高速公路擴建關鍵安全技術研究.pdf

1、我國早期修建的高速公路多為雙向四車道，隨著社會經濟的發(fā)展，交通需求快速增長，部分四車道高速公路已經不能滿足交通需求，出現(xiàn)了交通擁擠，大小車混行嚴重，駕駛安全形勢嚴峻等問題。在此背景下，相當一部分的四車道高速公路開始擴建為六車道或者八車道高速公路。高速公路擴建已經成為目前高速公路建設的重要方式。高速公路擴建后帶來一些新的安全問題，隨著自由流的恢復，大小車分道行駛，交通事故分布特征等與以往有較大不同。本文對高速公路擴建帶來的新的交通安全問題

2、進行討論分析，在此基礎上提出應對擴建帶來新的交通安全問題的相關技術措施。
　　為了分析擴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建前、中、后各兩年內的事故數(shù)據(jù)。對其擴建前中后的事故差異進行討論分析。主要包括各個階段事故在不同天氣、時間、車型、事故形態(tài)等條件下的分布情況;并應用改良的累計頻率法，對擴建后的事故多發(fā)段進行鑒別。對事故多發(fā)段處的事故進一步分析發(fā)現(xiàn)，擴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行分析，發(fā)現(xiàn)導致擴建后事故多發(fā)的關鍵原因為①運行速度差增大;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行研究。
　　首先，針對擴建后高速公路交通流恢復自由流，主線和進出匝道車輛的運行速度差增大問題進行了研究。在對運行速度概念及相關預測模型進

4、行總結分析基礎上，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行速度模型，主要包括運行速度采集，模型指標確定，預測路段劃分，模型建立四個步驟。對速度錯覺進行理論分析，繼而設計室內虛擬駕駛試驗，在UC-win/Road虛擬駕駛平臺上，征集駕駛員進行虛擬駕駛，對不同車速條件下，駕駛員進行降速時對車速的估計值進行記錄，統(tǒng)計分析不同車速條件下，駕駛員對減速時的速度估計值的規(guī)律。根據(jù)試驗結果，提出在互通式立交設計中綜合運行速度與速度錯覺改善

5、相關指標的選取。
　　其次，研究了擴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。通過車輛到達的概率分布以及車輛的幾何尺寸及運動形態(tài)，對大車遮擋條件下的標志牌設置位置進行了理論研究。首先對沒有大車遮擋條件下的標志牌設置位置進行計算，然后對大車遮擋的遮擋矩形內出現(xiàn)的大車的概率進行分析，最后考慮外側兩車道上不同比例的大車分布，對不同情況下的標志牌設置進行討論分析?；诶碚摲治?，提出了標志牌位置和設置方式的相關建議。

6、r>　　再次，為了確保多車道高速公路的通視，論文進一步對停車視距進行研究。通過理論計算，提出三維條件下可用停車視距SSDavail的簡化算法，以及在運行速度條件下需求停車視距SSDreq的計算模型。并開發(fā)了高速公路三維停車視距檢驗系統(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程序運行擴展環(huán)境以及Excel數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術，運行于AutoCAD環(huán)境中。所開發(fā)的系

7、統(tǒng)可以直接調用AutoCAD軟件，用戶的基本操作包括:路線設計資料的導入、相關參數(shù)輸入、運行速度計算、停車視距計算、視距檢驗圖的繪制，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，繼而設計室內虛擬駕駛試驗，在虛擬駕駛平臺上，應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行駕駛時的腦電波，對反映駕駛疲勞的腦電波theta波的分