Evaluation of the safety performance of highway alignments based on fault tree analysis and safety boundaries

Objectives: To overcome the limitations of previous highway alignment safety evaluation methods, this article presents a highway alignment safety evaluation method based on fault tree analysis (FTA) and the characteristics of vehicle safety boundaries, within the framework of dynamic modeling of the driver–vehicle–road system.

Methods: Approaches for categorizing the vehicle failure modes while driving on highways and the corresponding safety boundaries were comprehensively investigated based on vehicle system dynamics theory. Then, an overall crash probability model was formulated based on FTA considering the risks of 3 failure modes: losing steering capability, losing track-holding capability, and rear-end collision.

Results: The proposed method was implemented on a highway segment between Bengbu and Nanjing in China. A driver–vehicle–road multibody dynamics model was developed based on the 3D alignments of the Bengbu to Nanjing section of Ning-Luo expressway using Carsim, and the dynamics indices, such as sideslip angle and, yaw rate were obtained. Then, the average crash probability of each road section was calculated with a fixed-length method. Finally, the average crash probability was validated against the crash frequency per kilometer to demonstrate the accuracy of the proposed method. The results of the regression analysis and correlation analysis indicated good consistency between the results of the safety evaluation and the crash data and that it outperformed the safety evaluation methods used in previous studies.

Conclusion: The proposed method has the potential to be used in practical engineering applications to identify crash-prone locations and alignment deficiencies on highways in the planning and design phases, as well as those in service.     

公路突发交通事件应急资源配置效率研究*

为合理有效配置公路突发事件下的应急资源,从资源投入与产出角度建立3级评价指标体系,在此基础上将应急资源投入与产出比作为目标函数,引入数据包络分析法构建应急资源配置效率模型,采用TOPSIS法对应急资源配置方案效率进行排序。以新疆10个公路局应急资源配置效率为例,分析其资源投入与产出的冗余度,并对有效决策单元进行排序。结果表明:该模型能获得应急资源配置冗余度,并对其进行资源配置效率分析,从而为公路局进行有效资源配置提供参考。     

我国公路交通事故的现状及特征分析

根据2000—2006年全国公路交通事故统计数据,以2006年为重点,分析当前我国公路交通事故的发展形势、地区差异和事故特征。研究表明:我国的公路交通事故自2003年开始总体由快速上升转为持续下降,但高速公路和西部地区的公路交通事故仍有增长可能;与经济欠发达地区相比,经济发达地区的事故总量较大,但事故死亡率较低;国道、省道和高等级公路的事故死亡率均大幅高于其他公路;约80%的死亡事故是发生在平直、一般弯和一般坡等良好路段上的车辆互碰、碰撞行人和翻车,76%的特大事故属于坠车和正面碰撞;雾、雪等恶劣天气更易在高等级公路上引发交通事故。     

塔里木沙漠公路防护林生态工程对地下水位的影响分析

为了解塔里木沙漠公路防护林生态工程对地下水位的影响,在该工程第69#灌溉水源井处设置观测场,通过多个观测井的非稳定流抽水试验,观测井中地下水位的变化情况,确定了研究区域的含水层渗透系数K=13.317m/d、抽水影响半径R=332.04 m。分析了地下水位降落"漏斗"和水位下降、上升随时间和空间的变化规律:在2个抽水应力期内,水位急速下降和上升过程均可在抽水试验开始后的11 min内完成,随着时间的累积,变化趋势逐渐缓慢;抽水结束后,水位可恢复到初始水平。因此,研究认为塔里木沙漠公路防护林生态工程灌溉期抽水不会引起天然地下水位的持续下降,这将为沙漠公路沿线地下水资源的可持续利用和防护林生态工程整体的稳定性及长久运行提供一定的理论依据。     

衡枣高速公路运营对路侧土壤的影响

调查了衡枣高速公路运营对其两侧土壤的污染状况。结果表明,公路路侧的土壤未受到污染,但路侧不同距离的土壤中重金属含量差异性显著,靠近路侧的重金属含量明显偏高,显示路侧的土壤环境已受到公路运营的影响。指出,随着车流量的逐年增多,应在公路路侧修建相应的植被隔离带,并做好监控工作,切实保护好路侧的土壤环境。     

公路建设项目对环境安全影响的物元分析模型

针对公路建设项目对环境安全影响问题,利用物元分析理论进行研究。在综合分析的基础上,构建了公路建设项目对环境安全影响的评价指标体系,并将多指标可拓综合评价方法应用于公路建设项目对环境安全影响的评价中。分析公路建设项目对环境安全的影响因素,建立公路建设项目对环境安全影响评价的物元模型。将多指标公路建设项目对环境安全影响的目标评价归结为单目标决策,比较简明确切地反映出公路建设项目对环境安全影响现状。通过某省大桥建设项目对环境影响进行实际考察研究,评价结果表明:该法科学合理、简单易行、有广阔的应用前景。     

新疆高等级公路交通安全气象影响分析与评价

利用新疆高等级公路的事故资料,分析了这些公路事故的发生与气象因素之间的关系,并据此建立5个依次递升的交通安全气象因素预警等级.在此基础上,将熵值法与模糊物元建模相结合,应用熵值法来确定权重系数,避免了权重系数确定的主观性问题,同时结合所建立的气象影响因素安全评价指标体系,对高等级公路沿线的主要站点进行了气象影响因素的安全评价,最终得出当日气象因素对公路交通安全影响的评价等级.     

汶川"5·12"地震公路灾害分析和防治对策

"5·12"汶川8.0级特大地震中,震区公路及其设施设备遭到了极为严重的破坏,公路受损里程累计53 295 km.通过灾后现场调查资料对震区高山峡谷地带的公路破坏特征进行了剖析和归纳.将地震灾害破坏模式划分为两种:一种是与地震同步发生的地震波对公路结构本身造成的直接破坏模式,主要有公路的路面、桥梁、隧道结构本身的变形和破坏;另一种是地震诱发诸如崩塌、滑坡、泥石流、塌陷等次生灾害对公路的间接破坏作用.通过对两种破坏作用的分析,从6个方面提出了对震区高山峡谷地带的公路抗震防灾对策建议.     

川藏公路四川段泥石流灾害研究与治理

大量现场调查和观测发现,川藏公路四川段的泥石流灾害集中分布在4个区域,即龙胆溪泥石流区、雅江泥石流区、波戈溪泥石流区和巴塘—金沙江泥石流区。波戈溪泥石流区和巴塘—金沙江泥石流区是境内泥石流灾害最严重的地区,流域面积超过20 km~2的特大型泥石流有24条。自东向西,川藏公路四川段泥石流由水石流逐渐演变为稀性泥石流;复杂的地质构造环境、高山深谷地貌特征、强烈的地震活动、高强度的降雨和冰雪融水,构成泥石流灾害显著发育的环境条件。将公路沿线泥石流形成机理概括为4种,即降雨冲击机理、强度衰减机理、冲刷切割机理和沟床拖拽机理;2003年以来采用护岸结构、速流结构、抗冲击结构、拦渣坝、消能坎等技术实施了30余个大型泥石流灾害治理工程,治理效果显著。     

白洋淀水中白腐真菌对双酚A的降解规律及途径研究

研究白洋淀表层水(白洋淀原水)、无机盐培养基、无机盐培养基强化的白洋淀原水中双酚A在白腐真菌作用下的生物降解规律,同时考察了细菌及pH等因素对降解率的影响.实验结果表明,白洋淀原水中双酚A在白腐真菌作用下的降解率很高.甚至高于最适营养条件(无机盐培养基)下双酚A的降解率.在6 d达到完全降解.但是无机盐培养基强化的白洋淀原水抑制了白腐真菌对双酚A的降解;当细菌存在时.白腐真菌与细菌对碳源和能源等形成了竞争关系,抑制了白腐真菌的生长.不利于白腐真菌对双酚A的降解;无机盐培养基强化的白洋淀原水在初始pH-6.00时双酚A的降解率高于初始pH=7.00时双酚A的降解率.通过气相色谱/质谱(GC/MS)分析.白腐真菌降解双酚A的中间产物包括2-对羟苯基-2-酮基-1-乙醇、2-羟基苯乙酸和丙二酸等小分子酸.