高速公路擴(kuò)建關(guān)鍵安全技術(shù)研究.pdf

1、我國(guó)早期修建的高速公路多為雙向四車(chē)道，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通需求快速增長(zhǎng)，部分四車(chē)道高速公路已經(jīng)不能滿足交通需求，出現(xiàn)了交通擁擠，大小車(chē)混行嚴(yán)重，駕駛安全形勢(shì)嚴(yán)峻等問(wèn)題。在此背景下，相當(dāng)一部分的四車(chē)道高速公路開(kāi)始擴(kuò)建為六車(chē)道或者八車(chē)道高速公路。高速公路擴(kuò)建已經(jīng)成為目前高速公路建設(shè)的重要方式。高速公路擴(kuò)建后帶來(lái)一些新的安全問(wèn)題，隨著自由流的恢復(fù)，大小車(chē)分道行駛，交通事故分布特征等與以往有較大不同。本文對(duì)高速公路擴(kuò)建帶來(lái)的新的交通安全問(wèn)題

2、進(jìn)行討論分析，在此基礎(chǔ)上提出應(yīng)對(duì)擴(kuò)建帶來(lái)新的交通安全問(wèn)題的相關(guān)技術(shù)措施。
　　為了分析擴(kuò)建工程帶來(lái)的新的交通安全問(wèn)題，論文收集了平原微丘區(qū)一條280km長(zhǎng)的八車(chē)道高速公路在擴(kuò)建前、中、后各兩年內(nèi)的事故數(shù)據(jù)。對(duì)其擴(kuò)建前中后的事故差異進(jìn)行討論分析。主要包括各個(gè)階段事故在不同天氣、時(shí)間、車(chē)型、事故形態(tài)等條件下的分布情況;并應(yīng)用改良的累計(jì)頻率法，對(duì)擴(kuò)建后的事故多發(fā)段進(jìn)行鑒別。對(duì)事故多發(fā)段處的事故進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)建后高速公路的事故多發(fā)段具

3、有明顯的聚集性特征，典型的事故多發(fā)段包括:互通式立交、服務(wù)區(qū)段，平直路段，分離路基段，平縱組合不良段（主要是平縱組合不良產(chǎn)生的路面積水）。對(duì)不同事故多發(fā)段的事故主要影響因素進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致擴(kuò)建后事故多發(fā)的關(guān)鍵原因?yàn)棰龠\(yùn)行速度差增大;②通視障礙問(wèn)題凸顯;③駕駛疲勞問(wèn)題加劇。論文主要對(duì)該三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究。
　　首先，針對(duì)擴(kuò)建后高速公路交通流恢復(fù)自由流，主線和進(jìn)出匝道車(chē)輛的運(yùn)行速度差增大問(wèn)題進(jìn)行了研究。在對(duì)運(yùn)行速度概念及相關(guān)預(yù)測(cè)模型進(jìn)

4、行總結(jié)分析基礎(chǔ)上，建立了平原微丘區(qū)多車(chē)道高速公路的小客車(chē)和大貨車(chē)的運(yùn)行速度模型，主要包括運(yùn)行速度采集，模型指標(biāo)確定，預(yù)測(cè)路段劃分，模型建立四個(gè)步驟。對(duì)速度錯(cuò)覺(jué)進(jìn)行理論分析，繼而設(shè)計(jì)室內(nèi)虛擬駕駛試驗(yàn)，在UC-win/Road虛擬駕駛平臺(tái)上，征集駕駛員進(jìn)行虛擬駕駛，對(duì)不同車(chē)速條件下，駕駛員進(jìn)行降速時(shí)對(duì)車(chē)速的估計(jì)值進(jìn)行記錄，統(tǒng)計(jì)分析不同車(chē)速條件下，駕駛員對(duì)減速時(shí)的速度估計(jì)值的規(guī)律。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，提出在互通式立交設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)行速度與速度錯(cuò)覺(jué)改善

5、相關(guān)指標(biāo)的選取。
　　其次，研究了擴(kuò)建后多車(chē)道高速公路的通視障礙對(duì)駕駛安全的影響并提出了對(duì)策建議。通過(guò)車(chē)輛到達(dá)的概率分布以及車(chē)輛的幾何尺寸及運(yùn)動(dòng)形態(tài)，對(duì)大車(chē)遮擋條件下的標(biāo)志牌設(shè)置位置進(jìn)行了理論研究。首先對(duì)沒(méi)有大車(chē)遮擋條件下的標(biāo)志牌設(shè)置位置進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)大車(chē)遮擋的遮擋矩形內(nèi)出現(xiàn)的大車(chē)的概率進(jìn)行分析，最后考慮外側(cè)兩車(chē)道上不同比例的大車(chē)分布，對(duì)不同情況下的標(biāo)志牌設(shè)置進(jìn)行討論分析。基于理論分析，提出了標(biāo)志牌位置和設(shè)置方式的相關(guān)建議。

6、r>　　再次，為了確保多車(chē)道高速公路的通視，論文進(jìn)一步對(duì)停車(chē)視距進(jìn)行研究。通過(guò)理論計(jì)算，提出三維條件下可用停車(chē)視距SSDavail的簡(jiǎn)化算法，以及在運(yùn)行速度條件下需求停車(chē)視距SSDreq的計(jì)算模型。并開(kāi)發(fā)了高速公路三維停車(chē)視距檢驗(yàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)基于Microsoft公司的VisualC++2002語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境，Autodesk公司的ObjectARX2004程序運(yùn)行擴(kuò)展環(huán)境以及Excel數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)技術(shù)，運(yùn)行于AutoCAD環(huán)境中。所開(kāi)發(fā)的系

7、統(tǒng)可以直接調(diào)用AutoCAD軟件，用戶的基本操作包括:路線設(shè)計(jì)資料的導(dǎo)入、相關(guān)參數(shù)輸入、運(yùn)行速度計(jì)算、停車(chē)視距計(jì)算、視距檢驗(yàn)圖的繪制，均可在AutoCAD軟件及系統(tǒng)對(duì)話框中完成。
　　最后，研究了駕駛疲勞對(duì)駕駛安全的影響。針對(duì)駕駛疲勞問(wèn)題，論文主要通過(guò)理論分析影響駕駛疲勞的因素，繼而設(shè)計(jì)室內(nèi)虛擬駕駛試驗(yàn)，在虛擬駕駛平臺(tái)上，應(yīng)用生理反饋儀記錄駕駛員在不同駕駛疲勞影響因素條件下進(jìn)行駕駛時(shí)的腦電波，對(duì)反映駕駛疲勞的腦電波theta波的分