对16名驾驶员驶入避险车道的数据进行回归分析,确定各指标与圆曲线半径的定量关系模型.随后,通过二阶聚类的方法缩小了流出角度与引道的设置范围.最后,考虑车辆的横向行驶稳定性,确定了避险车道的设置参数.建议将紧急避险车道设置于半径1 000m及以上的主线处,流出角0°~5°,引道6s设计行程.条件困难时,紧急避险车道可设置于半径600~1 000m的曲线处,流出角0°~5°,引道为9s设计行程,流出角5°~10°,引道为12s设计行程.     

山区公路长大下坡路段避险车道设置

山区公路连续长大下坡路段对驾驶员及行车存在着潜在危险,设置避险车道可有效预防失控车辆造成车毁人亡等事故发生。本文主要从避险车道的设置位置,避险车道组成及避险车道的技术参数探讨山区公路避险车道的设计。     

山区公路避险车道设置研究

随着国家中东部地区经济的发展,交通运输也得到了前所未有的改善,国家交通建设的重点开始转移到西部地区,西部地区处于我国三级阶梯的高原山区,这就决定了山区交通建设的一个突出特点是长大下坡,这对于重型车辆来说非常不利,极易造成刹车系统的温度失效,酿成惨剧.本文从制动系统的温度效应模型开始研究,通过改变各个影响因素的大小,并进行实验验证,对避险车道的设置位置进行了分析,并对避险车道的长度进行了研究,得到了避险车道的设置位置和设置长度计算公式,为山区公路避险车道的设置提供了参考.     

山区公路避险车道设计

近年来山区连续长大下坡路段的交通事故越发引人关注,而设置避险车道是减少此类事故最常见的工程措施,本文系统地总结了避险车道的类型、设计方法、设置地点、线形、坡度、配套设施等,对避险车道的设计做了较为系统地阐述。     

山区高速公路紧急避险车道驶入角研究

避险车道驶入角的大小对避险车道安全性有着重要影响,是影响避险车道功能发挥的关键性因素。通过分析失控车辆在转弯时的受力情况及运行特征,得出了失控车辆驶入避险车道时的横向倾覆条件和横向滑移条件,保证失控车辆的行驶稳定性;并在此基础之上,提出了避险车道驶入角的设置方法,给出了在不同渐变段长度下避险车道驶入角的最大限值。最后,通过工程实例进行了验证性分析,说明所给出的避险车道驶入角限值具有合理性。     

山区高速公路长陡坡路段避险车道设置位置研究

首先明确了制动失效时车辆距坡顶距离与坡度、车辆运行速度的关系.为便于在具体设计工作中采用该关系作为设置避险车道的计算依据,引入设计车速概念到公式中对运行速度进行替换,从而在实际设计中更加具备实用性.最后结合广东省连州(湘粤界)至怀集公路项目A2设计合同段中59 kmn+800 m～72 km+300 m长大纵坡路段内避险车道设置位置的分析过程,逐步采用该文所提出的分析方法进行分析.     

失控车辆在避险车道制动床上减速过程的 三维离散元模拟

由于中国避险车道设计规范或指南不完善,存在设计缺陷的避险车道易诱发失控车辆冲出避险车道末端或在制动床上侧翻等事故,严重威胁驾驶员生命。以往研究还不能体现车轮沉陷变形对失控车辆减速作用的影响。为此,从颗粒层面入手采用离散元方法,分别构建集料离散元和车轮离散元,在PFC^3D软件平台建立集料－车轮三维离散元模型；采用模拟静力三轴压缩试验标定集料离散元颗粒微观参数；采用实车足尺试验数据标定车轮离散元颗粒微观参数。利用标定后模型对失控车辆在避险车道制动床上的减速过程进行数值模拟,设计4组数值模拟试验分析失控车辆车轮沉陷深度、停车距离的变化规律。研究成果为避险车道制动床长度设计和集料铺筑厚度设计提供了理论依据,对避险车道设计规范或指南的完善具有指导意义。     

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: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;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;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;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。     

基于自然驾驶数据的匝道行驶典型场景聚类分析

匝道行驶由于存在潜在的车辆间交通冲突,对自动驾驶汽车来说是一项挑战,因此,有必要对匝道的典型场景开展研究,以便应用于自动驾驶汽车的开发和测试。基于自然驾驶数据（naturalistic driving data, NDD）研究了匝道行驶典型场景。首先,通过对车辆在匝道上交互时的3个主要元素进行定义,包括初始状态（initial state, S）、驾驶动作（driving action, A）和交互性能（interaction performance, P）,并以此来描述车辆的交互行为;然后,选取用于表征A和P的变量作为聚类特征,通过基于Calinski-Harabasz（CH）指数的K-means聚类方法获得8种聚类结果,根据聚类结果对各变量进行分析,得到4种典型的交互方式;再后,通过分析表征初始状态的变量,运用置信椭圆提取典型的逻辑场景;最后,基于逻辑场景随机选择两个具体场景对自动驾驶系统（autonomous driving system, ADS）进行测试和评估。结果表明,运用研究获得的匝道行驶典型场景进行测试,可揭示自动驾驶汽车与其他交互车辆间的交互能力,说明基于NDD并运用聚类分析方法生成的匝道行驶典型场景是有效的。     

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。