基于人-车-路虚拟试验的道路线形安全性评价
基于VISSIM交通仿真的道路安全性评价
基于VISSIM交通仿真的道路安全性评价万兵(青海省公路科研勘测设计院西宁810008)摘要随着高速公路的快速发展，车辆数量的逐年递增，交通事故时有发生，不仅造成财产损失，更重要的是造成人员伤亡，因此对于道路安全性评价愈发重要。
传统的评价方法计算复杂或是基于已建成的道路，缺乏实际可操作性。
本文以西宁至互助一级公路初步设计为依托工程，基于道路运行速度的安全性评价标准，提出了应用V I S S I M交通仿真软件的拟建道路线性设计。
通过该方法可以进行提前改建与重新设计，避免由于道路线型造成交通事故。
所述方法可以为今后拟建道路安全性评价提供了直观有效且科学的方法指导与理论基础。
关键词拟建道路道路安全交通仿真评价Researchon Safety Evaluation of Highway Basedon VISSI]? SimulationBing Wan(Qinghai Local Railway Construction Investement C o. $Ltd.，Xining810008$ China) Abstract Witli the rapid development of highway，the vehicle number was increasing year by year.Correspondingly，the t r a f f i c accidents happened occasionaiy，and not only lead to economic Therefore，i t i s i ncreasingly important to evaluate the t r a f f i c safety.The traditional evaluation methiods are a l l complex or based on the existed roads，and lack practical operability.Through a case of the preliminary design of theXining〜Huzhu highway，a safety evaluation method for the proposed highway was put forwa t r a f f i c simulation software a nd safety evaluation criteria of vehicle running speed.By the proposed methiod，the adverse linear conditions can berebuilt and redesigned in advancc，to avoid t r a f f i c accid type.This paper can provide effective method guidance a nd theoretical basis for the future Key words Propoedhighway；Highwaysafety；Traffic s imulation；Evaluation引言据调查统计，2009 -2015交通事故所造成的生命及财产损失等基本情况如1 -4图所示[1]。
公路线形安全性评价体系研究的开题报告
公路线形安全性评价体系研究的开题报告一、研究背景及意义。
公路线形安全性是指道路的线形特征是否符合行车安全的要求，包括水平曲率、坡度、路段长度等因素，它对行车安全和交通流畅性都具有很大的影响。
善于评估公路线形安全性，掌握公路线形特点，能够提高公路设计的质量，减少交通事故发生，成为公路建设中的一个重要环节。
二、问题及目的公路线形安全性评价体系是指根据公路线形设计特点，建立相应系统的公路线形安全性评价系统，从而评估道路设计的线型安全性，为中小型公路设计提供科学、准确的参考依据。
较为综合的评价体系一般从以下几个方面评估公路线形安全性：1.水平曲率评价：水平曲率是指公路路段中轴线在平面上的投影沿路线的曲率变化规律，可以评估车辆行驶的稳定性和驾驶员的视觉舒适度。
2.坡度评价：坡度是指公路纵断面的高差或坡率状况，可以评估车辆过坡的便利度、制动功率需求以及驾驶员的驾驶舒适度。
3.路段长度评价：路段长度是指沿线行程中的路段长度，也可以是研究路段单一施工尺度分类的基础。
本研究旨在针对公路线形安全性评价，建立适合国情的综合评价体系，以期改善公路线型设计表现。
三、研究方法本研究主要采用文献调研、案例研究和数据分析等方法，综合运用一定的定量研究和定性研究方法，以多元线性回归方法为主线，建立线型安全性评价模型，以数学模型为基础，讨论影响公路线形安全性的关键因素，并在模型基础上进行问题分析和预测研究，找出影响公路线型安全性的内部与外部因素，提出改进措施。
四、研究内容本研究将根据公路线型特征的不同，研究对象从单一施工尺度拓展到多种设计要素，以国内最大的高速公路及国道等道路为样本调查数据，建立公路线形安全性评价指标体系，对线型设计特点结构和设计流程进行分析，全面掌握公路线形工程设计水平及其提高方向。
五、预期成果本研究将建立公路线形安全性评价体系，提供针对公路线造型的优化建议，进一步完善公路规划，为公路建设提供科学的指导方针，提升公路设计水平，降低交通事故发生率，推动我国公路建设持续健康发展。
基于虚拟现实技术的车辆驾驶模拟与安全评估
基于虚拟现实技术的车辆驾驶模拟与安全评估在如今现代化社会中，汽车已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
然而，随着道路交通的日益拥挤和交通事故的频发，如何提高驾驶安全性成为了一个迫切的问题。
为了解决这一问题，虚拟现实技术（VR）被广泛应用于车辆驾驶模拟与安全评估中。
本文将探讨基于虚拟现实技术的车辆驾驶模拟与安全评估的概念、应用、优势和未来发展。
车辆驾驶模拟是通过虚拟现实技术重建真实道路和交通环境，并让驾驶者在模拟环境中实际操作进行驾驶练习和技能培训的过程。
通过驾驶模拟器，驾驶者能够体验各种不同的交通场景，如高速公路、城市道路和恶劣天气条件，提高其对各种驾驶情况的应对能力和安全意识。
同时，驾驶模拟器还可以模拟紧急情况，如刹车失灵和紧急转向，让驾驶者学习和训练处理突发事件的能力，从而提高驾驶安全性。
虚拟现实技术在车辆驾驶模拟与安全评估中的应用已经取得了显著进展。
首先，虚拟现实技术能够提供高度逼真的仿真体验，使驾驶者感受到真实驾驶场景中的速度、声音和振动等感觉。
驾驶者可以在虚拟环境中进行多次实践和重复训练，以减少在真实道路上的驾驶误差和事故风险。
其次，虚拟现实技术还可以创建各种复杂的交通场景和障碍物，如交叉路口、行人和其他车辆，让驾驶者在模拟环境中面对各种挑战，提高其应对复杂交通情况的能力。
此外，虚拟现实技术还可以测量和记录驾驶者的反应时间、注意力集中度和驾驶行为，通过评估数据来评估驾驶者的驾驶能力和安全性，为提高驾驶技能和驾驶安全性提供科学依据。
基于虚拟现实技术的车辆驾驶模拟与安全评估具有许多优势。
首先，它可以提供安全的驾驶训练环境，减少在真实道路上的事故风险，并降低驾驶者的不安感和焦虑感。
其次，虚拟现实技术的可视化和交互性能够帮助驾驶者更好地理解和掌握驾驶技巧，提高其对驾驶环境的感知和理解能力。
此外，驾驶模拟器还可以提供及时的反馈和建议，帮助驾驶者改正错误和纠正不良驾驶习惯，形成正确的驾驶行为和安全驾驶意识。
公路安全性评价线形指标分析
一
般特性进行 的一 种定量 分析 的方 法。它能够 从 系统的 范围来
Ｒ 加Hale Waihona Puke 平 均值 ∑Ｒ Ｌ ∑Ｌ
（） ４
对连续性 的元 素进 行定量 分析 ， 这也 是设 计连续 性 的动机所 在 。
当 ＫＲ值 为正 时 ， 这一圆 曲线半径 相对 于线 形整体性 而言取 通过 对某一种线形元 素所选 设计指 标整 体性 上的 比较来 评价某 值过大 ， 路线里程可 能会 过多延 长 ， 从而造 成工程 造价 以及旅行 路段的宏观特征。同一种线 形元素 中， 如果某 一线 形元素设 计 时间的浪费 ， 即圆 曲线半 径取 值不合 理 ， 就是 ＫＲ值越 大线 形 也 指标相对其他元素选取的过大或者过小 ， 以及不符合 驾驶员 实际 越不经济 ； ＫＲ值 为负 时 ， 当 该圆 曲线对 于行 车连续 性影 响较 为 行车规律所需 ， 驾驶员 必将 感知 到线形 整体性 上有 明显 的突变 ， 突出， 当司机连续行驶时 ， ＫＲ的绝对 值越 大 ， 个 圆曲线 的曲率 这
Ｃ Ｒ＝ Ｒ
Ｒ
该指标是把路段上单 独 圆曲线半 径和 该路段 上所 有 圆曲线 小 或增加 两种情况 分别 考虑。
２ 单竖 曲线 率与 平均 竖 曲线 率的 比值 Ｋ
（） １
纵面线形对 交通安全 的影 响研究 以探 讨停 车视距 与速度或
事故的关系为多 ， 在这些研究 中表 明坡 度及停 车视距对运行速度 存在一定的影响 。因此 ， 中研究使 用一个综 合的纵面线形指标 文
— —
路段竖 曲线 的个数 。
路段平均竖 曲线率 （ Ｃ） ＡＶ 一定程 度上 可以表征 路段 内竖 曲
基于人-车-路虚拟试验的道路线形安全性评价
在研究现有的道路线形安全性 价疗法 的基础 上 ， 构建
了基 于 道 路 交 通 事 故 的评 价 指 标 ， Ｊ ＤＡ 采 ｆＡ ＭＳ软 件 建 立 ｒ Ｊ
人 一车 一路仿真环境 并进行 Ｊ ， 道路线 形安 性评 价试 验 ， 通 过综合分析评价指标 对应 的输 出绱 以揭尔路 段 的安 个 ＝ 以及 可 能 发 生 的 交通 事故 类 。
目前 ， 内外 主要 采 用 相 邻 路 段 运 行 速 度 的差 值 （ ） 国 △ 来 进 行 公 路 线 形 设 计 安 全性 评 价 ， 方 法 的 不 足 是 忽 略 了 导 此 致 交 通 事 故 的 主 要 隐 患 —— １ ％ 的高 速 或 超 速 行 驶 车辆 ； ５ 文 献 ［ ］ 为 了 解 决 此 问 题 ， ｍ 了基 于 可 能 速 度 的 线 形 安 ４中 提
上 的不 稳 定 ， 成交 通 事故 ｊ 造 。 １２ 道 路 线 形 安 全 性 评 价 方 法 ．
道 路 线 形 设 计 的 是 否 合 理 是 导致 公 路 交 通 事 故 的 一 个
征 良好 的 路 段 上 相 对 较 少 ， 充 分 说 明 Ｊ这 一 就 ， ｔ
主要 原 因 ， 某 些 路 段 交 通 事 故 明 显 集 【 ， 在 道 路 几 何 特 在 ｆ ｌ 闪此 ， 对
速公路线形设计方案的安伞性评价 ； 多数评价指怀 ， 陔设计路线 安全性较好 ， Ｊ 但路段通 行极 限车速显示该 路段前
段 （ 程 。一 ．７ｋ 行 车速 度 分 们 较 分 敞 ， 里 ２ ４ ｍ） 容 诱 发 趟 逑 仃 驶 ， 潜在 的事 故 多 发路 段 。 为 关键词 ： 道路 线 形 设 计 ； 个性 评 价 ； Ｄ ＭＳ Ｃ ｒ虚 拟试 验 ； 故 多 发 路 段 安 Ａ Ａ ／ ａ； 事 中 图分 类 号 ： ４ １ １ Ｕ６． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ６—００ （０ １ Ｏ ０ ２ ０ １０ ７７ ２ １ ）３— １０— ４
基于 BIM 的道路线形设计及安全评价方法概述
基于 BIM 的道路线形设计及安全评价方法概述摘要：BIM 技术是工程建设领域继CAD 技术之后又一次新的突破，它实现了二维建造转向多维建造，在建筑、道路、市政管廊等领域得到广泛应用。
市政道路项目具有空间跨度长及周边地形变化多样等特点。
利用 BIM 技术对市政道路工程沿线地形进行分析，然后根据项目性质和功能要求建模，从而实现三维可视化。
这样一方面可确保整个项目的设计优化，更加直观地指导施工，节约项目投资，另一方面也能通过模型评价道路线形设计效果，确保交通安全。
关键词：BIM；道路线形设计；安全评价引言在我国经济快速发展的过程中，市政道路建设对我国城镇基础设施的完善和人民生活质量的提高发挥了重要作用。
线形设计作为市政道路设计中的关键环节，受到周边地形地貌、地质、管线、建筑等众多因素的制约。
传统二维设计很难有效处理这些问题，设计人员容易顾此失彼，遗漏某些关键因素，造成设计缺陷。
BIM 技术的出现有效的解决了这个问题，它以三维设计为基础，在整个设计过程中均可实现可视化效果，方便设计人员更清晰准确的把握道路线形与周边设施、周边环境之间的交互关系，避免相互冲突，将可能遇见的问题提前处理掉。
BIM 技术理念在道路设计中的应用BIM 建筑信息模型起源于美国，开始主要应用于建筑领域，后来逐渐扩展到桥梁、隧道、道路、铁路、管廊等其他工程建设行业。
根据《美国国家 BIM 标准》的定义， BIM 是工程设施物理和功能特性的数字表达，也是知识共享信息机制。
通过从工程项目施工前期规划到后期拆除的全生命周期管理，能够为决策者提供准确的参考数据信息。
而且在项目的不同阶段，还可以对 BIM 技术进行实时的信息更新，帮助关联人员从中获取所需的项目资料，也可将项目全生命周期所有资料与信息进行妥善保管。
在市政道路设计和建设过程中，利用 BIM 技术的可视化优势，将设计成果从二维方式转变为三维立体方式，不仅可以更及时、准确的发现道路设计中存在的问题，还可以提高工程量计算的精确性。
公路线形安全分析与评价研究的开题报告
公路线形安全分析与评价研究的开题报告
一、选题背景：
公路是国民经济发展的重要组成部分，也是人民出行的主要方式。
公路安全事关人民
生命财产安全，具有极其重要的意义。
公路线形是公路安全的重要组成部分，它直接
影响着车辆行驶的安全稳定和交通流畅程度。
因此，对公路线形安全进行分析和评价，对提高公路安全水平、优化公路线形和改善交通运输环境具有重要意义。
二、研究内容和目标：
本研究旨在对公路线形安全进行分析和评价，重点研究以下内容：
1. 公路线形的概念与基本特征。
2. 公路线形安全评价的理论框架和方法体系。
3. 公路线形安全评价案例分析。
本研究的目标是：
1. 系统总结公路线形安全的相关理论，明确公路线形安全评价的指标体系和评价方法。
2. 建立公路线形安全评价模型，对公路线形进行科学、客观的评价。
3. 基于评价结果，提出针对公路线形安全的整改和改进对策。
三、研究方法：
本研究采用文献研究和实地调查相结合的方式，采集公路线形相关的文献和数据资料。
通过实地考察和调研，获取实际公路线形安全情况，结合相关理论和模型，进行公路
线形安全评价。
四、研究意义：
公路线形安全是公路安全中的重要组成部分，本研究的意义在于：
1. 为公路线形安全评价提供科学的方法和指标体系，有效提高公路线形安全保障水平。
2. 为公路改建、建设以及交通规划提供重要参考依据。
3. 促进公路交通安全管理和监督机制的完善。
道路线形对交通安全的影响及评价方法
0 引言 随着社会经济的快速发展，我国公路建设工程的数量和规模均呈现出较好的发展趋势，特别是《交通强国建设纲要》的制定，对公路建设提出了新的要求。
公路工程是区域间相互联系的枢纽，是人们日常出行的基本，其设计的合理性、安全性直接决定道路工程的整体建设质量和交通运行安全，不合理的公路路线设计则会给人民群众带来较大的生命财产损失。
因此路线设计是关乎整个道路工程运行与发展的重要环节，需要各部门引起足够的重视。
重点分析了道路线形设计对交通安全的影响，并对此提出几点建议，以促进道路设计的进一步发展[1]。
1 道路因素与交通安全的关系分析 长期以来，我国将大部分交通事故发生的原因归结为人和车的因素，过分强调人在交通事故中的能动作用，忽视了道路自身的问题对交通事故的影响。
当交通事故发生时，更多的是去追究驾驶员的责任，很少溯源到道路的设计及施工。
事实上，许多交通事故的发生都是由于道路线形设计存在问题，影响到驾驶员的视觉、心理和操作，从而间接导致了交通事故的发生。
并且，对道路线形设计的要求只有如平曲线、竖曲线的半径，纵坡的坡度和坡长等特定的技术指标，对于线形组合的使用没有做出具体的规定。
对于道路设计施工的评价也更注重于路面质量和经济效益，忽视了线形安全性的评价。
因而造成一些公路通车后，经常发生交通事故，形成事故黑点[2]。
2 道路线形对交通安全的影响及评价方法2.1 道路路线的智能优化技术 路线智能优化技术是通过GIS的空间挖掘技术和多目标的遗传算法，将设计路段的原始数据输入程序中，获得道路路线的设计方案。
其间通过相应的仿真结果，验证道路设计后的运行效果。
路线智能优化技术可以降低路线设计的成本，提高路线设计的合理性，以此来提高路线的整体安全性和可靠性。
在路线设计过程中，可以将相应的数据算法与智能优化技术相融合，找出影响道路路线设计的关键因素，并制定相应的加强措施，提高路线的可靠性和安全性。
2.2 优化道路线形设计 道路的平面线形设计中，优先选择安全性较高且具有经济优势的直线设计方案，注意道路直线段长度不能过长，以保证驾驶人的视野尽可能的清晰。
2024年道路线形安全性分析及评价演讲稿范本(3篇)
2024年道路线形安全性分析及评价演讲稿范本尊敬的各位领导、专家、来宾，大家好！我很荣幸能在这里向大家介绍和讨论____年道路线形安全性分析及评价的相关内容。
我们都知道，道路安全是每个人都关注的重要议题，也是一个国家和社会发展的基础。
今年，我们在对道路线形的安全性进行全面分析和评价的基础上，展望未来，为了实现更安全的道路网络而努力。
首先，让我们来看一下____年道路线形的特点。
预计到____年，随着城市化的进一步推进，道路网络将更加复杂和扩张。
道路长度将大幅增加，交通流量也会显著增加。
因此，道路线形的安全性必然成为我们重点关注的问题。
为了对____年道路线形的安全性进行全面分析和评价，我们采取了综合的方法，并考虑了诸多因素。
首先是道路的设计和规划原则。
我们需要确保道路线形的合理性，避免急转弯、陡坡、突然变道等对驾驶员造成困扰的情况。
其次是交通流量和拥堵程度的评估。
道路的安全性不仅与线形有关，也与交通流量和拥堵程度密切相关。
我们需要考虑人流、车流等因素，对道路的通行能力和交通状况进行评估。
此外，我们还要综合考虑环境因素，如气候、地理条件等，以便更好地评估道路线形的安全性。
根据我们的分析和评价结果，我们提出了一些改进和优化的建议，以提高道路线形的安全性。
首先是道路设计和规划的优化。
我们建议在设计和规划道路时，采用科学的方法和原则，使道路的线形更为合理和安全。
其次是交通管理和监控的改进。
我们建议加强交通管理和监控，通过设置交通指示牌、交通信号灯等设施，提高驾驶员的注意力和安全意识。
此外，我们还提出了加强交通安全教育和培训的建议。
通过加强驾驶员的交通安全教育和培训，提高驾驶员的驾驶技能和安全意识，进一步提高道路线形的安全性。
综上所述，通过对____年道路线形的安全性进行全面分析和评价，我们提出了一系列的改进和优化建议，以提高道路线形的安全性。
道路安全是一个国家和社会发展的基础，也是每个人都关注的问题。
我们希望通过不断努力和改进，实现更安全的道路网络，为社会的发展和人民的幸福做出更大的贡献。
基于计算机仿真的公路线形设计评价
基于计算机仿真的公路线形设计评价
公路线形设计是公路工程中非常重要的一环，其设计质量直接影响着公路的安全性、通行效率和经济性等因素。
传统的公路线形设计往往依赖于设计师的经验和感性认识，很难满足复杂路况的要求，同时也难以满足公路设计的精度和效率。
因此，基于计算机仿真的公路线形设计评价成为了一个研究热点。
基于计算机仿真的公路线形设计评价，就是利用计算机仿真技术对公路线形的设计方案进行评价和优化。
通过建立公路仿真模型，可以实现对公路线形设计方案的可行性分析、通行能力评价、交通组织模拟等，从而为公路线形的设计提供科学依据。
在公路线形设计中，交通流模拟是一项非常关键的工作。
借助计算机仿真技术，可以通过模拟车辆流动、车速、密度等交通流参数，对公路线形设计方案进行评估和优化。
此外，还可以利用仿真技术进行动态交通管理，包括交通信号控制、车辆通行流量的预测和调控等。
另外，基于计算机仿真的公路线形设计评价还可以通过建立三维模型，对公路线形的交通安全进行评估。
通过模拟不同车速、不同车型的车辆在公路上行驶的情况，可以对路面平整度、路侧设施、路面标志等进行优化，提高公路的通行安全性。
综上所述，基于计算机仿真的公路线形设计评价可以有效地提高公路线形设计的精度和效率，为公路工程的安全性和经济性提供有力支撑。
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道路线形安全性分析及评价方法综述
道路线形安全性分析及评价方法综述发表时间：2020-12-17T03:00:38.277Z 来源：《建筑细部》2020年第24期作者：田发富[导读] 合理的道路线形是减少道路交通安全事故发生的关键，系统合理地对道路线形进行安全性评价需要考虑的因素较多。
为系统分析道路线形安全性评价的方法，本文对运行速度协调性检验法、驾驶人员工作负荷法、空间曲率法、层次分析与模糊综合评价法四种主要的线形安全性评价方法进行了归纳总结，并对评价方法进行了展望。
田发富重庆交通大学土木工程学院重庆 400074摘要：合理的道路线形是减少道路交通安全事故发生的关键，系统合理地对道路线形进行安全性评价需要考虑的因素较多。
为系统分析道路线形安全性评价的方法，本文对运行速度协调性检验法、驾驶人员工作负荷法、空间曲率法、层次分析与模糊综合评价法四种主要的线形安全性评价方法进行了归纳总结，并对评价方法进行了展望。
关键词：道路线形；安全性；评价方法1引言道路线形是平、纵断面结合的立体线形形状，是整个道路工程的设计施工的关键。
随着时代的发展，交通量负荷越来越严重，道路安全事故状况不容乐观。
合理的线形不仅影响着道路的经济性、舒适性，同时对行驶的安全性起着关键作用。
传统的线形设计和评价体系主要是以设计速度为标准，参照设计规范进行。
基于设计速度的道路线形设计理念只考虑了道路服务功能、技术等级、造价等因素，而道路交通事故的发生与人、车、路、环境众多因素相关。
因此，对于公路线形进行安全性评价是非常重要的。
道路线形的安全性评价对于减少交通安全事故的发生至关重要，国内外很多学者对于道路线形设计的安全性一直在不断进行总结和研究。
美国联邦公路局提出了IHSDM模型，与CAD集成，综合考虑各种因素，对公路进行安全评价；日本早期利用线形图法对道路线形组合进行评价。
赵龙[1]对AHP-模糊综合评价模型进行了改进，郭忠印等[2]提出基于高速公路综合指标的安全性评价模型，我国JTGB05-2015《公路项目安全性评价规范》（简称《规范》）采用定性与定量结合的方法，利用运行速度协调性检验，安全检查清单等对公路安全进行系统分析与评价。
基于交通仿真的道路安全评价方法.
基于交通仿真的道路安全评价方法（1.浙江省建德市交通局，杭州311600；2.上海璞辉交通咨询有限公司，上海200092）摘要：交通仿真技术已经渗透到交通工程领域的方方面面，鉴于此，本文根据国内外道路交通安全相关研究，选用等效最小安全距离和速度标准差的变化系数作为评价指标，提出了一种基于交通仿真的道路安全评价方法。
关键词：交通仿真；道路安全评价；等效最小安全距离；速度标准差变化系数The Method of Road Safety Evaluation Based on Traffic SimulationTANG Jian-feng1，CHEN Hong-xing2（1. JianDe Municipal Bureau of Transportation, Hangzhou 311600,China; 2. Shanghai PuHui Trans-consultant Institute, Shanghai 200092,China）Abstract: Traffic simulation technology has penetrated into every aspect of the field of traffic engineering, in view of this, according to domestic and international road safety research, choosing the minimum safety distance equation and the speed of the equivalent standard deviation coefficient of variation as an evaluation index, this paper proposed a road safety evaluation method which is based on the traffic Simulation.Key words: Traffic simulation; Road safety evaluation; MSDE; VC随着我国运输经济的飞速发展，道路交通的安全问题已经成为一个不得不面对的严重问题。
道路交通网络运行安全性及可靠性评价理论和方法
道路交通网络运行安全性及可靠性评价理论和方法道路交通网络运行安全性及可靠性评价理论和方法最初人们对城市道路交通网络的使用是在享受舒适性、便捷性和灵活性的情况下进行。
随着机动车迅速增长，人们不断受到出行安全、交通拥堵和出行效费比等问题的困扰。
1 道路交通网络运行安全性评价理论和方法道路交通系统是一个由人、车、路构成的动态系统，这3个因素必须相互协凋运营，才能保证整个系统的安全、迅速、经济和舒适。
一般认为人是造成事故的主要因素，但前苏联莫斯科公路学院的O.A.季沃奇金对13000个道路事故分析表明，不良道路环境是造成70%交通事故的直接或间接原因。
而道路环境是这三者中最易改善的一个因素。
因此对道路设施和运营环境进行系统的分析评价，从提出改善措施，是保障道路交通安全运营的前提。
目前对道路安全评价的方法有很多。
如相对事故率法、时间序列法等，但是这些方法是基于一定的事故数据基础，进行事后宏观分析，并不能对道路进行实时动态的安全性分析和评价。
王晓飞，郭忠印在《基于路段二级模糊评判的路网运营安全性研究》一文中，提出了根据各路段在路网拓扑结构中的重要程度、两端连接路段的数量、路段历史交通量以及道路设施类型等4个方面，确定路段权重的思想，并通过对路段评判结果的加权求和来评定高速公路路网安全性。
孙家凤，周荣贵在《互通立交区安全性评价研究》一文中，从互通立交设计中经常存在的问题出发，探讨了互通立交安全性评价工作应关注的重点和要点。
周成彦，陆建在《基于交通仿真技术的二级公路安全评价方法》一文中，采取基于第85位运行速度差的方法评价二级公路的安全性。
考虑二级公路交通组成复杂的特点,运用交通仿真技术建立路网对象,结合现场观测数据完成参数标定,模拟实际交通流运行状况,输出评价指标数据,提出了区别于<公路项目安全性评价指南>所述获取运行速度差的方法。
姜华平，唐勇，李磊在《基于智能交通运输系统(ITS)的交通安全控制体系研究》一文中简述了ITS的应用概况、基本功能以及智能汽车理论研发内容的基础上,论述了以ITS技术为基础的交通安全控制体系框架及其功效。
山区高速公路人—车—路(环境)运行虚拟仿真系统关键技术研究的开题报告
山区高速公路人—车—路(环境)运行虚拟仿真系统关键技术研究的开题报告一、选题背景和意义高速公路已成为现代交通体系中的重要组成部分，其对国家经济社会发展具有重要战略地位。
同时，山区高速公路隧道、桥梁等复杂路段众多，路面起伏大、路形变化多等因素导致该路段事故率较高，严重影响了人们出行的安全和效率。
因此，在建设山区高速公路时，需要充分考虑其运行环境和交通工具之间的协同作用，从而提高运行效率和安全性。
而虚拟仿真技术能够模拟和分析道路交通运行情况，为制定科学合理的运行控制策略提供有效的支持。
因此，研究山区高速公路人—车—路(环境)运行虚拟仿真系统关键技术具有重要的理论和实际意义。
二、研究目标和内容本课题旨在研究山区高速公路人—车—路(环境)运行虚拟仿真系统关键技术，包括以下目标和内容：1.构建道路交通运行模型，研究山区高速公路交通流特性，分析其运行瓶颈和影响因素。
2.建立车辆驾驶行为模型，研究山区高速公路驾驶特点和行为规律，提高仿真系统的真实性和准确性。
3.构建环境模型，研究山区高速公路自然地理条件和交通环境对道路交通运行的影响。
4.建立多源数据采集与管理系统，获取交通流、自然地理、气象、道路运维等相关数据，提高运行仿真系统的数据真实性和完整性。
5.设计山区高速公路运行仿真实验，优化交通运行控制策略，提高路段效率和安全性。
三、研究方法和实施步骤本课题将采用以下研究方法和实施步骤：1.理论研究：收集和分析山区高速公路道路交通运行的相关文献，深入研究仿真系统的构建、交通流模型、车辆行为模型、环境模型等的理论原理和相关技术。
2.数据采集和处理：根据需要，建立交通流数据采集与处理系统、气象数据采集与处理系统、地理信息数据采集与处理系统等，在模拟实验中不断优化和完善。
3.模型构建和验证：利用Matlab、SUMO、VISSIM等仿真软件，构建道路交通运行模型、车辆驾驶行为模型和环境模型，并进行仿真验证。
4.实验与结果分析：设计山区高速公路运行仿真实验，优化仿真控制策略，提高路段运行效率和安全性，并对实验结果进行分析和总结。
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差、 转向盘角速度总方差、 侧向加速度总方差及前、 后轮侧向 力系数总方差指标。 １ ． ３ 线形安全性评价指标的选取与构造 基于 １ ． １中的分析， 选取了轨道跟踪误差、 转向任务间 隔、 方向盘峰值转速和侧向加速度指标， 并构造了用以反映 翻车危险性的垂直荷载指标， 表 １为各指标意义及门限值， 门限值参考文献［ ７－ ８ ］ 。其中， 转向任务间隔通过方向盘转 角响应输出来分析， 转角呈某一固定值的时间段为转向任务 间隔。
２ 人 － 车－ 路仿真实验设计
人－ 车－ 路仿真系统包括道路模块、 车辆模型库以及驾 驶员控制模块。其中， 道路模型数据来自道路设计方案， 能 够真实反映出道路平、 纵、 横 ３方面几何要素， 使得仿真试验 能够用于对道路设计方案进行评价， 具有现实意义； 车辆模 型库包括小客车、 大客车、 大货车 ３种标准结构的整车模型， 用Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ ／ Ｃ ａ ｒ 事先建立好车辆模型， 待仿真时直接调入即 可； 驾驶员对方向和速度的控制均采用“ 前视预瞄” 的跟随策 略， 在仿真开始时先决策出期望速度和期望轨迹， 然后提供 给车辆跟随。图 １为车辆模型在空间道路上自动行驶的仿 真场景。
１ － ２ ］ 路段 ［ 。因此， 道路线形设计的安全性分析应建立在人 －
１ ． ２ 道路线形安全性评价方法 目前， 国内外主要采用相邻路段运行速度的差值（ Ｖ ） Δ ８ ５ 来进行公路线形设计安全性评价， 此方法的不足是忽略了导速行驶车辆 ［ ；
３ ］ 上的不稳定， 造成交通事故 ［ 。
道路线形设计的是否合理是导致公路交通事故的一个 主要原因， 在某些路段交通事故明显集中， 而在道路几何特 征良好的路段上相对较少， 就充分说明了这一点。因此， 对 道路线形设计方案进行安全性分析具有重要意义。为此， 需 要建立能够明确的、 全面的表示公路线形安全性的评价指 标， 并能够有效实施评价及设计控制。 然而， 道路线形设计本身不体现安全性， 它需要通过与 驾驶员 － 车辆系统的相互作用才得以体现， 如驾驶员驾车过 程实际为路线跟踪过程， 驾驶员采取什么样的操作行为， 主 要靠他对来自道路环境信息的反馈； 而在道路安全研究中往 往也是通过路段上统计发生的交通事故数来鉴定事故多发
［ ８ ］ 中从研究车辆闭环控制性能的角度提出了轨道跟踪总方
１ 道路线形导致事故分析及安全性评价
１ ． １ 基于线形的道路交通事故分析 道路线形设计包括线形组合和线形尺寸设计， 线形组合 应自然流畅， 避免单调， 否则将导致汽车无法跟踪行驶或因 长时间单调驾驶发生交通事故； 线形尺寸设计中平曲线曲率 过大可能使得汽车跟踪转向不足， 在离心力的作用下发生侧 滑， 竖曲线导致汽车轴载明显变化， 影响汽车制动性甚至发 生纵向翻车， 超高不当可能使得汽车侧翻； 路段组成部分的 尺寸改变不应过大， 否则将引起驾驶员精神过分紧张和情绪
路段通行极限车速
１ ． ４ 垂直荷载指标 车辆在行驶过程中， 重心位置会随着道路的变化而发生 移动， 重心在横向上的移动将导致左、 右侧车轮垂直荷载有 所变化， 当两侧荷载之差超过某一最大值 Ｆ 时， 或者一侧 ｙ ， ｍ ａ ｘ 车轮垂直荷载接近 ０时， 车辆发生侧翻事故； 同理， 汽车重心 在纵向上的移动有可能导致车辆发生纵翻事故。可见， 垂直 荷载的变化可以反映车辆发生翻车事故的可能性。不同车 型的前后轮荷载之差的最大值 Ｆ 、 Ｆ 不同， 需要实验加 ｘ ， ｍ ａ ｘ ｙ ， ｍ ａ ｘ 以鉴定， 本文中只做定性分析。
第３ ２卷 第 ３期 四 川 兵 工 学 报 ２ ０ １ １年 ３月 【 其他研究】
基于人 － 车－ 路虚拟试验的道路线形安全性评价
任秀欢１， 何 杰２
（ １ ． 南京莱斯信息技术股份有限公司， 南京 ２ １ ０ ０ ０ ７ ； ２ ． 东南大学 交通学院， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ） 摘要： 为了避免由线形设计不良造成日后事故多发路段的发生， 提出了基于人 － 车－ 路虚拟试验的道路线形设计安 全性评价方法。首先基于对公路线形导致交通事故的分析， 选取并构造了轨道跟踪误差、 转向任务间隔、 方向盘峰 值转速、 侧向加速度、 垂直荷载和路段通行极限车速为道路线形安全性评价指标； 采用 Ｅ Ｉ Ｃ Ａ Ｄ和多体动力学软件 Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ ／ Ｃ ａ ｒ 实现了道路设计方案的三维建模， 然后与车辆模型、 驾驶员模型构成仿真环境完成了对安徽至浙江某高 速公路线形设计方案的安全性评价； 多数评价指标显示该设计路线安全性较好， 但路段通行极限车速显示该路段前 段（ 里程 ０～ ２ ４ ７ｋ ｍ ） 行车速度分布较分散， 容易诱发超速行驶， 为潜在的事故多发路段。 关键词： 道路线形设计； 安全性评价； Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ ／ Ｃ ａ ｒ ； 虚拟试验； 事故多发路段 中图分类号： Ｕ ４ ６ １ ． １ 文献标识码： Ａ 文章编号： １ ０ ０ ６－ ０ ７ ０ ７ （ ２ ０ １ １ ） ０ ３－ ０ １ ２ ０－ ０ ４
任秀欢， 等： 基于人 － 车－ 路虚拟试验的道路线形安全性评价 １ ２ １
表１ 公路线形安全性评价指标 指标 轨道跟踪误差 转向任务间隔 方向盘峰值转速 侧向加速度 垂直 荷载 左、 右侧轮荷载 前、 后轮荷载 门限值 ０ ． ３ｍ ５ ０ｓ １ ． ０ｒ ａ ｄ ／ ｓ ０ ． ３ｇ — — — 意义 总体上反应线形设计是否有利于安全行车 表示跟踪精确性， 衡量转向任务的均衡性， 检查线形组合是否合理 描述驾驶者的操纵紧张程度， 反映公路线形操纵负荷 关系到是否容易侧滑， 保证行车安全的重要指标 关系到是否容易发生侧翻， 保证行车安全的重要指标 保证行车安全的重要指标 关系到是否容易发生纵向翻车， 能够反映线形指标是否满足设计车速及车速分布情况 珔＝ 平均半径 Ｒ ０ ． ６ ４ ９ｋ ｍ ， 曲线在线形中的 [０ ． ５ｋ ｍ ， １ ． ４ｋ ｍ] ， 比例 Ｐ 纵断面 ５ ９ ． ５ ％； 路段纵坡度 ｉ ％ ]， ３ ． ７ ％， １ ． ５ ∈[ － ｃ＝ 含有 ４个曲线段， 竖曲线半径 Ｒ 平均半径 ｍ ， ２ ５ｋ ｍ] ， ∈ [ ５ｋ 珔 Ｒ＝ １ ４ ． ９ｋ ｍ ； 道路设计方案中采用沥青路面， 路面附着系数 ０ ． ６ ， 图 ２为路段的平面模型及设计要素， 图中 Ｒ为曲线 ｆ ｒ ｓ＝ 半径， Ｌ Ｂ为超高值， Ｐ为坡差。 ｓ为回旋线长度，
四川兵工学报 １ ２ ２
表２ 逐桩坐标表 坐 标 桩号 Ｘ … Ｍ Ｋ ０＋ ３ ２ １ Ｍ Ｋ ０＋ ３ ２ ２ Ｍ Ｋ ０＋ ３ ２ ３ Ｍ Ｋ ０＋ ３ ２ ４ Ｍ Ｋ ０＋ ３ ２ ５ Ｍ Ｋ ０＋ ３ ２ ６ … … ３ ２ １ ． ０ ０ ０ ３ ２ ２ ． ０ ０ ０ ３ ２ ３ ． ０ ０ ０ ３ ２ ４ ． ０ ０ ０ ３ ２ ５ ． ０ ０ ０ ３ ２ ６ ． ０ ０ ０ … Ｙ … ０ ． ０ ０ ５ ０ ． ０ ０ ７ ０ ． ０ ０ ８ ０ ． ０ １ ０ ０ ． ０ １ ２ ０ ． ０ １ ４ … Ｚ … １ ． ３ ８ ３ １ ． ３ ９ ８ １ ． ４ １ ３ １ ． ４ ２ ８ １ ． ４ ４ ３ １ ． ４ ５ ８ … 图 ３至图 ６是 Ｊ Ｅ Ｔ Ｔ Ａ轿车在设计车速下沿道路行驶的 动态响应输出。由图 ３可知， 汽车在跟踪路线行驶过程中， 容易在圆曲线的两侧回旋线段产生横向偏差， 图中第一圆曲 线两侧的偏差量要大于后面圆曲线处的偏差量， 这是因为受 回旋线长度与超高的影响， 第一圆曲线的回旋线长度小于后 者， 超高大于后者， ２个设计指标均增大了驾驶负荷， 在此路 段上行车容易驶入另一车道。但总体上看， 偏差值均小于 ０ ３ｍ ， 线形组合有利于行车。 ２ ． ３ 仿真实验设置 在Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ ／ Ｃ ａ ｒ 中， 采用路线追踪试验研究车辆在设计 车速下行驶的动态响应， 采用智能驾驶试验研究设计道路的 极限通过车速。智能驾驶试验中解算器首先根据轮胎、 发动 机、 制动特性计算通过某个路径断面可能的一组速度的最大 极限值， 然后使用驾驶器控制汽车的发动机油门、 制动、 转向
收稿日期： ２ ０ １ ０－ １ ２－ ２ １ 作者简介： 基金项目： 国家自然科学基金资助项目（ ５ ０ ７ ０ ８ ０ ２ ０ ） 、 “ 东南大学优秀青年教师资助计划” 资助项目（ ２ ０ ０ ８ ） 。 作者简介： 任秀欢（ １ ９ ８ ４ —） ， 女， 硕士， 主要从事道路行车安全研究。
１ ０ ］ 完成全部仿真 ［ ， 试验步长均为 ０ ０ １ｓ 。
３ 道路设计方案安全性分析
Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ 中通过定义 ３ Ｄ道路属性文件（ ． ｒ ｄ ｆ ） 来建立三 维平滑路面模型， 定义变量有道路各个标记点处的空间坐 标、 标记点处道路宽度、 道路横截面坡度角、 道路左、 右侧摩 擦系数。各个标记点顺序连接成道路的中线， 为车辆跟踪的 预期轨迹。 定义路段桩号为标记点， 建立试验路段在 Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ中的 路面模型； 为了便于研究， 道路宽度设置为单车道幅宽， 为 ３ ７ ５ｍ ； 道路横截面坡度角为平曲线段的超高， 按照直（ 曲） 线及转角输出值设置圆曲线超高， 两端缓和曲线超高设置为 等差变坡度角， 使得圆曲线（ 超高为某一定值） 与直线段（ 超 高为 ０ ） 平缓过渡； 设置道路左、 右侧摩擦系数均为 ０ ． ６ ， 建立 道路模型如图 １所示。此方法能够保证仿真试验中的道路 模型与道路线形设计方案的高度一致性。 ２ ． ２ 仿真车型 通过对南京机场高速某段车流量调查统计， 小客车占车 型构成 ７ ０ ％以上且具有高速行驶的特征， 对于道路线形安全 性具有较高的要求。因此， 本文中以小客车为例研究其在试 验路段上的行驶特性， 选取的车型是 Ｊ Ｅ Ｔ Ｔ ＡＧ Ｔ Ｘ轿车。采 用Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ ／ Ｃ ａ ｒ 建立的 Ｊ Ｅ Ｔ Ｔ ＡＧ Ｔ Ｘ轿车模型由麦弗逊独立 前悬架、 纵臂扭转梁式独立后悬架、 刚性底盘、 发动机子系 统、 盘式制动系、 齿轮齿条式转向助力子系统及子午线轮胎
６ － ８ ］ 全性 ［ 。文献［ ７ ］ 中构造了反映线形组合在操纵上的不安 全特征的 ２个指标： 峰值转速 δ 和转向任务间隔 ｔ ； 文献 ｗ ｐ ， ｉ ０ ， ｉ δ