高速公路擴(kuò)建關(guān)鍵安全技術(shù)研究.pdf

1、我國早期修建的高速公路多為雙向四車道，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通需求快速增長，部分四車道高速公路已經(jīng)不能滿足交通需求，出現(xiàn)了交通擁擠，大小車混行嚴(yán)重，駕駛安全形勢嚴(yán)峻等問題。在此背景下，相當(dāng)一部分的四車道高速公路開始擴(kuò)建為六車道或者八車道高速公路。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)建后帶來一些新的安全問題，隨著自由流的恢復(fù)，大小車分道行駛，交通事故分布特征等與以往有較大不同。本文對高速公路擴(kuò)建帶來的新的交通安全問題

2、進(jìn)行討論分析，在此基礎(chǔ)上提出應(yīng)對擴(kuò)建帶來新的交通安全問題的相關(guān)技術(shù)措施。
　　為了分析擴(kuò)建工程帶來的新的交通安全問題，論文收集了平原微丘區(qū)一條280km長的八車道高速公路在擴(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。主要包括各個階段事故在不同天氣、時(shí)間、車型、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，對擴(kuò)建后的事故多發(fā)段進(jìn)行鑒別。對事故多發(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通視障礙問題凸顯;③駕駛疲勞問題加劇。論文主要對該三個問題進(jìn)行研究。
　　首先，針對擴(kuò)建后高速公路交通流恢復(fù)自由流，主線和進(jìn)出匝道車輛的運(yùn)行速度差增大問題進(jìn)行了研究。在對運(yùn)行速度概念及相關(guān)預(yù)測模型進(jìn)

4、行總結(jié)分析基礎(chǔ)上，建立了平原微丘區(qū)多車道高速公路的小客車和大貨車的運(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)測路段劃分，模型建立四個步驟。對速度錯覺進(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虛擬駕駛平臺上，征集駕駛員進(jìn)行虛擬駕駛，對不同車速條件下，駕駛員進(jìn)行降速時(shí)對車速的估計(jì)值進(jìn)行記錄，統(tǒng)計(jì)分析不同車速條件下，駕駛員對減速時(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)行速度與速度錯覺改善

5、相關(guān)指標(biāo)的選取。
　　其次，研究了擴(kuò)建后多車道高速公路的通視障礙對駕駛安全的影響并提出了對策建議。通過車輛到達(dá)的概率分布以及車輛的幾何尺寸及運(yùn)動形態(tài)，對大車遮擋條件下的標(biāo)志牌設(shè)置位置進(jìn)行了理論研究。首先對沒有大車遮擋條件下的標(biāo)志牌設(shè)置位置進(jìn)行計(jì)算，然后對大車遮擋的遮擋矩形內(nèi)出現(xiàn)的大車的概率進(jìn)行分析，最后考慮外側(cè)兩車道上不同比例的大車分布，對不同情況下的標(biāo)志牌設(shè)置進(jìn)行討論分析?；诶碚摲治觯岢隽藰?biāo)志牌位置和設(shè)置方式的相關(guān)建議。

6、r>　　再次，為了確保多車道高速公路的通視，論文進(jìn)一步對停車視距進(jìn)行研究。通過理論計(jì)算，提出三維條件下可用停車視距SSDavail的簡化算法，以及在運(yùn)行速度條件下需求停車視距SSDreq的計(jì)算模型。并開發(fā)了高速公路三維停車視距檢驗(yàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)基于Microsoft公司的VisualC++2002語言開發(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)庫開發(fā)技術(shù)，運(yùn)行于AutoCAD環(huán)境中。所開發(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)對話框中完成。
　　最后，研究了駕駛疲勞對駕駛安全的影響。針對駕駛疲勞問題，論文主要通過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，對反映駕駛疲勞的腦電波theta波的分