【博士】雙車道公路彎道行車軌跡特性研究【2009】

內容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學交通運輸工程學院　　學位年度： 2009年　　雙車道公路是我國公路網中最普遍的一種公路類型，約占國省道干線公路的90％以上，在綜合交通運輸系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的作用。我國雙車道公路安全形勢十分嚴峻，根據(jù)公安部交管局的統(tǒng)計資料，公路交通事故中有60％以上發(fā)生在雙車道公路上，造成的死亡人數(shù)約占公路總死亡人數(shù)的60％左右。因此，有針對性地開展雙車道公路的交通安全問題研究，對于提高公路網的整體安全水平具有重要的現(xiàn)實意義?！　⌒熊囓壽E和車速一樣，是道路交通系統(tǒng)各要素作用于駕駛行為上的另一種表現(xiàn)形式，也是評價道路線形設計的舒適性和安全性的重要指標。傳統(tǒng)的道路路線設計方法以汽車行駛理論為基礎，假設車輛嚴格地按照設計行車軌跡線行駛，該理論假設必將導致按照現(xiàn)行規(guī)范指導的道路幾何線形設計，在承載實際的駕駛行為時產生功能上的偏差。在眾多的影響因素中，道路的線形條件是駕駛員行車軌跡決策行為的主要依據(jù)，．因此，深入開展道路線形對行車軌跡行為的作用機理和規(guī)律研究，反過來再應用研究成果指導優(yōu)化道路幾何線形的設計，誘導駕駛員按照預期的行車軌跡線安全行駛，應該成為道路線形安全設計研究的有效途徑?！　”疚囊噪p車道公路為研究對象，以實現(xiàn)道路路線設計的“安全可控"為根本目標。從道路交通系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，綜合考慮到駕駛員、車輛及道路(環(huán)境)三者之間的相互作用機理，采用計算機仿真和實驗研究相結合的技術手段，針對彎道線形條件的特殊性和駕駛行為的復雜性，系統(tǒng)地開展雙車道公路曲線段行車軌跡特性研究。得到了雙車道公路曲線段行車軌跡特性動態(tài)變化規(guī)律及道路條件、車速對行車軌跡行為的作用規(guī)律，提出了雙車道公路曲線段行車軌跡最大側向偏移量預測模型。　　論文首先論述了傳統(tǒng)應用于汽車操縱穩(wěn)定性評價的駕駛員模型，應用到道路條件．駕駛員行車軌跡行為仿真研究的可行性和存在的問題。根據(jù)論文研究的對象和目的，在課題組楊軫博士提出的實際道路條件輸入的駕駛員方向控制模型的基礎上，以雙車道公路曲線段的車速和行車軌跡實驗觀測數(shù)據(jù)為依據(jù)，以行車軌跡的最大側向偏移量為控制指標，采用模型仿真和實驗觀測結果近似逼近法，對模型的前視時間參數(shù)進行了標定。提出了自由流交通環(huán)境下，駕駛員行車軌跡行為仿真研究的模型前視時間參數(shù)的取值標準?！　∪缓螅瑧脜?shù)標定后的駕駛員方向控制模型，在特定的線形條件及車速參數(shù)輸入的情況下，模擬駕駛員操縱車輛在曲線段行駛時的行車軌跡決策行為，系統(tǒng)地開展了雙車道公路曲線段行車軌跡特性研究。通過對各種線形技術指標和不同車速參數(shù)輸入條件下的仿真研究，獲得了在自由流的交通條件下，駕駛員行車軌跡決策行為只受道路的自身條件影響時，雙車道公路曲線段行車軌跡特性的一般規(guī)律，得到了平曲線半徑、緩和曲線長、CCR(曲率變化率)、曲線超高、車速對行車軌跡特性的影響規(guī)律。　　最后，采用聚類多元回歸分析的數(shù)學方法，建立了雙車道公路曲線段行車軌跡最大側向偏移量預測模型。并以實驗觀測數(shù)據(jù)為依據(jù)，對模型的預測精度和可靠性進行了驗證?！　≌撐牡难芯渴菍Α耙匀藶楸荆踩辽稀钡牡缆仿肪€設計新理念的繼承和發(fā)展，同時也是對道路路線安全性評價指標體系的補充和完善。研究成果對于指導公路平曲線各線元的協(xié)調設計具有重要的參考價值?！　?

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