夜间长途客车进出高速公路隧道群驾驶行为实验研究

研究夜间长途客车进出高速公路隧道群的车速和油门踏板行程变化特征. 基于即时采集实验系统,通过实验数据分析,得出进出隧道群的车速和油门踏板行程分布特征. 隧道进口和出口期望最高限速分别为91.4~94.1 km·h-1和96.2~99.2 km·h-1;隧道进出口的速度差≥20 km·h-1存在行车安全隐患的比例达16.9%,加速行为引起速度差过大的比例占14.0%. 结果表明上坡隧道比下坡隧道运行速度协调性好的比例高;隧道内部油门踏板行程变化率幅度要小于隧道外部.      

基于ETC数据的山区高速公路连续下坡车速特征与车型分类

为研究山区高速公路不同车型的车速分布特征以及车型分类方法,基于包茂高速水江—南彭段主线ETC数据,从概率分布、累计频率分布和特征值方面分析了平缓路段和连续下坡路段中ETC系统内全部车型的行程速度特征,并以车速平均值和标准差作为聚类指标,用K-means聚类方法对不同车型进行聚类分析。结果表明：平缓路段客车速度集中于80 km/h左右,货车集中于70 km/h左右,而在连续下坡路段车辆整体表现为低速行驶,客车速度集中于70 km/h左右,货车集中于60 km/h左右;三型客车和四型客车在平缓路段倾向于将速度维持在稳定幅值而在连续下坡路段有向期望车速靠近的趋势;客车在平缓路段速度分布较分散,在连续下坡路段速度分布相对集中,而货车速度分布趋势正好相反;连续下坡路段的速度离散性大于平缓路段,事故发生概率增加;同一线形路段不同车型间速度分布存在明显差异,部分车型速度分布特征指标表现出一定的聚集性,说明部分车型速度分布有较大的相似性。将平缓路段车型聚为四类：一型客车、二型客车与一型货车、三型客车与四型客车、二～六型货车;连续下坡路段车型聚为三类：一型客车与三型客车以及四型客车、二型客车与一型货车、...     

驾驶人应急制动行为下的车辆纵向响应分析

为了深入研究驾驶人在应急制动行为下车辆的纵向响应问题,建立了车辆应急制动响应动力学模型;通过驾驶人应急制动行为下车辆纵向应急响应实车试验,完成驾驶人制动操作力度与车辆纵向响应等关键数据的采集,对比分析实车试验数据与响应动力学计算数据;研究结果表明:利用制动踏板位移描述驾驶人的应急操作力度更加准确,并且建立的车辆应急制动响应动力学模型数据误差较小,车辆制动应急响应计算模型70%的数据的相对误差在10%以内,最大相对误差为18.71%。     

重型货车坡道运行安全监控系统

 针对山区公路交通的安全问题,研究一种适用于重型货车的坡道运行安全监控系统。依据确定的监控指标,选用Freescale MC9S12DG128B 单片机,并设计信号采集、信号处理、数据通信等功能模块和人机交互智能仪表,构建了重型货车坡道运行智能监控系统。装车道路试验结果表明,该系统实现了对制动器温度、制动主缸压力、制动轮缸压力、制动管路压力、制动减速度、下坡坡度等参数的实时监测,能够给驾驶人提供车速、制动踏板位移、制动踏板力、环境温度和湿度等信息,且当制动器温度过高、制动管路泄漏、制动减速度异常时,能够及时提醒驾驶人,有效提高了重型货车坡道运行的安全性。     

老年驾驶人的应激操作反应特性分析

随着年龄的增长,老年驾驶人的感知认知能力、判断决策能力及操作反应能力均出现衰退,进而导致其交通风险感知和应激反应能力发生变化。为了研究风险情景下老年驾驶人的应激操作反应特性,设计并搭建了行人与机动车、非机动车与机动车、机动车与机动车冲突的道路交叉口风险虚拟试验场景;分别招募了15名中青年与老年驾驶人进行了驾驶模拟试验,采集驾驶过程中驾驶人的操作行为及车辆运行数据,选取相关的指标对试验进行分析。结果表明,老年驾驶人在各风险情境下的反应时间与制动踏板行程总体上比中青年驾驶人长;而在高风险驾驶场景下,老年驾驶人的纵向加速度的波动幅度比中青年驾驶人大,其中有10名老年驾驶人发生了碰撞事故,占所有受试者的比例为33.3%。研究结果为交通安全政策制定者的措施制定提供一些提高老年驾驶人驾驶安全性的理论依据。     

客车发动机制动与缓行器联合作用的制动能力

针对发动机制动的制动能力不足的问题,提出了发动机制动与缓行器联合作用的持续制动方式,采用道路试验和理论分析的方法对客车下坡行驶时它们联合作用的下坡能力进行了研究。试验及分析结果表明,采用联合作用的持续制动方式可以满足客车在各种坡度的坡道上下坡稳定行驶的制动要求,并且车速基本在正常行驶的速度范围内。这种方法可以有效地减少汽车连续下坡行驶时由于主制动器过热而失去制动效能造成的交通事故。     

山区公路长下坡路段货车鼓式制动器温升规律数值分析

结合龙岩典型长下坡事故黑点路段,建立鼓式制动器温升规律有限元热分析模型,对货车鼓式制动器在紧急和持续制动工况下的温升规律和具体路段下重复制动货车鼓式制动器的温升规律进行了深入分析,并进行了实车试验验证.研究结果表明:车辆载重、车辆运行速度、道路坡度、制动鼓比热容是影响制动鼓温升规律的主要因素;实车制动行为与驾驶员心理、车辆运行速度及道路线形条件有密切关系,只有结合具体路段车辆运行状况及制动方式才能相对准确地进行模拟分析实际制动鼓的温升规律;基于运行速度的长下坡路段制动鼓重复制动温升规律模拟是一种可参考使用的方法.     

山区高速公路直线段和曲线段驾驶人车速控制行为试验研究

为了研究自由流状态下驾驶人在山区高速公路直线段和曲线段的驾驶行为特性,在西汉高速公路秦岭段进行了实地勘测试验,获得了65个路段的连续车速数据,对车辆在山区高速公路直线段和曲线段的车速控制行为进行了分析.研究结果表明,山区高速公路直线段和曲线段的驾驶人车速控制行为明显有别于平原区高速公路,应针对不同线形路段设置不同的诱导标志,以利于驾驶人的安全行车.     

踏板行程模拟器在线控制动系统中的应用

为了提高制动过程的舒适性并消除制动操作时的不适感,考虑到制动踏板感觉是线控制动系统研究的核心内容并直接关系到车辆的驾驶舒适度及行驶安全性,利用踏板行程模拟器来模拟制动踏板感觉,并分析比较传统制动系统和带有踏板行程模拟器的线控制动系统.利用AMESim软件建立踏板行程模拟器模型,利用MATLAB/Simulink软件设计踏板行程模拟器的单神经元自适应智能PID控制策略.设置传统车辆制动系统台架试验基本参数并进行仿真验证,最终得出该线控制动系统中的踏板行程模拟器和控制策略均能达到传统制动系统的性能要求,并有效地改善了制动过程中的舒适度.     

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.     

基于模糊控制的柴油混合动力客车制动回馈

以集成化起动/发电机(ISG)柴油混合动力客车整车控制策略为基础,提出一种基于模糊控制的制动回馈策略.该策略根据模糊控制原理,以瞬时车速、制动踏板行程及其变化率为模糊输入,确定电机和制动器的制动转矩分配.仿真结果表明,该策略与普通逻辑控制相比,前者更加有利于制动能量的回收.     

汽车驾驶人感知-决策-校正行为模式

为了全面地了解汽车驾驶人在驾驶过程中的行为特性,对驾驶人操作行为的信息感知、轨迹决策和操作校正3个阶段的行为反应进行了分析,在不同通道宽度条件下进行了车辆行驶试验,记录驾驶人的眼睛运动、操作行为以及车辆的运行速度变化等数据。结合试验数据,对驾驶人第一次感知障碍物存在的位置、第一次采取制动措施的位置和3个操作阶段用时所占比例进行了对照分析。研究结果表明:随着通行条件逐渐困难,驾驶人用于信息感知的时间比例减少,而用于操作校正的时间比例增加。     

重载货车挂档下坡速度变化特征仿真

为提高长大下坡道路大型车辆行车安全,建立了重载货车整车模型和道路模型,分析了载重量、挂档档位、路面坡度与挂档车速之间的关联和影响,探讨了挂档车速的波动特性及挂档机理,得到了不同坡度各档位挂档车速变化范围,提出了在挂档决策基础上结合驾驶人操纵行为特征谱的新型仿真模式。仿真结果表明:在挂档决策基础上结合驾驶人操纵行为特征谱分析长大下坡车辆行驶安全更具可靠性,从而为驾驶人挂档决策、道路行驶安全研究提供依据。     

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。     

基于多项Logit模型的山区高速公路事故致因分析

为分析山区高速长大下坡路段事故严重程度的影响因素,本文首先对地处陕西省、广西省、云南省的典型山区高速公路长大下坡路段的道路交通事故数据进行深度调研,共获取2559条事故数据,然后基于上述事故数据,构建了多项logit事故严重程度模型,对导致山区高速长大下坡路段交通事故的直接致因进行了分析。分析结果表明：肇事驾驶人超速行驶、违法装载超限、疲劳驾驶、操作不当、违法停车、车辆制动失效对山区高速长大下坡路段伤亡事故有显著影响。为改善山区公路的运营安全性,从根本上寻求已建成山区高速公路事故频发的有效办法提供方向。     

交叉口驾驶员转向意图辨识研究

基于profit-sharing增强学习算法,提出了自适应性驾驶员意图辨识的方法,对交叉口驾驶员转向意图进行辨识,达到了缩短辨识所需时间和提高驾驶意图辨识准确性的目的。通过驾驶模拟仪采集的交叉口驾驶员操作数据,建立关于油门踏板操作量、制动踏板操作量、车速的驾驶员转向行为模型,运用profit-sharing增强学习方法对转向行为模型进行实时调整,使模型反映驾驶员的个体特征。实验结果表明,所提的方法在交叉路口前3 s对驾驶行为的识别率是96.8%,前5 s的识别率是94.1%。     

高速公路连续长下坡路段大型货车专用缓速车道研究

为降低大型载重货车的下坡风险,提升我国高速公路连续长下坡的行车安全性,研究了连续长下坡路段货车专用缓速车道。分析了大型货车在发动机辅助制动下坡时的行驶特性,基于货车制动毂温度和速度特性,提出长下坡路段应在必要时增设货车专用缓速车道。以六轴铰接列车为设计主导车型,从铰接列车下坡安全性入手研究了缓速车道的架构体系,明确了缓速车道的设置方法,提出了包括渐变段、缓冲区和稳速区等在内的车道架构及其线形指标,分析了缓速车道的合理限速值以及推荐挡位。最后以G5京昆高速某长大下坡为例,通过多种通行方式下的货车制动毂温升数值模拟,对比验证了缓速车道的安全通行性。结果表明:相较于自由流速度下坡和分车道限速下坡,设置缓速车道后坡底制动毂温度分别降低了114和79℃,降温幅度分别达到32.9%和25.3%,且缓速车道路段内最高温度低于安全临界温度,表明在连续长下坡内增设缓速车道可显著缓解制动毂温升态势,降低货车制动失效概率。     

基于模糊评价的安全感知与车速相关性分析

为研究道路安全水平的主观认知对运行车速的影响,进行了实车试验,通过50份问卷调查确定了对安全影响权重较高的道路评价指标,随机选取719位驾驶人对试验路段的平曲线、竖曲线以及行车视距进行了主观评价,统计并建立了被试人员对行驶路段安全性的模糊综合评价模型,同时采集了驾驶人在各评价路段的运行车速值.研究结果表明:基于模糊综合...     

基于制动毂温升的连续下坡安全设计方法

为提升高速公路连续下坡行车安全水平,缓解中国长下坡路段车路协同矛盾,研究了基于货车制动毂温升的纵坡组合安全设计方法.选取六轴铰接列车为主导车型,采用理论分析法构建了制动毂温升模型,通过实车试验验证了模型准确性.收集了试验路段多年事故数据,基于对货车事故率与制动毂温升的相关性分析,选取温度达到200℃时下坡距离、坡底温度和温升速率作为纵坡组合安全性分析指标,对连续下坡纵坡组合设计方法进行了分析.结果表明:从制动毂温升层面考虑,连续下坡应从缓坡设置、坡度差控制和坡长组合三方面进行安全设计与优化,并辅以主、被动防护和交通管控措施;合理设置缓坡有利于缓解制动毂温升,但缓坡降温效果有限,坡度无限趋缓既无益于降低制动毂温度,也增加了路线长度,宜根据临界坡度指标合理控制缓坡取值;相邻坡段坡度差不宜过大,尽量以坡差较小的纵坡组合进行展线,宜根据平均纵坡以及最大坡度差回归方程控制坡差;同时应采用长缓坡和短陡坡的坡长组合形式.由此可最大限度避免连续下坡的货车制动毂超过200℃,提升货车下坡安全.     

研究振动减速带对行车安全的影响及控速效果

针对在长大下坡段等事故高发段应用越来越多的振动减速带,在简述其作用、特点和与行车安全之间的关系基础上,采用试验的方法分析振动减速带可能对行车安全造成的影响,并验证振动减速带具有的控速效果.最终得出振动减速带的设置能有效减慢车速,降低事故发生几率,保证事故高发段行车安全,而且还不会对行车舒适度与车辆自身结构造成破坏.