基于TruckSim的大型货物运输车辆安全运行纵坡最大长度研究*

为研究适用于典型大型货物运输车辆的道路纵坡及最大坡长参数，构建大型货物运输车辆动力学仿真模型，并考虑车辆冲坡行为及公路线形设计习惯，建立包含直线提速蓄能路段、以最小长度控制的竖曲线路段以及不同坡度纵坡路段组成的试验道路，对比分析设计速度120 km/h、纵坡坡度1.0%~3.0%，设计速度100 km/h、纵坡坡度1.0%~4.0%以及设计速度80 km/h、纵坡坡度1.0%~5.0%3种不同道路条件下，大型货物运输车辆在试验路段的运行速度变化规律。依据速度一致性原则，以大型货物运输车辆的运行速度衰减度作为控制指标，得到各设计速度道路不同纵坡路段对应的最大纵坡长度。结果表明:在保证纵坡路段满足最小长度要求的条件下，通过减小纵坡路段长度，增大竖曲线长度，可提高大型货物运输车辆纵坡路段通过性。     

双向四车道公路大货车弯道运行速度及驾驶员注视与心率特性研究

通过对大货车驾驶员注视及心率增长率参数和大货车运行速度进行检测,融合交通工程学和人因工程学的基础理论,与小客车对比分析,研究了双向四车道公路直线路段、圆曲线路段的大货车驾驶员注视分布和心率增长率变化规律.结果 表明:道路直线段和圆曲线段大货车和小客车驾驶员注视点主要集中在视野中上偏右侧区域,直线段大货车驾驶员注视点分布相对于小客车偏右3.01°、偏下1.16°,圆曲线段大货车驾驶员注视点分布相对于小客车偏右4.78°、偏下0.21°,在圆曲线路段比在直线路段,大货车驾驶员相比小客车驾驶员更加关注视野中线右侧的道路环境;构建了道路圆曲线路段大货车和小客车运行速度模型及驾驶员心率增长率模型,通过与小客车的对比,分析了大货车运行速度、驾驶员心率增长率与道路圆曲线半径、纵坡坡度间的内在变化关系,并以大货车驾驶员心理紧张度作为约束条件,给出了道路圆曲线的一般最小半径.     

凝冰路面弯道路段停车视距计算方法

考虑到我国公路路线设计规范中停车视距计算未涉及弯道参数及路面凝冰引起的路面摩阻系数降低等严重危害车辆行驶安全的因素,以AASHTO模型为基础,通过分析弯道路段车辆行驶时的受力、路面摩阻系数、超高、圆曲线半径等因素推导了凝冰路面弯道路段停车视距计算模型,得出了最不利情况下凝冰路面弯道路段停车视距参考值。当路面发生凝冰现象时,若车辆以交通安全法规规定的冰雪路面最高车速30 km/h行驶,通过对比该行驶速度下凝冰路面弯道路段停车视距与我国规范规定的停车视距可知,没有发挥道路的最大通行能力。以现有道路设计采用的停车视距反算出在役路面发生凝冰现象时的安全行车控制速度,为凝冰路面弯道路段车辆安全行驶控制提供参考。     

安全驾驶汽车经验谈（公路弯道会车）

道路弯道是指道路中心线呈曲线状态的路段，弯道是以，曲线半径的大小来度量的，急弯是指道路中心线曲线半径小于50米的路段。通过弯道风险多，许多事故就发生在弯道上，在谈弯道会车前，本篇先介绍汽车在弯道行驶中存在的风险因素，以便大家更好地掌握弯道安全会车的要领。     

高速公路弯道雨天可能交通事故的CA模型仿真

为给交通管控提供决策支持以降低道路事故率,在对雨天高速公路弯道车辆受力和可能交通事故分析的基础上,建立一个雨天可能发生事故的单向双车道元胞自动机(CA)模型。通过仿真试验和实际统计事故率的比较对模型予以初步验证。对不同可变速度限制(VSL)及道路几何线性参数值的交通流非线性行为进行仿真和事故概率计算。结果表明:VSL是雨天降低事故概率非常有效的方式,特别在弯道长度大和弯道半径小的路段愈加明显;应依据所提出的CA模型的仿真结果和具体道路实际,针对不同的降雨强度设置不同的速度限制值,以保证交通安全。     

双车道山区公路反向连续弯道危险区域研究

为定量分析双车道山区公路小半径反向连续弯道危险区域,以福州市森林公园至鼓岭道路的一个反向连续弯道为研究对象,采用路侧激光交通调查仪采集以小型车为主的交通流参数,并用摄像法和人工记录法获取小型车辆左前轮的行驶轨迹偏移量值;根据实测数据和断面位置的标定值,建立行驶轨迹偏移量、断面位置和行驶速度的三维关系模型;根据关系模型计算出不同速度下危险区域的长度和面积。结果表明:当车辆速度大于临界值时,危险区域的长度、面积与速度间存在二次多项式关系,随着车辆速度的增长,危险区域的范围不断扩大,危险等级不断上升。根据危险区域的变化情况,建议该路段的限速值为20~27 km/h。     

山区高速公路小半径路段交通安全保障研究

为强化山区高速公路弯道交通安全保障,本文通过对现有文献研究和公路交通弯道交通安全事故统计分析,建立了以弯道曲线半径、坡度和曲线数量、高填方和高边坡等危险性工程为指标的山区高速公路小半径路段危险性分级的3级标准,并给出了人、路、环境相结合小半径路段交通安全保障设施设置建议。结合江西德上高速公路实际情况,统计识别了德上高速K1-K30桩间CA级小半径路段6处,CB级小半径路段3处,并提出了相应的交通安全保障设施建议,以提升山区高速公路交通安全保障水平。     

村镇道路会车特性与驾驶员心生理变化关系研究

为提高村镇道路行车安全性,实地检测村镇道路会车过程中车速和驾驶员的心生理反应参数,融合交通工程学、心理学和人因工程学的基础理论,探究会车过程中车辆的运行特性与驾驶员心率变化间的关系。首先整体分析试验中所有会车过程的行车状态,然后分析直线段上单次会车过程中车速变化与心率增长率的关系,最后分析曲线段上车速、心率增长率与平曲线半径的关系。结果表明:在村镇道路上,驾驶员会车时存在明显的紧张行为;在会车时域内车速、驾驶员心率增长率呈U型变化,且两者变化趋势相反;会车时的车速随道路平曲线半径的增加而增大,心率增长率随平曲线半径的增加而减小。     

公路小半径曲线路段驾驶人焦虑水平模型

为提高双车道公路小半径曲线路段(SCCR)的交通安全监测水平，利用量表测试与驾驶模拟试验，实现驾驶人弯道焦虑水平的量化评测，定量刻画驾驶人弯道焦虑水平与行车安全特征量之间的关系；通过统计分析焦虑驾驶行为，运用Spearman分析法，筛选影响焦虑水平的关键行车安全特征量；综合道路线形条件、驾驶人个体特征和驾驶操作行为特性等行车安全特征因子，采用径向基神经网络(RBFNN)建立多因素驾驶人焦虑水平预测模型。结果表明：弯道焦虑水平与驾龄、年龄呈显著负相关，与车速、侧向偏移量、转角变异系数以及曲线半径之间存在着较为显著的负相关性(显著性概率p值<0.01);通过验证，基于RBFNN的驾驶人焦虑水平预测模型判别精度可达73.7%;转角变异系数、年龄、驾龄是影响驾驶人焦虑水平的重要因素，其重要度依次为100%、93.3%、90.7%。研究结果可为双车道公路SCCR驾驶焦虑水平监测、交通安全维护等方面提供理论支撑。     

高速公路工程道路交通安全评价研究及工程应用

针对我国高速公路工程日益突显的安全问题,结合四川省桃园（川陕界）至巴中高速公路工程的实际情况,分别从停车视距、竖曲线、隧道进出口、横断面超高、长大下坡等5个方面进行安全性分析。研究提出高速公路工程道路交通安全评价程序：要以潮湿路面情况下计算出来的停车视距为标准进行安全评价,凸曲线路段和凹曲线路段都应满足竖曲线最小半径,隧道平曲率半径大于所允许的最小半径值并通过基于运行车速差的隧道进出口区域运行安全性的评价方法对隧道进出口进行安全预评价,超高安全评价要以一般圆曲线最小半径为标准,对于长大下坡的运行速度与设计速度差应满足评价标准,最后结合实际工程数据,运用该安全评价方法,证明了其实用价值,为其它高速公路工程道路交通安全评价提供参考。     

路径-脆弱点最短距离最大化的危险品运输网络设计

为了实现危险品运输网络的有效设计,进而降低危险品运输风险。将分布于公路两侧的医院、学校、居民区、购物中心等人口集聚场所定义为“脆弱点”,并通过计算运输路径和脆弱点间的加权距离来评估路段风险;结合双层理论构建模型,上层规划为政府的网络设计问题,通过关闭部分路段来最大化危险品车辆行驶路径与各脆弱点间的最小加权距离,下层规划则为承运商的车辆路径选择问题;为求解模型,设计1类启发式算法,并对算法的计算时间复杂性进行证明,最后根据算例分析发现,该算法经过有限数量的迭代即可得到风险最小的、次小的、…、第k小的运输路径及对应的路段关闭方案,为寻求兼顾运输风险和运输成本的最优方案提供决策支持。     

三岔型枢纽互通事故高发匝道的形成机制与安全提升研究*

为研究高速公路三岔型互通右转匝道车辆事故的发生机制,以宜宾至叙永高速公路双桥枢纽互通为对象,运用Carsim/trucksim软件建立事故匝道的三维数字模型,模拟小客车和货柜车的运行过程,设置3种不同工况,对车辆在匝道上的动力学特性进行分析。结果表明:行驶速度升高会导致匝道路段的车辆横向偏离增大,发生侧滑或侧翻的几率增加;充分制动距离是保证车辆安全通过匝道受限路段的重要因素,货车需要更长的制动距离;道路视觉环境是影响驾驶人速度选择行为的重要因素,匝道路段与高速公路主线行驶环境的高度近似,导致驾驶人选择较高的速度进入匝道,部分车辆在小半径弯道之前无法将速度降低至安全速度,进而发生事故。本文运用行车动力学仿真和驾驶人视觉手段,在驾驶行为层面分析事故的形成机制,进而提出安全提升措施,可为匝道线形设计和交通运行管理提供科学依据。     

公路隧道内CNG管束气瓶车泄漏天然气扩散CFD仿真

气体管束气瓶车是运输压缩天然气(Compressed Natural Gas, CNG)的重要工具,针对CNG管束气瓶车运输过程中在公路隧道内发生追尾导致泄漏问题,基于计算流体动力学CFD方法,建立CNG管束气瓶车遭追尾致泄漏后果预测与评估模型,对公路隧道内风场条件下泄漏天然气的扩散过程进行模拟与分析,研究CNG管束气瓶车泄漏天然气在隧道内的扩散规律和形成的危险区域范围。仿真结果表明:泄漏天然气扩散具有极速泄漏、外力作用、初期膨胀增长和稳定收缩等特征;喷射气云团能够覆盖肇事车辆前部,可能导致驾驶人员窒息或引发火灾、爆炸事故;实例工况下,泄漏气体扩散至稳态以后,形成爆炸极限浓度范围内的气云分布在肇事车辆前部1.5m至肇事车辆中部之间的区域;进行事故应急响应时,应封锁事故隧道,加强隧道内通风,在消防水枪的稀释掩护下对管束气瓶车进行堵漏作业。     

灰色关联分析在道路交通事故中的应用

全国或某一地区的道路交通安全系统是一个灰色系统,可应用灰色关联分析法方便地确定影响交通安全的主要相关因素。由灰色关联度导出灰色关联序,以进行优势分析,从而得到交通事故的最(准)优因素及最(准)优特征。根据1990—2000年全国道路交通事故以及全国人口、机动车、公路里程和客货运输量等主要相关因素统计资料可知,货运量、货运周转量和客运量是影响交通安全的主要相关因素,死、伤人数是交通事故的主要特征和指标。由哈尔滨市2000年道路路段交通事故与交通组成统计资料可知,城市道路交通事故的主要影响因素是各类货车、摩托车和大型车。因此,加强货车和货运管理对提高我国交通安全水平具有重要意义。     

“路怒症”的内外生逻辑及影响因素研究

为探索“路怒症”的内外生逻辑，运用调查问卷数据，采用灰色关联分析法从即时和长期2方面对引发路怒的原因进行分析。结果表明:在引发路怒的即时原因中，前车或其他车随意变换车道或调头、其他车辆插队或加塞、夜间行驶开远光灯是最重要的3个原因；在引发路怒的长期原因中，工作或生活压力大最易引发路怒。运用Logistic回归分析各主要路怒原因的易发驾驶人群，据此提出针对性建议，以促进城市交通安全有效治理。     

电动汽车锂离子电池组火灾数值模拟研究

为了探究电动汽车火灾危险性，利用FDS软件建立锂离子电池火灾模型，并对电动汽车锂离子电池组火灾进行数值模拟研究，分析火灾过程中的热释放速率、烟气、能见度、温度、CO和CO2浓度变化规律。研究结果表明:电动汽车内锂离子电池组火灾发展迅速，其烟气、高温、CO等危害影响车内人员的安全；车辆内部锂离子电池组的数量决定其火灾危险性的大小，大电池容量电动汽车火灾风险较高；当电动大巴车后端电池组发生火灾时，人员后门逃离的安全性系数高于前门；电动汽车火灾可能发生蔓延，增大车辆密集型区域的消防安全难度。该模拟结果可为电动汽车消防提供参考。     

基于事故分析的公路限高门架警告标志优化设置*

为优化设置公路限高门架警告标志,利用Kruskal-Wallis检验与二元logistic回归分析,从工效学及人因工程学角度剖析事故原因,基于大型车辆驾驶员视认特征与道路交通环境特点,提出警告标志前置设置最低要求,构建考虑大型车辆驾驶员视认角度标志前置距离模型,并提出预防措施。结果表明:限高门架高度警示标志设置不规范,导致停车安全距离不足,标志视认能力下降;根据模型得出公路限高门架警告标志前置参考距离,验证模型有效性,并有针对性提出限高门架警示标志优化设置意见。研究结果可为公路限高门架警告标志设置提供参考和借鉴。     

基于FLACS的LNG船舶泄漏爆炸过程数值模拟研究*

为研究大尺寸、全场景下LNG船舶卸货作业过程中的泄漏爆炸风险,构建某LNG接收站及其周边20.5 km2的区域场景模型,采用FLACS软件数值模拟LNG泄漏扩散、气云爆炸的演化过程。结果表明:LNG从卸料臂处以满输速率持续泄漏5 min,最大液池面积17 047 m2,最大汽化速率350 kg/m3,遇点火源发生气云爆炸,爆炸持续时间12 s,产生最高爆炸火球340 m和最大爆炸超压0.25 MPa,形成半径380 m轻伤区、150 m重伤区和60 m死亡区。     

水力压裂有效压裂半径的影响因素研究*

为改善水力压裂增透效果,提高煤层瓦斯抽采效率,减少矿井瓦斯灾害,明确不同因素对水力压裂有效压裂半径的影响,基于Mohr-Coulomb准则建立水力压裂渗流—损伤耦合方程,并且求得水力压裂破裂区半径运算公式;运用ABAQUS软件模拟并分析地应力σ、注水水压P、压裂孔径d及弹性模量E对水力压裂有效压裂半径L的影响;并通过灰色关联分析方法确定水力压裂有效压裂半径的主控因素。研究结果表明:水力压裂有效压裂半径与注水水压、压裂孔径及弹性模量呈递增关系,与煤层地应力呈递减关系;水力压裂有效压裂半径受煤层地应力的影响最大,注水水压次之,受压裂孔径和弹性模量的影响相对较弱。