一种山区公路线形安全性评价模型与方法

根据中国西南山区低等级公路(二级以下)的路况条件,通过不同条件下的车速调查,建立了一种运行车速的估计模型,给出了一种用于西南山区公路的基于运行车速的线形安全性评价标准。开发的评价软件实现设计和使用阶段的可视化实时评价,并将该方法用于实际设计项目中。     

基于运行速度的公路线形协调性评价

不能较好地符合车辆行驶特征的道路线形指标设计是造成交通事故的主要原因之一.由此,在参考国内外研究的基础上,结合我国交通部现行的公路项目安全性评价指南和设计速度为80km/h的公路典型路段的划分方法,对车辆在实际运行环境中的运行速度进行了修正,重新提出了典型路段下运行速度的预测模型,并总结了基于运行速度的公路线形协调性和连续性评价标准.最后,根据鹤大高速杏复段的线形设计数据,对K39到K49路段进行了运行速度的预测及修正,对该路段典型路段的线形协调性予以评价,找出线形协调性不良路段,提出安全性调整方案.     

基于驾驶人行为的公路安全不确定性智能评价

为客观评价公路交通安全,从驾驶人角度出发,通过分析驾驶人行为特征,从生理和心理两方面确立了驾驶行为安全评价因子。针对评价因子的模糊性和随机性,借助不确定性人工智能中的云模型方法,利用单规则云发生器建立定量因子分值云模型,提出了基于生理特征的评价方法;采用虚拟云中的浮动云建立定性因子云模型,提出了基于心理特征的安全评价方法,结合分析结果进行综合评价,从而确定公路安全等级,并选取了4条典型路段进行安全评价。评价结果表明:该评价方法客观地反映了实地路段的公路安全情况,能为公路交通安全设计提供依据。     

基于可能速度的公路线形评价标准

为了提高公路安全水平和公路线形设计质量,分析了公路线形设计的连续性和应用可能速度的公路线形评价方法,提出采用速差作为评价线形连续性的标准,速差量作为度量速差的指标,并根据可能速度计算公式求出了各设计速度的速差量,建立了速差量与平曲线半径的关系.计算结果表明:当设计速度为120、100、80 km/h时,可能速度评价指标为20 km/h;设计速度为60、40、30、20 km/h时,可能速度评价指标分别为18、15、12、12 km/h.     

基于运行车速的公路线形设计质量评价

速度因素在公路交通事故中占有相当的比重 ,而线形是决定车辆实际运行车速的基础 .通过对车辆运行特征的实地观察和运行车速的现场观测 ,标定了车辆运行车速和加速度与公路线形之间的关系模型 .从行车安全的角度出发 ,将线形单元间运行车速和加速度的变化量作为线形质量的评价标准 ,建立了线形质量评价模型 ,用以进行公路线形设计质量的定量评价 .     

公路线形的操纵负荷分析及设计控制

以路线-驾驶者-车辆仿真系统为行车试验手段,根据行驶过程中方向盘角输入和转速的时域变化,分析了多条路线的操纵负荷特性,试验路线的设计车速Vd为20～120km/h,含长大圆曲线、卵型、凸型、回头曲线等组合.结果表明:在Vd≥80km/h的山岭区高速公路上操纵车辆是非常容易的;当曲线半径大到一定程度时,曲线行驶和直线行驶已经不存在差别,但仍需要方向干预;当行驶速度偏离设计车速不多时,二、三级公路的操纵负荷虽比高速公路大,但还不至于造成驾驶者紧张,不过三级公路可能会使快速车辆操纵困难;卵型线是一种有利于操纵的组合形式,因为可以在中插回旋线上调整方向盘转角;相邻同向曲线的圆直点 (YZ)和直缓点(ZH)共点时,YZ/ZH点处的曲率跳跃会导致操纵困难,建议处理成卵型;回头曲线使四级公路上的车辆操纵变得困难,省略回旋线会造成驾驶者紧张,为此应提供至少25 m的回旋线.     

面向不平衡数据集的SMOTENC-XGBOOST驾驶人交通安全评估模型

为深入挖掘驾驶人因素与交通事故之间的关系,提出一种基于SMOTENC和极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)的驾驶人交通状态优劣分类算法。首先针对交通事故发生与否不平衡的特点,使用SMOTENC算法对数据进行上采样并在采样过程中加入随机扰动,解决了数据不平衡问题。然后使用Embedded算法结合L1正则化,通过模型评估完成对特征子集的选择。最后使用机器学习的方法将XGBoost算法用于执行数据的特征提取和分类过程。实验表明,在对驾驶人的交通状态进行综合评价的任务上,XGBoost模型的准确率为99.85%,相较于随机森林、支持向量机等对照组模型,提升了约1.12%-1.80%。除此之外,使用SMOTENC算法对数据不平衡问题进行处理后,通过混淆矩阵观察到模型对于好坏个体均具备较好的识别能力。     

公路线形设计方案分析

本文分析了公路路线方案选择的特点,提出了公路路线方案选择的原则和步骤,研究了路线方案选择方法,包括生态选线和安全选线,提出了安全选线的标准。这些方法的提出,为设计人员在选线过程中合理协调各种影响因素、解决设计主要矛盾提供了有益的参考。     

GIS在公路几何线形评价中的应用探讨

文章分析了当前公路项目安全性评价中运行速度计算和线形评价的不足,探讨利用GIS进行运行速度预测计算的技术路线,从而提高公路线形的评价的科学性.最后利用实际的项目数据,基于GIS进行运行速度的计算单元确定、建模、计算、分析与结果输出,讨论将GIS作为公路项目安全性评价的基本手段的可行性.     

公路空间线形的优化

本文的研究目的是为了提供一种优化公路空间线形的方法和程序HAOP。它提出了利用空间交点确定公路空间线形的方法,研究了如何应用随机动态规划这一优化方法。试算表明程序HAOP具有一定的有效性和实用性。     

高速公路线形设计的质量量化评价模型

针对道路安全审计中如何量化评价线形的设计质量这一重大技术问题,在分析国内外相关研究及实际调查研究的基础上,构造了高速公路线形设计质量量化评价模型,找出了模型量化评价值与亿车公里事故率之间的内在联系,充分验证了评价模型的适应性和有效性,最后给出了高速公路线形设计质量评价标准.     

面向公路选线的水土保持评价研究

大量的公路建设己经对自然环境产生了较大的扰动,直接影响到人类的生存环境。该文以公路总体布局和路线方案比选的水土保持评价为研究对象,探讨了公路总体布局的水土保持评价要点,分析了路线方案比选的方法和内容,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

高海拔公路隧道进口段驾驶人生理特征识别模型研究

为研究高海拔高速公路隧道进口段驾驶人生理特征变化规律及主要影响因素,提高高海拔隧道进口段行车安全性,首先,按照刺激因素对驾驶人生理特征的影响程度将高海拔高速公路隧道进口段划分为L₁、L₂、L₃,以心率表征驾驶人生理特征,并分别选取车辆距隧道口距离、隧道内照度作为驶入隧道前、后的影响因子;其次,通过实车等效试验,获取车辆位置信息、驾驶人在不同速度下的心率及隧道内照度数据;最后,运用数理统计对比分析了驾驶人在不同路段以不同车速行驶时心率指标的变化规律及差异性,并分别建立了不同车速下驾驶人心率与车辆距隧道口距离(L₁+L₂段)、心率与照度(L₃段)间的回归模型,以探索外部因素对驾驶人生理特征变化的影响程度。结果表明,不同行驶阶段,驾驶人心率存在显著差异,且驾驶人在驶入隧道前400 m至驶入隧道后350 m心率变化最明显;进入隧道前、后,在考虑了初始车速、车辆距隧道口距离与初始车速、照度等因素后,所建立的回归模型为三次曲线模型,且拟合度均较高;不同初始车速下,驾驶...     

基于Civil 3D的公路线形连续性评价与应用

为在路线设计阶段提高线形设计的合理性,将空间曲率作为公路线形连续性的评价标准,采用VS开发工具及C#开发语言对Civil 3D进行二次开发.建立了以空间曲率为指标的评价模型,形成了针对线形连续性的公路线形评价程序,该程序可以作为扩展工具在Civil 3D中运行,并利用该程序对位于黑龙江省的骆驼砬子至庆有屯公路进行了线形连续性评价检验.结果 表明,本文开发的公路线形连续性评价程序能够快速计算空间曲率,并对线形安全性做出评价,可为公路项目线形优化提供参考.     

基于高速公路线形综合指标的安全评价模型

为全面地研究公路线形指标与道路安全的关系,以曲率、曲率变化率、曲线转角、纵坡度、车道宽度、车道数、左右路肩宽度等设计指标为依据在国内首次提出了公路线形综合指标的概念.在此基础上构建了公路线形综合指标评价模型,评价模型为公路线形的量化分析提供了理论评价方法.通过回归得到事故率与线形综合指标累计值的关系,回归结果证明公路线形综合指标可以作为公路线形质量评价和道路安全评价的评价指标,并且综合指标累计值与事故率具有较好的相关性,得到了事故率与综合指标累计值的关系模型.并根据算例制定了安全性评价标准.     

山区公路平面线形的优化设计

作为动态规划法与随机搜索法相结合进行公路线形优化设计的应用之一,本文提出了在山区狭长地带范围内对公路平面线形进行优化的有效方法。本方法选用了简单实用的带状方格网式数字地形模型。线形优化的目标函数采用以主导坡度控制时的“理想坡度线”作为纵断面设计线的假想工程量或假想工程费用。函数的状态变量和决策变量为平面转角点座标。一般情况下,优化的计算单元包含了圆曲线和缓和曲线的构成,并选用各转角点的直缓点作为分段点。此外,文中还列举了进行公路平面和纵断面线形优化前后的算例比较与成果分析。算例表明,采用本方法进行山区公路平面线形优化通常能缩短路线,增大平曲线半径和提高路线设计纵坡的均匀性,并明显降低工程造价。     

关于公路线形设计的思考

本文分析了公路线形设计中的几个问题，提出了自己的看法，供大家参考。     

汽车方向控制驾驶员模型

建立合适的汽车方向控制驾驶员模型是人-车-路闭环系统最重要的环节之一.目前在传递函数、最优控制的基础上建立了补偿模型、预瞄补偿跟踪模型、预瞄最优曲率跟随模型等,但由于驾驶员驾驶特性的非线性、时变性等特征,上述模型很难模拟驾驶员实际操纵行为.考虑到驾驶员的操纵特性,运用智能控制理论,基于模糊控制、神经网络及这两者的结合,建立相应的驾驶员模型可以更加接近驾驶员实际的驾驶行为.     

浅谈山区改建公路线形设计方案

一、选线的基本原则路线方案是路线设计中最根本的问题,路线方案一经确定,整个工程的设施布局及工程造价便基本确定,因此,路线应在满足使用任务和性质要求的前提下,妥善处理近期与远期、整体与局部的关系,综合考虑自然条件、技术标准、工程投资、施工等因素,认真进行方案研究,从多方案中优选出合理的方案。它对一条公路的勘测设计质量起着决定性作用。现有的山区公路基本上没有经过正规的勘测设计,存在技术等级低、行车安全性差等弊端。山区改建公路选线除应遵守道路选线的一般原则,还要根据工程量大小、技术指标提高程度等因素实行充分利用…     

公路弯坡路段线形设计

根据动力学原理，对汽车在弯坡路段上的运行状态及行车安全性进行了分析。认为弯坡路段之所以成为车辆运行安全隐患的原因是由于设计速度与车辆实际运行速度不协调造成的，在弯坡路段的线形组合设计中应根据车辆的实际运行速度选用技术指标。利用Matlab绘制出在不同设计速度下，坡长、坡度与速度的关系图及“速度与半径的关系图”，为设计公路在弯坡路段的线形组合中合理选取技术指标提供了依据。