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1 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 公路设计与安全性评价 ( 技术论坛 ) 主讲人 : 刘建蓓 时 间 :2015 年 05 月广州

2 主要内容 一 公路设计的基础理论二 基于设计速度的公路设计方法三 我国运行速度相关研究与应用概况四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程五 公路安全性评价的主要内容和评价技术

3 一 公路设计基础理论

4 一 公路设计的基础理论 1 汽车行驶运动学特性 根据汽车行驶轨迹特性, 确定公路平面曲线线形指标和参数, 如 : 平曲线半径 过渡段线形等方面 根据汽车在曲线路段行驶受力, 考虑乘客的安全性和舒适性, 合理设置超高等 曲线上车辆的受力分析

5 一 公路设计的基础理论 2 汽车行驶动力学特性 根据汽车的爬坡能力和相应速度变化, 确定公路的纵坡和坡长 ; 根据汽车的下坡的制动性能, 确定公路的纵坡的坡度和坡长 ( 之前较少考虑, 是近期研究的重点, 主要考虑的是下坡方向的安全性 ) k1t k1t k1 T ( t) T e T (1 e ) k P (1 e i a 2 B t ) 长大下坡路段大型车制动器热衰退模型示意图

6 一 公路设计的基础理论 公路设计所采用的设计车辆的外廓尺寸 车辆类型 总长 (m) 总宽 (m) 总高 (m) 前悬 (m) 轴距 (m) 后悬 (m) 小客车 大型客车 铰接客车 载重汽车 铰接列车 小客车 载重汽车

7 一 公路设计的基础理论 大型客车 铰接列车

8 一 公路设计的基础理论 铰接客车

9 一 公路设计的基础理论 3 公路路线设计 在满足汽车行驶动力和运动性的前提下, 从保证汽车正常行驶的安全性和司乘人员的舒适性角度出发, 进行公路的路线几何设计, 包括平 / 纵 / 横 以及加宽 超高等

10 一 公路设计的基础理论 4 公路路线设计的基准 速度 即以某一 速度 进行公路的平 纵 横几何线形设计 如 : 公路主线按照设计速度进行设计 ; 平交路口一般是按照转弯的设计速度 (10-15km/h) 设计 ; 匝道按照匝道内的设计速度进行设计 ; 服务区 收费站按照对应的设计速度进行设计 我国公路的设计速度 公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路 设计速度 (km/h)

11 二 基于设计速度的公路设计方法

12 二 基于设计速度的公路设计方法 1 设计速度 又称 计算行车速度 以前的定义是 : 指当气候条件良好 交通密度小 汽车运行只受道路本身条件 ( 几何要素 路面 附属设施等 ) 影响时, 中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度

13 二 基于设计速度的公路设计方法 1 设计速度 在设计中 : 对于一个设计路段内, 局部受限制路段 ( 如地形 地质等条件 ) 所采用的保证汽车安全通行的最低行驶速度 它是确定公路几何指标的依据 是确定设计指标并使其相互协调的设计基准速度 基于设计速度的设计方法是目前国际上大多数国家仍然在沿用的设计方法体系 标准 (2003 版 ) 和 规范 (2006 版 ) 之前, 我国也主要沿用的是该方法和体系

14 二 基于设计速度的公路设计方法 1 设计速度 与这一定义有关, 很多公路项目简单地 直接按照设计速度进行限速和速度控制, 出现了很多问题, 如 高速公路不高速 的现象 这一定义是发展的, 不能说以往的定义是错误的, 而是描述的角度不同, 给大家和行业的影响不同

15 二 基于设计速度的公路设计方法 2 设计速度的局限性( 一 ) 一个恒定的设计速度不能符合 满足一条公路实际的 综合建设条件的变化 尤其是在我国地缘辽阔的条件下, 一条公路建设项目的里程并不是几公里 几十公里 甚至上百 上千公里 ; 在这样的条件下, 项目在不同路段的地形 地貌 气候 地质 路侧环境等条件发生了巨大的变化 ; 甚至一些公路路段的功能也发生了变化 ( 局部共线 兼顾城市道路功能 穿越村镇等等 )

16 二 基于设计速度的公路设计方法 2 设计速度的局限性( 二 ) 固定的设计速度不符合驾驶员公路行驶的实际驾驶行为 大多数驾驶员在公路行车中, 均会根据自己的驾驶经验和认识, 选择采用自己认为安全的 偏高的速度进行行驶 而设计速度是不断在变化的, 根据公路线形条件和路侧环境条件的不同 于是, 研究提出了 运行速度.

17 三 我国运行速度相关研究与应用概况

18 三 我国运行速度相关研究与应用概况 1 运行速度(V85) 定义 : 是指在一定条件下 ( 自由流和路面潮湿 干净条件下 ), 第 85% 的行驶速度或 85% 的驾驶员行车不会超过的行驶速度 这里的 一定条件 是指 : 自由流状态 ; 路面干净 : 路面平整 无路面障碍等 路面潮湿 : 与路面干燥相互对应, 是一种在正常行车条件范围内的相对不利的条件

19 三 我国运行速度相关研究与应用概况 2 运行速度的特征 公路几何条件 : 平 纵 横等条件 ; 路侧环境影响 : 如一级公路 二级公路路侧干扰大 ; 驾驶行为特征 : 通过大量实际观测建立预测模型, 考虑到不同国家和地区的驾驶员因素, 包括 : 驾驶心理 驾驶行为习惯 守法行为等 适用性和优势 : 与设计速度相比较, 运行速度能综合反映公路几何线形条件 路侧环境条件和驾驶员行为特征等因素, 因而世界各国均认同, 基于运行速度进行公路设计, 是更有利于行车安全性的, 更能够符合公路沿线综合条件的变化 更多考虑了 人 的因素, 体现 以人为本 的思想

20 三 我国运行速度相关研究与应用概况 3 世界各国运行速度发展情况 欧美等西方发达国家研究 发展较早, 比较有代表性的有 : 瑞典 英国 美国 法国和澳大利亚 最具代表性的是澳大利亚, 其公路设计完全基于运行速度方法和体系

21 三 我国运行速度相关研究与应用概况 4 我国在运行速度领域的研究和发展 : 2000 年正式开始研究, 西部课题 公路运行速度设计方法与模型研究 ; 部规划院引入澳大利亚 公路设计指南, 介绍澳大利亚的运行速度设计方法

22 三 我国运行速度相关研究与应用概况 4 我国在运行速度领域的研究和发展 : 2007 年度, 中交一公院主持, 启动多个西部项目开展项目的基础性研究, 如 : 基于运行速度的公路路线设计方法与安全性技术研究 公路限速和速度控制技术研究 等 2008 年启动的运行速度成套项目 : 公路运行速度设计成套技术研究 等, 中交一公院主持, 部公路院 同济大学 北京工业大学等共同参加完成

23 三 我国运行速度相关研究与应用概况 5 公路运行速度成套技术研究 项目取得的成果 : 构建一个理论 公路运行速度设计与速度控制基础理论 创新三大技术 公路安全性综合评价技术 公路安全性优化设计与检验技术 公路综合限速与速度控制技术

24 三 我国运行速度相关研究与应用概况 5 公路运行速度成套技术研究 项目取得的成果 : 创新点 ( 一 ) 系统创建了符合我国公路交通特点的公路运行 速度设计与控制基础理论 ( 体系 ) 填补了我国在公路运行速度应用模型 设计与速度控制 基础理论方面的空白

25 三 我国运行速度相关研究与应用概况 5 公路运行速度成套技术研究 项目取得的成果 : 创新点 ( 二 ) 集成创新具有自主知识产权的路线安全性综合 评价技术 首次实现了公路安全性评价从定性到定量化评价的突破

26 三 我国运行速度相关研究与应用概况 5 公路运行速度成套技术研究 项目取得的成果 : 创新点 ( 三 ) 首次提出并研发公路路线安全性优化设计检验 方法 流程和集成技术 路线优化设计手段和技术的集成创新

27 三 我国运行速度相关研究与应用概况 5 公路运行速度成套技术研究 项目取得的成果 : 创新点 ( 四 ) 研究提出符合我国公路交通特点的公路速度综 合控制技术 解决我国目前在限速与速度控制技术等难题

28 三 我国运行速度相关研究与应用概况 6 我国公路标准 规范体系引入 应用情况 公路工程技术标准 (03 版 ) 和 公路路线设计规范 (06 版 ) 引入运行速度概念, 提出基于运行速度开展路线指标检验和评价 ; 公路建设项目安全性评价指南 (04 版 ) 提出主要依据运行速度进行安全性评价

29 三 我国运行速度相关研究与应用概况 6 我国公路标准 规范体系引入 应用情况 总体上, 在 标准 (03 版 ) 的标准规范体系中, 开始引入了运行速度设计理念的 基于当时的研究基础条件 ( 只有适用于高速公路运行速度预测模型 ), 重点开始在高速公路建设项目中, 开展安全性评价

30 三 我国运行速度相关研究与应用概况 6 我国公路标准 规范体系引入 应用情况 新版 标准 和 规范 全面引入运行速度设计方法和安全评价体系 不仅要求二级及以上干线公路均应开展安评, 且要求对各类特殊路段 ( 连续纵坡 复杂线形组合 地形等条件受限制等路段 ) 也应进行安评

31 三 我国运行速度相关研究与应用概况 6 我国公路标准 规范体系引入 应用情况 正在修订的 公路建设项目安全性评价规范 以运行速度方法为主要评价方法和指标体系 把安全性评价落实到公路建设的各个阶段 安全性评价等同于国外的 安全审计 环节

32 四 运行速度设计检验方法 流程

33 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 1 各级公路运行速度预测模型和特征 高速公路运行速度模型 ( 种类 ) 高速公路 平直路段稳定运行模型 纵坡运行速度模型 平曲线运行速度模型 弯坡组合运行速度模型 互通立交运行速度模型 隧道运行速度模型 直线段上小客车在不同初速度下 车辆加速过程曲线

34 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 1 各级公路运行速度预测模型和特征 高速公路运行速度模型 ( 如何分段 ) 典型分析路段划分

35 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 1 各级公路运行速度预测模型和特征 高速公路运行速度模型 ( 特征 ) 高速 一级公路不同半径曲线上的运行速度 ( 不同驶入速度下 ) 阴影部分界定出了多大的速 度不能驶入多大的半径 ( 不 安全的 ), 很好的定义了何 谓 长直线接小半径 ; 针对某一驶入速度, 均存在 对应的适宜半径, 可保持速 度不变 驶入速度决定着曲线速度 ; 曲线长度对速度的影响很

36 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 1 各级公路运行速度预测模型和特征 一级公路运行速度模型 基本路段采用高速公路相应的模型 增加路侧干扰对运行速度的影响 增加出入口密度对运行速度的影响 : 一级公路 路侧干扰对运行速度的影响 出入口密度对运行速度的影响

37 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 1 各级公路运行速度预测模型和特征 双车道公路运行速度模型 ( 种类 ) 双车道 直线路段加减速模型 平曲线路段运行速度模型 纵坡路段运行速度模型 竖曲线运行速度模型 弯坡组合路段运行速度模型 路侧环境影响模型

38 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 1 各级公路运行速度预测模型和特征 双车道公路运行速度模型 ( 特征 ) 双车道公路不同半径曲线上可能的运行速度 ( 不同驶入速度下 ) 平曲线半径决定着运行速度, 速度受曲线长度影响小 存在某一速度对应的最适宜的半径值

39 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 2 运行速度设计方法的总体思路 以设计速度进行路线初步方案设计 以运行速度进行分析检验 依据检验结论对路线设计指标 方案进行优化调整

40 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 3 运行速度设计方法的重点 设计速度分段 : 依据沿线地形等条件, 分段确定设计速度 ; 速度过渡段设计 : 在不同设计速度之间, 设计必要的速度过渡路段 以前部分项目全线或长距离采用一个设计速度带来的问题 : 高填深挖 问题 与地形条件不符合的问题等

41 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 3 运行速度设计方法的重点 设计速度分段 : 依据沿线地形等条件, 分段确定设计速度 ; 速度过渡段设计 : 在不同设计速度之间, 设计必要的速度过渡路段 第一类典型高速公路 ( 以设计速度 100km/h 为例 ) 适用 : 平原微丘区, 平纵指标高, 运行速度不受指标影响

42 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 3 运行速度设计方法的重点 设计速度分段 : 依据沿线地形等条件, 分段确定设计速度 ; 速度过渡段设计 : 在不同设计速度之间, 设计必要的速度过渡路段 第二类典型山区高速公路 ( 以设计速度 =80km/h) 为例 适用 : 山岭重丘区, 地形等条件制约, 平纵指标低, 运行速度受指标影响大

43 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 3 运行速度设计方法的重点 设计速度分段 : 依据沿线地形等条件, 分段确定设计速度 ; 速度过渡段设计 : 在不同设计速度之间, 设计必要的速度过渡路段 第三类典型双车道公路 ( 以设计速度 =60km/h 为例 ) 适用 : 低等级公路, 平纵指标变化大, 运行速度变化幅度

44 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 3 运行速度设计方法的重点 依据功能和速度确定路基断面型式 宽度和超高等指标 依据与运行速度, 确定路基超高与过渡 例如 : 高速公路运行速度一般高于设计速度, 按照运行速度设置超高, 为项目提速创造了条件, 有利于行车安全性 尤其是在路面湿滑等条件时, 可有效防 止车辆出现策划事故

45 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程

46 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 高速 一级公路运行速度设计流视距检验 ( 路线 桥隧 立交 ) 程超高检查 ( 路线 桥隧 立交 ) 注 : 本图中蓝色部分为基于运行 5 基于运行速度的公路路线设计流程 ( 地形 前期可研 ) 规划运行速度 公路等级与设计速度 推荐圆曲线半径 推荐设计指标平面设计 缓和曲线长度 平曲线和直线长度 纵断面设计 路线转角取值 坡度 坡长折减竖曲线长度竖曲线半径 规范符合性速度协调性设计一致性 设计初始方案公路路线安全性评价 否 长大纵坡设计 驾驶工作负荷度 是 指标检验 ( 长陡坡 立交 桥隧 ) 速度的公路路线设计相对常规 设计流程中增加的环节 公路功能定位交通量与组成地形条件最终设计成果 自然条件安全设施限速设施 完善

47 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 4 基于运行速度的公路路线设计流程 与运行速度适应的平曲线半径 ( 高速 一级公路 ) 运行速度 (Km/h) 驶入速度区间 (Km/h) 半径推荐范围 (m)

48 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 4 基于运行速度的公路路线设计流程 与运行速度适应的平曲线半径 ( 双车道公路 ) 运行速度 驶入速度区间 半径推荐范围 (Km/h) (Km/h) (m) 研究成果 : 基于运行速度的公路路线几何指标动态取值范围 ( 推荐值 )

49 四 基于运行速度的路线设计检验方法 流程 5 安全设计的目标和要求 完全满足速度协调性指标要求 ; 尽量满足速度一致性指标要求 对于不满足速度一致性指标的路段, 提出运营期速度管理和速度控制方案 对于存在速度变化较为剧烈 存在连续纵坡 路侧存在高危临水临崖 通行能力降低严重等路段, 提出路侧安全设施等具体要求, 包括避险车道 爬坡车道等

50 五 公路安评的主要内容和技术

51 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 安全性评价 : 从保证公路运营期的行车安全角度出发, 应用相关技术方法和手段, 对公路建设项目进行系统性分析评价, 以甄别 发现项目可能存在的各类影响行车和运营安全的隐患 问题, 并结合项目建设阶段, 提出对应的优化设计 完善设施 实施管理等措施和建议 安评对公路建设项目开展的一次系统性 回头看, 是公路建设和管理过程中一个不可或缺的程序

52 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 标准规范符合性检查 对照相关标准规范, 对项目采用标准和指标进行符合性检查 序号 项目 单位 技术标准 实际采用指标 1 公路等级 高速公路 高速公路 2 设计速度 km/h 路基宽度 m 车道数 道 路基 路面 一个行车道宽度 m 路基中央分隔带宽度 m 右硬路肩宽度 m 土路肩宽度 m 桥涵设计汽车荷载等级公路 -Ⅰ 公路 -Ⅰ 一般值 / 极限值 m 1000/ 圆曲线半径不设超高最小值 m 平曲线最小长度 一般值 / 最小值 m 600/ 直线 最长直线长度 m 回旋线最小长度 m 最大纵坡 % 最小坡长 m 竖曲线最小半径 凸型一般值 / 极限值 m 17000/ 凹型一般值 / 极限值 m 6000/ 视觉所需要的最小凸型 m 竖曲线半径凹型 m 竖曲线最小长度 ( 一般值 / 极限值 ) m 250/ 停车视距 m

53 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 既有安全事故统计分析 对在运营的公路项目, 应在全面收集事故资料的基础上, 对事故发生原因 事故形态 事故分布规律等进行全面分析 以明确事故主要致因, 为对此措施和建议提供依据 安评首先要消除既有的运营安全问题!

54 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 运行速度协调性和一致性分析通过预测或者实测运行速度 ( 对于既有公路而言 ), 分析项目全线运行速度的协调性和一致性, 发现运行速度出现突变 剧烈变化的位置和路段 为后续的线形优化 设施设置 速度控制等提供依据 现场实际观测运行速度

55 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 运行速度协调性和一致性分析

56 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 速度一致性 : 主要节点的运行速度与设计速度差小于 20km/h V V85 20km/h 的路段速度一致性较好 ; V V85 >20km/h 的路段速度一致性不良, 需对路线平 纵 横设计 视距 安全设施和辅助设施和桥梁 隧道 立交等大型结构物等按路段运行速度进行检验 验算时需满足一般最小值要求 如果仅满足极限值时, 可视安全状况通过其他处置措施加以完善

57 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 速度协调性 : 相邻路段的运行速度 ( 节点的运行速度 ) 差小于 20km/h, 或者运行速度变化梯度小于 10km/h/100m 速度差 V<10Km/h 且速度梯度 I V 10Km/h/100m 时, 设计指标协调性好 ; 速度差 10Km/h V 85 20Km/h 且速度梯度 I V 10Km/h/100m 时, 相邻路段设计指标较好 ; 速度差 V 85 >20Km/h 或 I V>10Km/h/100m 时, 速度协调性不良, 相邻路段设计指标不均衡

58 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 主要几何指标安全性检验 依据和对照 运行速度 要求, 对平纵横 超高 视距 ( 停车视距 识别视距等 ) 构造物间距等检查 检验 对于不能满足运行速度要求的指标视条件给出修改和优化的措施与建议 差异性 : 速度不同, 对指标的要求也是不同的

59 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 差异性 速度不同 对指标的要求也是不同的

60 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 主要几何指标安全性检验 差异性 : 速度不同, 对设施布置的要求也是不同的 例如 : 避险车道设计应考虑车辆失控驶入时的速度条件, 驶入角度 路床材料 维护保养等 国外的避险车道 国内的一处避险车道

61 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 主要几何指标安全性检验 避险车道设计和保养的问题

62 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 相关专业评价结合项目功能和交通组成等特点, 对路线总体之外的桥涵 隧道 交通工程 安全设施 机电配置 管理措施以及安全运营预案等进行系统性 关联性的分析和评价 如 : 对构造物的安全间距 速度过渡的合理性 路侧安全设施的系统性和连续性等进行评价

63 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 1 安全性评价的主要内容 与运营安全密切相关的重点路段和重点需求评价对于与运营安全影响较大的 对行车安全敏感的相关路段或需求进行分析和评价, 如 : 公路临水 临崖 高填等高危路段 ; 连续纵坡路段 ( 长大纵坡路段 ) 评价 ; 各类交叉位置 与铁路平行相邻位置的相互影响性评价 ; 隧道群安全影响评价 ; 结合交通量和车型特点, 对交通组织方式和速度管理方案的评价等 给出总体评价结论, 提出安全问题和对应措施建议

64 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 2 基于运行速度预测模型的运行速度分析评价技术 研发背景 : 研究表明, 运行速度 ( 剧烈 ) 变化不仅反映了驾驶员驾驶操作行为 ( 困难 ), 而且直接反映了公路线形设计和指标采用的协调性 应用过程 : 根据路线设计方案, 应用运行速度分析软件系统, 快速预测分析全 线主要阶段的运行速度和变化

65 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 2 基于运行速度预测模型的运行速度分析评价技术 应用重点 : 甄别 发现各类速度发生突变 速度不连续的位置和路段, 检查评价速度协调性和速度一致性 ( 评价指标同上 ) 对连续纵坡路段的上坡方向重点检查速度降低过多的位置和路段, 以论证设置爬坡车道的必要性 对于下坡方向重点检查速度过快的位置和路段, 分析论证设置避险车道以及路侧安全防护设施

66 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 3 速度管理 ( 限速 ) 与速度控制技术 研发背景 : 超速是各类公路交通事故的主要 直接致因 ; 各类速度控制技术具有不同的适用性, 例如区间限速最为有效 ; 限速无过渡 或过渡不合理的现象较多 应用过程 : 基于运行速度分析成果和评价结论, 结合路侧运营环境, 合理设置速度管理和速度控制技术

67 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 3 速度管理( 限速 ) 与速度控制技术 应用重点 : 解决存在速度一致性问题, 尤其在于隧道 大型构造物 连续纵坡等路段的速度控制 速度控制技术主要通过交通工程和安全设施等体现 : 标志 标线和各类预警提示等设施, 还有速度监控 抓拍等设施 实施速度控制和管理中, 应满足不同限速之间的速度过渡要求

68 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 3 速度管理 限速 与速度控制技术 公路设计指标 交通流特点 限速 运行速度特点 路侧环境 交通事故数据 限速过渡段示意图

69 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 4 基于精确建模的路线三维仿真分析和评价技术 研发背景 : 指标满足标准 规范规定, 并不代表不存在视距等问题 ; 公路是空间三维工程实体, 三维建模和仿真技术为科学 可视化分析和评价提供了新的技术手段 空间视距求解示意图

70 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 4 基于精确建模的路线三维仿真分析和评价技术 应用过程 : 根据设计资料, 快速建立项目全线三维模型, 包括地形 路基 边坡 边沟 桥梁 隧道 涵洞和交通工程等各类构造物和设施 基于精确的三维环境, 应用模拟驾驶和仿真分析技术, 对路线三维空空间视距 线形连续性等进行分析和评价 空间视距线框图空间视距渲染图空间视距对比分析图

71 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 4 基于精确建模的路线三维仿真分析和评价技术 应用重点 : 在于甄别 发现各类视距不良 视线连续性等问题 如 : 小半径平曲线内侧停车视距不足 ; 复杂线形组合路段视线不连续 ( 断背曲线 暗凹 错位等 ); 互通式立交等各类出入口识别视距不足 ; 标志设置位置欠合理等问题 左偏曲线停车视距不足 ( 护栏遮挡 )

72 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 4 基于精确建模的路线三维仿真分析和评价技术 应用重点 : 在于甄别 发现各类视距不良 视线连续性等问题 隧道内视距不足 ( 弯道小 )

73 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 4 基于精确建模的路线三维仿真分析和评价技术 应用重点 : 在于甄别 发现各类视距不良 视线连续性等问题 视线不连续的案例 ( 视线出现暗凹现象 )

74 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 5 基于刹车鼓温控模型的连续下坡路段安全分析与评价技术 研发背景 : 山区公路因为客服自然高差, 一些项目出现连续纵坡在所难免 ; 山区高速公路事故形势严峻, 尤其是大型货车失控事故频繁发生, 即货车的刹车鼓在连续使用后, 因温度过高而失去制动能力, 最终导致车辆刹车失灵 进而失控

75 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 5 基于刹车鼓温控模型的连续下坡路段安全分析与评价技术 应用过程 : 基于实车试验, 建立了我国公路大型货车车辆刹车鼓温度控制模型, 开发了对应的分析软件系统 根据路线主要几何指标, 重点在于连续下坡路段, 自动预测分析大型货车刹车鼓温度变化, 发现刹车鼓温度过高的位置和路段

76 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 5 基于刹车鼓温控模型的连续下坡路段安全分析与评价技术 应用重点 : 甄别 分析 确定大型货车刹车鼓温度变化过高 ( 温度超过 250 度 ) 的位置和路段 为纵坡设计方案优化和连续下坡路段的避险车道 路侧安全设施设计等提供依据 对连续纵坡的认识 : 连续纵坡在一些建设条件制约下, 必然会出现的 但是解决长大纵坡显然不能简单依靠调整纵坡的指标, 而应该采取综合性的措施, 包括运营管理措施 如 : 实施有效的速度控制 危险品运输管理 各类条件的安全预案 驾驶员路况告知和安全教育...

77 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 6 基于驾驶负荷度和驾驶时程的驾驶疲劳分析与评价技术 研发背景 : 驾驶疲劳是长距离驾驶过程中的必然问题 ; 我国高速公路疲劳驾驶是事故的另一主要致因 应用过程 : 基于大量实车和驾驶员试验, 建立了不同路线几何指标和驾驶时程的驾驶负荷度模型 根据路线主要几何指标, 预测分析不同路段和位置的驾驶负荷度 根据主要交通流的起讫点和里程等模型, 预测分析出现驾驶疲劳现象的路段和位置

78 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 6 基于驾驶负荷度和驾驶时程的驾驶疲劳分析与评价技术 应用重点 对于负荷度大于阈值的路段 对于连续驾驶时程超过警戒值的路段 进行预警和提示 为各类预防驾驶疲劳的措施提供依据 筛选心生理指标 建立负荷度模型 提出评价指标 分级阀值 驾驶工作负荷度阈值 小型车 驾驶工作 负荷种类 高驾驶 高工作负荷 工作负荷 大型车 阈值 标准驾 K 0.05 驶工作 负荷 正常工作负荷 K 0.05 低工作负荷 K 驾驶工作负 荷种类 动态眼动仪 阈值 驾驶员不同 K 0.07 建立线形指标与 驾驶工作负荷 低驾驶 动态脑电仪 高工作 工作负荷 负荷 正常工作负 K 0.07 负荷度关系模型 荷 动态多参数生理 检测仪 低工作 负荷 K

79 五 公路安全性评价的主要内容和评价技术 安全设计 检验与评价技术体系 公路勘察设计 方案优化工程安全性评价技术咨询公路和城市道路的运营安全评估交通管理 紧急预警与安全保障方案综合交通 ( 公路 铁路 城市道路 ) 规划与评估智慧交通顶层设计

80 结语 我国公路交通建设成绩辉煌, 四个交通 建设提出新要求 综合交通智能交通绿色交通 平安交通 截止 2014 年, 全国通车里程突破 410 万公里, 其中高速公路 13.2 万公里 在建 待建 :2.1 万公里 中国高速公路路网规划 高速公路网 以技术促安全, 以创新保安全 实现的 平安出行梦!

81 谢谢! 中交第一公路勘察设计研究院有限公 司 2015 年 05 月

东南大学学报 自然科学版 第 卷

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