双车道公路长直线接小半径曲线路段限速研究
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［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｔｒａｆｆｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｓｐｅｅｄｌｉｍｉｔ；ｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｓｐｅｅｄｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ
１ 概 述
国内外相关研究表明，发生在弯道的交通事故 约占道路 交 通 事 故 总 体 的 ３９％ 。 ［１］ 其 中， 接 于 长 直线尽头的小半径曲线 被 称 为 “危 险 曲 线 ”， 交 通
２第０４３１卷８，年第
４期 ８月
公路工程 ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．４ Ａｕｇ．，２０１８
双车道公路长直线接小半径曲线路段限速研究
方 超 １，袁 方 ２，宗 卫 锋 １，郭 内 强 １，郭 忠 印 ２，李 志 勇 ３
（１湖南省张桑高速公路建设开发有限公司，湖南 张家界 ４２７０００； ２同济大 学 道 路 与 交 通 工 程 教 育 部 重 点 实验室，上海 ２０１８０４；３湖南省交通科学研究院有限公司，湖南 长沙 ４１００１５）
ＦＡＮＧ Ｃｈａｏ１，ＹＵＡＮ Ｆａｎｇ２，ＺＯＮＧ Ｗｅｉｆｅｎｇ１，ＧＵＯ Ｎｅｉｑｉａｎｇ１，ＧＵＯ Ｚｈｏｎｇｙｉｎ２，ＬＩＺｈｉｙｏｎｇ３ （１Ｈｕｎａｎ Ｚｈａｎｇｓａｎｇ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ， Ｚｈａｎｇｊｉａｊｉｅ， Ｈｕｎａｎ， ４２７０００，Ｃｈｉｎａ； ２ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｏａｄａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ， ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８０４， Ｃｈｉｎａ； ３Ｈｕｎａｎ ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ， ＬＴＤ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００１５，Ｃｈｉｎａ）
［摘 要］基于 ＯＫＴＡＬ８自由度驾驶模拟仿真平台研究双车道公路长 直 线 接 小 半 径 圆 曲 线 路 段 的 限 速 标 准。 采集了 １０名驾驶员在驾驶模拟仿真平台上搭建的 ５种小半径曲线场景中的车速和方 向 盘 转 角 等 车 辆 动 态 响 应 数 据，分析了曲线路段的车速、方向盘转角变化规律，得到了曲线路段最低车速对数回归模型。结果表明，驾驶 员在进入曲线路段后会主动降低车速，以适应车辆轨迹与曲线轨迹一致的要求；曲线路段的最低车速反映了驾 驶员对车速的需求；最低车速的均值可以同时满足轨迹保持、舒适性、不侧滑、不倾覆的条件，因此以曲线路 段最低车速的均值作为限速标准具有合理性。
［关 键 词 ］交 通 工 程 ；限 速 ；驾 驶 模 拟 ；速 度 需 求 ［中图分类号］Ｕ４９１４ ［文献标识码］ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ［文章编号］１６７４— ０６１０ （２０１８） ０４— ０１６０— ０５
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｐｅｅｄＬｉｍｉｔｏｆＬｏｎｇＳｔｒａｉｇｈｔＬｉｎｅＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈ ＳｈａｒｐＣｕｒｖｅｏｆＤｕａｌＬａｎｅＨｉｇｈｗａｙ
安全问 题 尤 为 突 出 。 ［２］ 我 国 山 区 双 车 道 公 路 规 划 年代久远，因受地形条件和当时经济条件制约，长 直线尽头接小半径圆曲线的线形组合较为常见。因 此，研究此类路段的交通事故成因和改善措施，对 提升我国山区公路的安全性能具有重要意义。
［收 稿 日 期 ］２０１８－０３－２９ ［基金项目］交通运输部科技建设项目 （２０１４３１８７８５０９０），湖南交通科技项目 （２０１４１１） ［作 者 简 介 ］方 超 （１９８８－），男 ，湖 南 汉 寿 人 ，从 事 高 速 公 路 工 程 管 理 工 作 。
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＯＫＴＡＬ８－ＤＯＦｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅ ｓｐｅｅｄｌｉｍｉｔｏｆｌｏｎｇｓｔｒａｉｇｈｔｌｉｎｅｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｓｈａｒｐｃｕｒｖｅｏｆｄｕａｌｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙＴｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ ｄａｔａｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓｐｅｅｄａｎｄｓｔｅｅｒｉｎｇｗｈｅｅｌａｎｇｌｅｏｆ１０ｄｒｉｖｅｒｓｄｒｉｖｉｎｇｉｎ５ｋｉｎｄｓｏｆｓｍａｌｌｒａｄｉｕｓｃｕｒｖｅ ｓｃｅｎｅｓｏｎｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍ ｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄＴｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｓｐｅｅｄａｎｄｓｔｅｅｒｉｎｇｗｈｅｅｌａｎｇｌｅ ｉｎｃｕｒｖｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄＴｈｅｎｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍ ｓｐｅｅｄｌｏｇａｒｉｔｈｍ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｒｉｖｅｒｗｉｌｌａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｐｅｅｄａｆｔｅｒｅｎｔｅｒｉｎｇｓｈａｒｐｃｕｒｖｅｓｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅ ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｂｅｔｗｅｅｎｖｅｈｉｃｌｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄｔｈｅｃｕｒｖｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙＴｈｅｍｉｎｉｍｕｍ ｓｐｅｅｄｉｎ ｃｕｒｖｅｓｅｃｔｉｏｎｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｄｒｉｖｅｒｓ’ｄｅｍａｎｄｆｏｒｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｐｅｅｄＴｈｅａｖｅｒａｇｅｏｆｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍ ｓｐｅｅｄｃａｎ ｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，Ｃｏｍｆｏｒｔ，ｎｏｔｓｋｉｄｄｉｎｇａｎｄｎｏｔｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅＴｈｅｒｅ ｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｏｕｓｅｔｈｅａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍ ｓｐｅｅｄｉｎｃｕｒｖｅｓｅｃｔｉｏｎａｓｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｖａｌ ｕｅｏｆｓｐｅｅｄｌｉｍｉｔ
第 ４期
方 超，等：双车道公路长直线接小半径曲线路段限速研究
１６１
目前国内外针对小半径圆曲线交通安全问题研 究的角度多集中在事故成因、形态分析及设计参数 取值等方面。在事故成因和形态研究方面，韩玉雷 通过分析大半径与小半径圆曲线组合条件下的事故 资料，发现小半径圆曲线上的交通事故主要是成因 是车速过 快 。 ［３］ 潘 晓 东 等 通 过 实 车 实 验， 采 集 了 小半径圆曲线路段的行车轨迹、视距和驾驶员心率 等数据。分析结果表明，车辆行驶在曲线中部附近 时，车辆会朝道路中线方向偏移。偏移量的大小与 运行车速呈正相 关 。 ［４，５］ 李 晨 研 究 了 穿 越 城 镇 小 半 径曲线路段的行车轨迹，得到了与潘晓东等相同的 结论 。 ［６］ 李铁洪、 吴 华 金 等 分 析 了 小 半 径 圆 曲 线 路段的交通事故数据，发现事故形态主要有路基加 宽不足、转向不足、转向过度三种类型，后两种事 故形态的 成 因 则 是 由 于 运 行 车 速 与 设 计 车 速 不 匹 配 。 ［２］ 在设 计 参 数 方 面， 我 国 的 《公 路 路 线 设 计 规范》 中建议长直线不宜与小半径圆曲线相接， 但未对 相 应 设 计 指 标 的 取 值 做 出 明 确 的 规 定 。 ［７］ 张宝君、刘军等总结了国内外的公路设计标准，建 议各级 公 路 长 直 线 后 平 曲 线 的 半 径 不 宜 小 于 ６００ ｍ［８］。叶亚丽、许金良等通过 分 析 各 种 半 径 曲 线 上 的运行车速变化规律，提出双车道公路针对客车、 和货车的小 半 径 圆 曲 线 临 界 半 径 分 别 为 ６１０ｍ 和 ５５０ｍ［１］。
１ 概 述
国内外相关研究表明，发生在弯道的交通事故 约占道路 交 通 事 故 总 体 的 ３９％ 。 ［１］ 其 中， 接 于 长 直线尽头的小半径曲线 被 称 为 “危 险 曲 线 ”， 交 通
２第０４３１卷８，年第
４期 ８月
公路工程 ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．４ Ａｕｇ．，２０１８
双车道公路长直线接小半径曲线路段限速研究
方 超 １，袁 方 ２，宗 卫 锋 １，郭 内 强 １，郭 忠 印 ２，李 志 勇 ３
（１湖南省张桑高速公路建设开发有限公司，湖南 张家界 ４２７０００； ２同济大 学 道 路 与 交 通 工 程 教 育 部 重 点 实验室，上海 ２０１８０４；３湖南省交通科学研究院有限公司，湖南 长沙 ４１００１５）
ＦＡＮＧ Ｃｈａｏ１，ＹＵＡＮ Ｆａｎｇ２，ＺＯＮＧ Ｗｅｉｆｅｎｇ１，ＧＵＯ Ｎｅｉｑｉａｎｇ１，ＧＵＯ Ｚｈｏｎｇｙｉｎ２，ＬＩＺｈｉｙｏｎｇ３ （１Ｈｕｎａｎ Ｚｈａｎｇｓａｎｇ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ， Ｚｈａｎｇｊｉａｊｉｅ， Ｈｕｎａｎ， ４２７０００，Ｃｈｉｎａ； ２ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｏａｄａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ， ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８０４， Ｃｈｉｎａ； ３Ｈｕｎａｎ ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ， ＬＴＤ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００１５，Ｃｈｉｎａ）
［摘 要］基于 ＯＫＴＡＬ８自由度驾驶模拟仿真平台研究双车道公路长 直 线 接 小 半 径 圆 曲 线 路 段 的 限 速 标 准。 采集了 １０名驾驶员在驾驶模拟仿真平台上搭建的 ５种小半径曲线场景中的车速和方 向 盘 转 角 等 车 辆 动 态 响 应 数 据，分析了曲线路段的车速、方向盘转角变化规律，得到了曲线路段最低车速对数回归模型。结果表明，驾驶 员在进入曲线路段后会主动降低车速，以适应车辆轨迹与曲线轨迹一致的要求；曲线路段的最低车速反映了驾 驶员对车速的需求；最低车速的均值可以同时满足轨迹保持、舒适性、不侧滑、不倾覆的条件，因此以曲线路 段最低车速的均值作为限速标准具有合理性。
［关 键 词 ］交 通 工 程 ；限 速 ；驾 驶 模 拟 ；速 度 需 求 ［中图分类号］Ｕ４９１４ ［文献标识码］ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ［文章编号］１６７４— ０６１０ （２０１８） ０４— ０１６０— ０５
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｐｅｅｄＬｉｍｉｔｏｆＬｏｎｇＳｔｒａｉｇｈｔＬｉｎｅＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈ ＳｈａｒｐＣｕｒｖｅｏｆＤｕａｌＬａｎｅＨｉｇｈｗａｙ
安全问 题 尤 为 突 出 。 ［２］ 我 国 山 区 双 车 道 公 路 规 划 年代久远，因受地形条件和当时经济条件制约，长 直线尽头接小半径圆曲线的线形组合较为常见。因 此，研究此类路段的交通事故成因和改善措施，对 提升我国山区公路的安全性能具有重要意义。
［收 稿 日 期 ］２０１８－０３－２９ ［基金项目］交通运输部科技建设项目 （２０１４３１８７８５０９０），湖南交通科技项目 （２０１４１１） ［作 者 简 介 ］方 超 （１９８８－），男 ，湖 南 汉 寿 人 ，从 事 高 速 公 路 工 程 管 理 工 作 。
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＯＫＴＡＬ８－ＤＯＦｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅ ｓｐｅｅｄｌｉｍｉｔｏｆｌｏｎｇｓｔｒａｉｇｈｔｌｉｎｅｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｓｈａｒｐｃｕｒｖｅｏｆｄｕａｌｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙＴｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ ｄａｔａｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓｐｅｅｄａｎｄｓｔｅｅｒｉｎｇｗｈｅｅｌａｎｇｌｅｏｆ１０ｄｒｉｖｅｒｓｄｒｉｖｉｎｇｉｎ５ｋｉｎｄｓｏｆｓｍａｌｌｒａｄｉｕｓｃｕｒｖｅ ｓｃｅｎｅｓｏｎｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍ ｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄＴｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｓｐｅｅｄａｎｄｓｔｅｅｒｉｎｇｗｈｅｅｌａｎｇｌｅ ｉｎｃｕｒｖｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄＴｈｅｎｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍ ｓｐｅｅｄｌｏｇａｒｉｔｈｍ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｒｉｖｅｒｗｉｌｌａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｐｅｅｄａｆｔｅｒｅｎｔｅｒｉｎｇｓｈａｒｐｃｕｒｖｅｓｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅ ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｂｅｔｗｅｅｎｖｅｈｉｃｌｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄｔｈｅｃｕｒｖｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙＴｈｅｍｉｎｉｍｕｍ ｓｐｅｅｄｉｎ ｃｕｒｖｅｓｅｃｔｉｏｎｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｄｒｉｖｅｒｓ’ｄｅｍａｎｄｆｏｒｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｐｅｅｄＴｈｅａｖｅｒａｇｅｏｆｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍ ｓｐｅｅｄｃａｎ ｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，Ｃｏｍｆｏｒｔ，ｎｏｔｓｋｉｄｄｉｎｇａｎｄｎｏｔｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅＴｈｅｒｅ ｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｏｕｓｅｔｈｅａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍ ｓｐｅｅｄｉｎｃｕｒｖｅｓｅｃｔｉｏｎａｓｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｖａｌ ｕｅｏｆｓｐｅｅｄｌｉｍｉｔ
第 ４期
方 超，等：双车道公路长直线接小半径曲线路段限速研究
１６１
目前国内外针对小半径圆曲线交通安全问题研 究的角度多集中在事故成因、形态分析及设计参数 取值等方面。在事故成因和形态研究方面，韩玉雷 通过分析大半径与小半径圆曲线组合条件下的事故 资料，发现小半径圆曲线上的交通事故主要是成因 是车速过 快 。 ［３］ 潘 晓 东 等 通 过 实 车 实 验， 采 集 了 小半径圆曲线路段的行车轨迹、视距和驾驶员心率 等数据。分析结果表明，车辆行驶在曲线中部附近 时，车辆会朝道路中线方向偏移。偏移量的大小与 运行车速呈正相 关 。 ［４，５］ 李 晨 研 究 了 穿 越 城 镇 小 半 径曲线路段的行车轨迹，得到了与潘晓东等相同的 结论 。 ［６］ 李铁洪、 吴 华 金 等 分 析 了 小 半 径 圆 曲 线 路段的交通事故数据，发现事故形态主要有路基加 宽不足、转向不足、转向过度三种类型，后两种事 故形态的 成 因 则 是 由 于 运 行 车 速 与 设 计 车 速 不 匹 配 。 ［２］ 在设 计 参 数 方 面， 我 国 的 《公 路 路 线 设 计 规范》 中建议长直线不宜与小半径圆曲线相接， 但未对 相 应 设 计 指 标 的 取 值 做 出 明 确 的 规 定 。 ［７］ 张宝君、刘军等总结了国内外的公路设计标准，建 议各级 公 路 长 直 线 后 平 曲 线 的 半 径 不 宜 小 于 ６００ ｍ［８］。叶亚丽、许金良等通过 分 析 各 种 半 径 曲 线 上 的运行车速变化规律，提出双车道公路针对客车、 和货车的小 半 径 圆 曲 线 临 界 半 径 分 别 为 ６１０ｍ 和 ５５０ｍ［１］。