基于运行速度的隧道出入口与主线出入口净距控制及设计对策研究

发布时间：2020-11-03 18:24

　　 对地形及设计条件受限的山区高速公路而言,容易产生隧道出入口与主线出入口小净距路段,已有研究及营运经验表明,这些小净距路段的事故发生率远高于主线其他路段,成为高速公路营运管理的安全痛点。而我国规范和细则对小净距路段的设计规定尚不明确,缺乏明晰的设计要求和安全保障措施建议。为给公路设计人员提供小净距路段新建和改扩建参考方案,提高小净距路段行车安全、营运效益和通行能力,本文在实车试验与现场调研的基础上,建立小净距路段车辆运行速度模型,并基于运行速度研究隧道出入口与主线出入口最小净距情况,提出各种工况下的净距控制设计对策和安全保障措施。首先,从交通流特性、驾驶员生心理特性和行车环境三方面分析了小净距路段的安全影响因素,并依此设计实车试验及现场调研方案,采集车辆运行速度数据和断面交通流信息。从隧道路段、车辆变道过程和减速车道前路段三个方面描述了纵向运行速度变化规律,同时通过对相关算法的改进,采用核密度估计法、二分K-FCM结合算法、MLE-LM算法和Weibull-3分布模型从总体分布、不同交通流态、不同车道和不同大车比例四个维度研究了交通流断面运行速度分布模型,得到各车道运行速度采用值。然后,根据不同交通断面流率下的车头时距模型,深入研究不同交通流态下车辆等待可插入间隙的行驶距离,构建车辆变道模型,进而建立了考虑最不利因素下的隧道出入口与主线出入口最小净距模型。并结合运行速度研究成果,计算了不同设计工况下的净距值,同时通过VISSIM仿真建模测试,验证了研究结果的准确性和合理性。最后,本文针对五种不同的净距值工况,研究了相应的净距控制和设计对策,并从净距改善方案、安全技术措施、行车条件措施和安全管理措施四个方面提出了安全保障措施。同时结合研究成果,对依托工程的净距值和安全隐患成因进行了分析,提出了合理可行的安全治理方案。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U452.2
【部分图文】：

图 1-1 隧道出入口与主线出入口净距构成示意图1.3.1 研究内容针对目前国内外关于隧道出入口与主线出入口小净距问题研究存在的三个核心不足：与实际情况相差较大、缺乏适用性，未考虑不同交通流态情况和对实际设计指导不系统，本文基于实车试验和现场调研，获取实际行车状态和交通流数据，在此基础上进行贴合实际的不同交通流态下理论模型研究、不同工况下净距控制设计对策制定和工程实例分析，主要研究内容如下： （1）隧道出入口与主线出入口小净距路段安全影响因素研究道路交通系统是一个由人、车、路和环境构成的动态系统，本文将从交通流特性、驾驶员生心理特性和行车环境角度分析隧道出入口和主线出入口间净距的影响因素，重点探讨交通量、运行速度、车头时距、大车比例、明暗适应、标志标线和线形等因素对

技术路线图

华南理工大学硕士学位论文 （2）交通标志标线车辆在高速公路上行驶，大部分驾驶员仅依靠交通标志标线进行方向和目的地判断，因而标志标线作为出行环境中的重要组成部分对路段的安全影响至关重要。尤其是在隧道出入口与主线出入口小净距路段，驾驶员如未能及时发现出口指路标志，提前换道至外侧车道，则极易错过主线出口而必须在下一次出口处掉头回来，大大影响车辆出现效率，甚至造成车辆在主线出口处倒车引发交通安全事故。 因此，应全面考虑小净距路段标志标线的设置位置、布设方式、版面内容和数量等，科学地营造良好的行车指引环境，正确高效地引导车辆出入高速公路主线。
【参考文献】

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1 许伦辉;胡三根;罗强;周勇;;基于驾驶员类型的车辆换道模型[J];华南理工大学学报(自然科学版);2014年08期

2 王少飞;李伟聪;林志;吴春光;;三车道高速公路隧道出口与互通式立交最小间距研究[J];公路交通技术;2013年06期

3 党睿娜;王建强;李克强;张强;;高速公路行驶条件下的驾驶员换道特性[J];清华大学学报(自然科学版);2013年10期

4 郑润玉;符锌砂;;高速公路隧道系统交通安全评价模型研究[J];山东交通科技;2012年04期

5 王崇伦;李振龙;陈阳舟;代桂平;;考虑换道约束空间的车辆换道模型研究[J];公路交通科技;2012年01期

6 许伦辉;倪艳明;罗强;黄艳国;;基于最小安全距离的车辆换道模型研究[J];广西师范大学学报(自然科学版);2011年04期

7 赵一飞;陈敏;潘兵宏;;隧道与互通式立交出口最小间距需求分析[J];长安大学学报(自然科学版);2011年03期

8 杜志刚;李杰;潘晓东;朱顺应;;高速公路隧道路段驾驶员最小注视时间确定及应用[J];公路交通科技;2010年09期

9 郭忠印;杨漾;曹继伟;张宇辉;;基于高速公路线形综合指标的安全评价模型[J];同济大学学报(自然科学版);2009年11期

10 伍剑奇;符锌砂;王晓飞;;基于平面线形运行速度预测模型研究[J];公路工程;2009年04期

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1 葛婷;空间曲线不变量约束下的公路几何线形三维设计理论与方法[D];华南理工大学;2015年

2 符锌砂;理论运行速度与公路线形设计及评价方法研究[D];长安大学;2008年

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1 姚晶;主线分合流与隧道及主线出入口最小间距研究[D];长安大学;2017年

2 朱洪磊;基于模糊聚类的高速公路交通运行状态判别与决策模型研究[D];华南理工大学;2017年

3 刘路;相邻隧道与互通安全分析和合理间距研究[D];重庆交通大学;2014年

4 揭强;高速公路交通事故黑点安全改善决策优化研究[D];华南理工大学;2014年

5 温铿航;高速公路立交变速车道长度及安全间距研究[D];华南理工大学;2014年

6 马亚坤;高速公路隧道出口与服务区最小间距研究[D];长安大学;2013年

7 吕晓东;高速公路互通式立交与其他设施净距研究[D];长安大学;2011年

8 李薇;基于驾驶员视觉行为的干线公路交通标志研究[D];河北工业大学;2011年

本文编号：2868936