道路行车安全性虚拟评价方法研究

针对在道路建成之前很难对设计道路进行有效的安全性评价的问题,在介绍运行车速评价法、速度分布评价法、线形指数评价法和驾驶人工作负荷评价法等国外道路安全评价方法的基础上,提出包括运行车速与设计车速差、相邻路段运行车速差、速度降低因子、横向力系数变化因子以及路段间的加速度值等5个评价因子在内的道路安全评价模型,并确定了相应指标的评价标准.该方法的评价过程包括自行模式和互动模式.自行模式是在驾驶员模糊车速控制模型的基础上预测路段的运行车速,从而进行线形的安全评价;交互模式主要是在虚拟仿真的基础上对道路、隧道、桥梁的交通工程设施、照明等系统进行安全性评价.通过该评价方法可以在道路的设计阶段发现存在的行车安全性问题,通过修改设计或进行安全改善,提高道路的运营安全性.     

基于速度特征指标的高速公路线形一致性综合评价

为量化评价已建和拟建高速公路交通安全性,以实测运行车速数据和事故率数据为基础,根据公路空间属性的变化,采用不定长法进行路段划分。考虑不同路段车速协调性和连续性的需求,引入客货差极差比、车速降低系数、路段车速离散度等车速特征指标。通过对运行车速特征指标与事故率的相关性分析,采用多元回归的方法建立了高速公路线形设计一致性综合评价模型,同时结合事故多发点改善效果的显著性,确定我国高速公路安全性服务水平,在此基础上提出线形设计一致性评价标准和评价方法。太旧高速公路的实例应用结果表明,该方法可准确有效地评价线形设计一致性。     

高速公路减速带对汽车平顺性的影响研究

针对山区高速公路长纵坡路段大型车事故多发的问题,依托云南罗富高速公路交通安全保障项目,围绕对大型车辆下长坡时有效控制车速的方案,建立了"人体-车身-车轮"系统振动模型,从理论上分析了不同断面减速带对汽车平顺性影响的理论研究,设计了适合高速公路使用特点的减速带,并辅以道路试验进行方案优化,最后给出了减速带布置方案.结果表明,轿车车速为60～70 km/h,货车车速为30～40 km/h时,减速带对汽车平顺性的影响既在乘员可承受范围内,也不会降低汽车的行驶安全性,同时有效降低了事故多发路段的事故率,减少了人员伤亡和经济损失.     

公路路段安全保障度评价的改进物元可拓模型

为克服现有公路安全性评价方法难以客观量化评价因子权重这一不足,从道路安全保障度的概念出发,基于已有相关标准规范和安全理论研究成果构建了公路路段安全保障度评价指标体系,利用改进物元可拓模型建立了公路路段安全保障度评价模型.实例分析结果表明,该路段安全保障度等级为"低",且偏向于"很低"等级的程度较大,符合其实际情况.实例中将所建模型与3种常用评价模型进行比较,结果表明其用于公路路段安全保障度评价具有更好的实用性.敏感性分析显示,最大纵坡、平曲线超高和加宽设计指数、路面摩擦系数、交通饱和度、建筑物或植被等侵入率更易影响该路段的安全保障度.     

驾驶员道路安全感评价虚拟现实技术研究

针对公路线形、交通环境与驾驶员的协调性实时检测的定量化评价方法问题,围绕虚拟现实技术和驾驶员道路安全感认知评价,在对210国道西万三级路典型路段建模生成三维模型的基础上,组织53名驾驶人员在虚拟仿真实验室中对虚拟三级路进行现场认知评价试验.采用模糊统计的方法对评价试验得到的795组数据进行分析处理,建立虚拟三级路安全性认知因素的模糊评价隶属函数.采用计算虚拟和实测道路模糊评价隶属函数的贴近度的方法,与基于实际道路的三级路安全性认知因素的模糊评价隶属函数对比,证明虚拟现实技术在驾驶员道路安全感认知评价研究中的可行性.     

道路运营安全性评价方法与指标

笔者从道路交通设施系统客观安全性和道路用户主观安全性的角度,应用交通冲突分析技术、运行车速预测方法、行车动力学仿真分析[空间视距模型、人工神经网络(ANN)模型],研究并分析车辆在自由流和非自由流两种状态下运营安全性,提出跟驰风险指数、变换车道风险指数、高速行车风险指数,建立了服务于道路安全运营管理的道路交通设施系统及其运营安全性的分析评价方法和指标。     

基于风险分级的道路限速设计方法研究

为有效控制道路交通事故的发生,基于风险对我国道路限速标准进行科学设计,将敏感性因素引入风险的概念中,从安全事故产生的可能性、严重性和敏感性3个维度构建道路风险分级三维评价模型,以3个维度为一级指标建立道路风险评价指标体系,最终形成道路风险分级评价方法,基于道路风险等级科学确定限速标准,将安全性与经济性有效结合。以北京市四环某路段为例,提出道路单元划分原则,用所构建的道路风险分级评价方法对该路段进行评价并优化设计其限速标准,验证了方法的可行性。     

基于HRV量化的高速公路出口匝道区域驾驶负荷特性研究

为提高高速公路主线出口匝道区域的行车安全性,基于HRV指标量化分析该区域的驾驶负荷特性和影响因素.分析了交通标志设计方案对主线出口匝道区域交通安全影响特性.采用HRV指标对驾驶负荷进行量化分析,同时采用不同信息量的交通标志对驾驶负荷进行定量加载,以汉十高速公路沿线匝道区为场景,设计并开展了主线出口匝道区域驾驶负荷的实车道路试验,采集不同试验场景下多个驾驶人的生理指标和驾驶特性.结果表明,交通标志信息量可以作为认知负荷加载的方式.从2 km到500m到出口位置的预告标志,表征驾驶负荷的HRV指标呈先下降后上升的趋势.驾驶人在通过主线出口匝道区域不同路段时的行驶车速的变化趋势与驾驶负荷强度的变化趋势具有较好的一致性.     

基于CPMs及LOSS的高速公路安全性评价

为评价高速公路基本路段的交通安全状况,首先应用统计分布拟合及假设检验方法,分析京珠高速公路及粤赣高速公路基本路段上事故起数的统计分布特征,验证事故起数符合负二项(NB)分布;然后给出基于NB分布的路段划分方法,建立基于NB分布的事故预测模型(CPMs),并提出基于CPMs的路段安全性评价方法。其次引入交通安全服务水平(LOSS)概念,提出一种基于LOSS的路段安全性评价方法。最后分别用基于CPMs及LOSS的路段安全性评价方法,对京珠高速公路及粤赣高速公路基本路段进行安全性评价。结果表明,基于CPMs的安全性评价方法更适用于山岭重丘区的高速公路,而基于LOSS的路段安全性评价方法更适用于平原区的高速公路。     

高速公路交通流实时安全性评价

根据多条高速公路近3年的事故数据及实时交通流数据,分析了高速公路运营安全性的相关影响因素,在此基础上提出了车速变异系数指标及其分级标准,建立了考虑交通流量、平均车速、车速变异系数、天气条件等多因素的高速公路交通流运行风险预测多元模型,并提出了高速公路交通流实时行车风险指数TRI指标,制定了交通流状态实时安全性评价标准,最后给出了高速公路交通流混合交通状态下的实时安全风险评价流程。通过西攀高速公路的交通流实时数据,验证了模型的有效性。