03 同济大学道路工程——涂辉招Traffic Engineering.ppt

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市政道路线位比选与关键节点方案分析

市政道路线位比选与关键节点方案分析

1引言道路选线阶段是市政道路设计过程中的关键一步,在以往线位比选时,存在着分析不全面、认识程度不够、技术经济不合理等问题,导致道路建设没有达到预期目标,对周边环境产生严重影响,制约了城市的发展进程,所以,必须改变传统设计理念,在符合城市总体规划的基础上,明确线位比选顺序和方法,兼顾技术指标、经济指标、环境指标,通过建立综合评价系统进行客观分析和科学选择。

2工程简介汕头市海滨路东延二期及滨海空间新建工程位于汕头华侨试验区珠港新城。

根据珠港新城控制性详细规划,珠港新城规划构筑“一体两翼三轴三组团”的空间结构,依托滨海岸线布局贯穿东西向的滨海都市休闲轴,建设海滨路东延二期及滨海空间新建工程就是其中的重要组成部分。

本文针对本工程道路线位比选和关键节点方案制订展开探讨。

3市政道路线位比选技术方案分析3.1线位沿线制约因素影响道路线位比选的因素有很多,包括自然条件、外部环境、工程经济、设计规范等方面。

除了对选线约束条件进行宏观分析,还应该对选线影响因素进行量化分析,从选线基本原则出发,结合实际情况和经验,不断优化设计方案,做出最佳选择。

除了常规制约因素外,本工程线位沿线突出制约因素主要有临近海域、现状防潮堤、沈海高速(汕头海湾大桥)、现状建筑(如污水处理厂)、起点和终点处相接道路等,必须明确这些工程设施的位置、功能、状态等相关情况,分析制约因素影响程度,并以此作为线位比选的重要依据[1]。

3.2线位比选技术方案道路线位比选需要分步分段进行。

首先,明确路线基本走向;其次,确定路线具体位置,包括重要的线路中间控制点以【作者简介】陈晖(1981~),男,上海人,高级工程师,从事市政工程道路设计与研究。

市政道路线位比选与关键节点方案分析Comparison and Selection of Municipal Road Alignment and Analysisof Key Node Schemes陈晖(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092)CHEN Hui(Tongji University Architectural Design and Research Institute (Group)Co.Ltd.,Shanghai 200092,China)【摘要】对市政道路线位比选与关键节点方案进行分析,以实际工程案例为抓手,明确主要制约因素,采用科学选线方法,从全面布局到逐段规划,实现关键节点的精确设计,在选出最优化路径的同时,能够充分利用现有资源,满足多元化目标需求。

同济大学 铺面工程课件 lesson8

同济大学 铺面工程课件 lesson8


需评定的参数
– 荷载 – 路基承载力 – 铺面材料强度
7.3
CBR法

以CBR值作为路基土和材料承载能力 (抗剪切变形)的度量指标和路面设计 指标
– 间接、经验性指标 – 与土和材料的弹性和塑性应变性质无关

建立铺面总厚度和路基CBR的曲线
第七章
7.3
AASHO法




以现时服务能力指数(PSI)作为路面使 用性能指标 路基土采用回弹模量指标 路面结构层按各层材料性质(刚度)的 不同转换为以一个结构数(SN)表征 建立服务能力指数同铺面结构和轴载参 数之间的关系
第七章
7.3
设计方法

经验法
– 基本思路 – CBR法 – AASHO法

力学-经验法(解析法)
– 基本思路
第七章
7.3
经验法设计思路
铺面结构
试验路
轴载
使用 性能
第七章
路面的结构参数

铺面结构能扩散应力
– 荷载越重,需铺面厚度越厚 – 铺面材料越弱,需铺面厚度越厚 – 路基越弱,需铺面厚度越厚或强度越强
15 热拌沥青混凝土 20 水泥稳定碎石 25 二灰碎石
面层 基层(排水性)
底基层
垫层 路床
15 级配碎石
第七章
一般设计理论

力学模型
– 简支梁
设计荷载
– 类型:集中荷载 – 位置:梁的中部 – 方式:一次静载

损坏模式
– 梁的断裂
设计标准
– 指标:梁底面的裂缝宽度 – 标准:裂缝宽度<2mm
第七章
7.2
路表回弹弯沉

路表回弹弯沉

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4
1 第一节标题
1.3 第一节第三部分标题
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汇报人:
交通运输工程学院 20XX.04.03
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2 第二节标题
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值域
四平校区
沪西校区 嘉定校区
时域
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2.2 第二节第二部分标题
四平校区
嘉定校区
两项对比图
注:通过图片裁切可调整比例
文字说明文字说明文字说明 文字说明文字说明文字说明
9
2 第二节标题
2.3 第二节第三部分标题

路基路面工程道路工程概论讲义PPT课件精选全文

路基路面工程道路工程概论讲义PPT课件精选全文
第37页/共94页
路基的干湿类型
路基湿度的来源
大气降水、地面水、地下水、
水蒸气及其凝结水、给排水设施泄露
路基干湿类型的划分
标准:平均稠度Bm=(WL-Wm)/(WL-Wp) 类型:干燥、中湿、潮湿、过湿
路基临界高度
第38页/共94页
6.2路基设计 一. 路基横断面基本形式
路堤
路堑
半挖半填路基
3.1竖曲线设计
定义 分类 作用
第19页/共94页
竖曲线要素计算
变坡角 1 (2 “”为凸曲线、“”为凹曲线) 曲线长L R
切线长T
L 2
外矢距E T 2 2R
切高y x2 2R
竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T 竖曲线终点桩号=变坡点桩号+T 某桩号在凸(凹)曲线上的设计标高
=该桩号在切线上的设计高-(+)y
拓宽路口式交叉口设计 拓宽车道数
拓宽位置的选择
拓宽车道长度的计算
环形交叉口设计
中心岛的形状和尺寸
环道的宽度
交织角
环岛进出口的转弯半径
第32页/共94页环 道 的 横 截 面
交叉口竖向设计
原则
基本形式
设计方法及步骤
O2
E2 A
E D3
E3
M3
O3 F3 F
第33页/共94页
计算图示
5.2立体交叉设计
路基土方施工
开挖
运输
填堆
压实
第45页/共94页
修整
路基压实
压实土基的意义
影响路基压实效果的因素:

内因: 含水量
容 重
土质
外因: 压实功能
压实机具
第46页/共94页

基于数据驱动的城市地下快速路跟驰行为模型构建

基于数据驱动的城市地下快速路跟驰行为模型构建

关键词:地下快速路;车辆跟驰行为;支持向量回归;模拟驾
驶;驾驶行为约束
中图分类号:U491
文献标志码:A
Modeling of Car-Following Behavior on Urban Underground Expressways Based on Data-Driven Methods
experiment was conducted according to the scenario model of the east section of the North Cross Passage in Shanghai to obtain the car-following data. Next,the support vector regression(SVR)method was selected to establish the car-following model,into which the driving behavior constraints were introduced. Finally, the improved SVR-based car-following model was calibrated and verified by using the experimental data. The results show that the support-vector-regression-based carfollowing model considering driving behavior constraints can well describe the car-following behavior on underground expressways. The model possesses a great transplantability, which has a high accuracy on other underground expressways. The car-following model proposed in this paper can quantitatively analyze the interaction of vehicles on underground expressways,and provide the basis for traffic simulation and risk research.

公路工程招投标课件

公路工程招投标课件

案例二:某桥梁工程的投标策略
总结词
差异化竞争、技术优势
VS
详细描述
某桥梁工程在招标过程中,各家承包商之 间的竞争非常激烈。为了脱颖而出,某承 包商采取了差异化的投标策略,强调自身 在技术方面的优势和创新能力。通过提供 具有针对性的技术方案和施工组织设计, 该承包商成功地吸引了业主的关注,最终 获得了中标的机会。
工程量清单和技术要求
提供详细的工程量清单和技术要求,作为投标人 报价和编制施工方案的依据。
投标文件编制
商务标
包括企业资质、业绩、人员配备、施工设备等方面的证明材料, 以及投标报价和相关费用明细。
技术标
提供施工组织设计、施工方案、质量保证措施等方面的详细说明, 以证明投标人具备完成工程的技术能力和管理水平。
01
公路工程招投标的 风险与挑战
市场风险
总结词
市场风险是公路工程招投标过程中常见的风险之一,主要涉及到市场需求、竞 争对手和价格波动等方面。
详细描述
市场风险包括市场需求变化、竞争对手的策略调整以及原材料价格的波动等。 这些因素可能导致投标价格的不确定性,从而影响中标概率和项目的经济效益 。
技术风险
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
其他材料
03
根据招标文件的要求,提供其他必要的证明材料,如企业财务
报表等。
01
公路工程招投标的 评价与决策
评标方法
综合评估法
综合考虑报价、技术、商 务等因素,对投标文件进 行全面评估,选择最优的 投标方案。
最低价中标法
以报价为主要评估因素, 选择报价最低的投标人为 中标者。

同济大学 道路工程材料课件 0.绪论

同济大学 道路工程材料课件 0.绪论
25
沥青混合料用粗集料质量技术要求
指 石料压碎值 洛杉矶磨耗损失 表观相对密度 吸水率 坚固性 标 单位 % % t/m3 % % % % % % % 高速公路及一级公路 表面层 26 28 2.60 2.0 12 15 12 18 1 3 其他层次 28 30 2.50 3.0 12 18 15 20 1 5
2
绪论
道路工程材料的主要类型
主要研究内容和研究方法
学习要求
3
一、道路工程材料的主要类型
• 桥梁工程结构用材料 • 构造物用材料 • 道路工程结构(面层、基层、垫层)用材料
4
路基路面结构示意图
5
道路路表
6
沥青路面的结构层次
我国 路面 面层 上面层 中面层 下面层 基层 底基层 垫层 路基 路基 国外 磨耗层 面层 路面 联结层 基层 底基层 路基改善层 路基 填土或天然土
37
路面加速加载试验(APT)
APT-Accelerated Pavement Testing
即(足尺)路面加速加载试验,是指:将可控 制的轮载在大于或等于规范限定的极限标准下, 施加到实际的多层路面结构,在可控的、加速 的变形累积条件下的路面响应和路面使用性能 变化的试验。
38
加速加载试验APT 试验场地:
3. 材料组成设计
13
1. 道路工程材料的组成与结构
物质的微观组成与结构决定了其宏观性能 道路工程材料所具有的各项性能取决于材料的组分、 结构与构造等因素。
材料组成对性能的影响 • 钢材(元素):加入铬、镍可以提高防锈能力 • 岩石(矿物):花岗岩主要成分为石英、长石
石灰岩主要成分为方解石
• 沥青(元素):主要由碳氢元素组成 • 水泥(矿物):提高硅酸三钙含量,硬化速度、强度提高

盾构下穿越已运营隧道施工监测与技术分析_胡群芳

盾构下穿越已运营隧道施工监测与技术分析_胡群芳

第28卷 第1期 岩 土 工 程 学 报 Vol.28 No.1 2006年 1月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Jan., 2006 盾构下穿越已运营隧道施工监测与技术分析胡群芳,黄宏伟(同济大学土木工程学院地下建筑与工程系,上海 200092)摘 要:通过对上海M4线张扬路至浦电路区间隧道近距离下穿越已运营M2线工程施工过程的监测,分析对比了盾构两次近距离下穿越施工的过程和特点,讨论了M2线周围地层土体的沉降变形和规律。

同时,针对盾构近距离穿越施工技术难题,较系统探讨了近距离下穿越施工技术方案,分析了施工技术控制要领,为今后类似工程提供了借鉴。

关键词:盾构隧道;穿越施工;现场监测;地表沉降中图分类号:U455.43;U459.3 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2006)01–0042–06作者简介:胡群芳(1978–),男,湖北武穴人,同济大学博士研究生,主要从事岩土与道路工程研究。

Analysis and monitoring on shield tunneling under existing adjacent tunnelHU Qun-fang, HUANG Hong-wei(Department of Geotechnical Engineering, School of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)Abstract: Shield tunneling has become a main construction method used for underground engineering, especially within weak soil and congested urban areas. With more and more built-up underground projects, it will be often faced with many engineering problems about crossing construction no matter what improvement is made in the tunnel shielding technology. The influence of tunnel shield crossing through an adjacent operating metro was paid much attention by lots of researchers at home and abroad now. A great deal of in-situ monitoring data observed from a case named Zhangyang to Pudian Tunnel No.2 of Shanghai was analyzed and studied. Its conclusion would be helpful for the future similar shield tunneling projects.Key words: shield tunnel; crossing construction; in-situ monitoring; surface settlement0 引 言近年来,世界各国都十分重视城市地下空间的开发与利用[1,2],21世纪是隧道及地下空间大力发展的时代[3]。

同济大学土木工程施工PPT第01章 土方工程

同济大学土木工程施工PPT第01章 土方工程

基槽与路堤通常根据其形状(曲线、折线、变截面等)划分成若干计 算段,分段计算土方量,然后再累加求得总的土方工程量。 如果基槽、路堤是等截面的,则 F 1=F 2= F 0,由上式计算 V = HF1 。
课程内容
1 — 15
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
(二)场地平整土方量的计算 1. “零线” 位置的确定: 零线即挖方区与填方区的交线,在该线上,施工高度为 0 ; 在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边 线上,用插入法求出零点的位置,如图,将各 相邻的零点连接起来即为零线。
3.土方施工单价的确定
如果采用汽车或其他专用运土工具运土时,调配区之间的运土单价,可根据 预算定额确定。 当采用多种机械施工时,确定土方的施工单价就比较复杂,因为不仅是单机 核算问题,还要考虑运、填配套机械的施工单价,确定一个综合单价。
将上述平均运距或土方施工单价的计算结果填入土方平衡与单价表 (表1-4)内。
在实际工程中,应考虑下述因素,调整场地设计标高: (1) 考虑土的最终可松性; (2) 考虑工程余土或工程用土; (3) 由经济比较结果,确认场外取土或弃土的土方量的变化。
课程内容
1 — 13
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
第三节
土方工程量的计算与调配
一、 土方工程量计算
土方工程施工之前,需计算土方的工程量。但土方工程精确的计算工程量 很困难。一般情况下,都将其假设或划分成为一定的几何形状,并采用具有一定 精度而又和实际情况近似的方法进行计算。
P c Px ix
Py i y Pz 0
Px c Pxx ix Pxy i y Pxz 0
Py c Pxy ix Pyy i y Pyz 0

同济大学道路勘测设计

同济大学道路勘测设计

第一章 绪论 习题1、公路工程技术标准中什么是最重要的指标,为什么?2、公路设计中因设计交通量不同,在同一地形分区内分段采用不同公路等级时,相邻设计路段的计算行车速度之差不宜超过 h km /。

3、城市道路是如何分类的,与公路的分类分级有何不同?4、设计通行能力与服务水平有什么关系?第二章 汽车行驶理论 习题1、 汽车的行驶阻力有那些?汽车行驶的充分必要条件是什么?2、 什么叫汽车的动力因数,它反映了汽车的什么性能?3、已知某条道路的滚动阻力系数为0.015,如果东风EQ140型载重车装载90%时,挂1V 档以30h km /的速度等速行驶,试求(1)H =0,(2)H =1500m 海拔高度上所能克服的最大坡度。

4、己知λ=0.8,f =1%,若东风EQ-140型载重车以80h km /的速度开始在3%的坡道上爬坡,当该坡道长为600m 时,求到达坡顶的车速。

5、假定某弯道的最大横向力系数为0.10,则(1)当R =500m ,h i =5%时,允许最大车速为多少?(2)当V =80km/h ,h i =-2%(反超高)时,平曲线半径至少应为多大? 6、设某条道路规定的最大纵坡为5%,当汽车以80h km /的速度在半径为250m 、超高横坡度为8%的平曲线上行驶时,求折减后的最大纵坡度。

第三章 道路平面线形 习题1、试用级数展开法推导带有缓和曲线的道路平曲线其切移值q 与内移值p 的数学表达式。

2、已知平原区某二级公路有一弯道,偏角右α=15°28′30″,半径R =600m ,JD =K2+536.48。

要求:(1)选择合理的缓和曲线长度s L(2)计算曲线主点里程桩号;(3)计算曲线上每隔25m 整桩号的切线支距值。

3、 某山岭区二级公路,已知1JD 、2JD 、3JD 的坐标分别为(40961.914,91066.103),(40433.528,91250.097),(40547.416,91810.392),并设2JD 的R =150m ,s L =40m ,求2JD 的曲线要素及主要点里程。

同济大学道路工程——涂辉招 5 Road geometric design

同济大学道路工程——涂辉招 5 Road geometric design

9 June 2015 8
Outline of Road Geometric Design
1. Concepts 2. Cross section (横断面) 横断面) 3. Vertical Alignment(纵断面) 纵断面) 4. Horizontal Alignment(平面线形) 平面线形) 5. Sight Distance(视距) 视距)
• Stationing
– Along horizontal alignment
Road Engineering
213 National Highway
9 June 2015 12
Stationing
Horizontal Alignment
Vertical Alignment
Road Engineering
• Traffic safety
Road Engineering
9 June 2015 19
Horizontal Curve Fundamentals
T = ( R + p )tg
E = ( R + p ) sec
α
2
+ q ( m)
α
2
3
− R ( m)
LS 2 LS 4 p= − (m) 3 24 R 2688 R
LS LS q= − ( m) 2 2 240 R
RLS = A2
L = (α − 2 β 0 )
π
180
R + 2 LS (m)
J = 2T − L ( m )
Road Engineering
β 0 = 28.6479
LS R
9 June 2015 20

同济大学路基路面工程重点复习资料

同济大学路基路面工程重点复习资料

一、名词解释1.路基临界高度:不利季节路基处于某种临界状态时(干燥、中温、潮湿)上部土层(路床顶面以下80cm)距地下水位或地面积水水位的最小高度。

2.轮迹横向分布系数:刚性路面设计中,在设计车道上,50cm宽度范围内所受到的轮迹作用次数与通过该车道横断面的轮迹总作用次数之比。

3.设计弯沉:是根据设计年限内每个车道通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确定的,相当于路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载100KN 作用下,测得的最大回弹弯沉值。

4.边沟:设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧,多与路中线平行。

5.疲劳破坏:结构在低于极限强度的荷载应力作用下,随着荷载作用次数的增加而出现的破坏的现象。

6. 路床:路面的基础,是指路面以下80cm范围内的路基部分,承受路面传来的行车荷载,结构上分为上路床(0~30cm)和下路床(30~80cm)。

7. 最佳含水量:路基碾压是或室内击实实验中,对应于某一压实功,土体获得最大干密度时所对应的含水量。

8. 唧泥:水泥混凝土板接缝,裂缝处,基层材料在行车荷载和水的作用下,抗冲刷能力差的细集料被挤出来的现象。

9. 劲度模量:材料在一定的温度和时间条件下,荷载应力与应变的比值。

10. CBR加州承载比:是美国加利福利亚州提出的一种评定土基及路面材料承载能力的指标,采用高质量标准碎石为标准,用对应某一贯入度的土基单位压力P与相应贯入度的标准压力的比值表示CBR值。

11. 路床:路面的基础,是指路面以下80cm范围内的路基部分,承受路面传来的行车荷载,结构上分为上路床(0~30cm)和下路床(30~80cm)。

12. 平均稠度:不利季节实测路床80cm深度以内的平均含水量及路床的液塑限,将土的液限含水量减去平均含水量后除以液塑限含水量之差(塑性指数)。

13. 二灰稳定土:由石灰粉煤灰结合料稳定的粗粒土或细粒土,且强度随龄期的延长而增长的无机稳定材料。

14. 劲度模量:材料在一定的温度和时间条件下,荷载应力与应变比值。

11 同济大学道路工程——涂辉招Road Safety介绍

11 同济大学道路工程——涂辉招Road Safety介绍
第十一章 道路交通安全
涂辉招 2015年06月09日
背景
背景
背景
140%
120%
100%
雾霾影响
130%
120%
100%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
事故率
交通流量
晴天 雾霾
提纲 道路交通安全设施 荷兰交通法规
道路交通安全设施
• 1.1概述 • 1.2护栏 • 1.3隔离和防眩 • 1.4标志标线 • 1.5声屏障
序号 1 2
构造型式
埋设条件
支撑结构
金属网
编织网 焊接网 混凝土基础或直埋土中
钢板网
钢支撑
剌铁网 常青绿篱
混凝土基础或直埋土中
钢筋混凝土支柱、钢支 柱、烧制圆木
植于土中
1.3隔离和防眩
第一部分:道路交通安全设施
1.4标志标线
第一部分:道路交通安全设施
视线诱导
1.4标志标线
第一部分:道路交通安全设施
交通标志
1.4标志标线
第一部分:道路交通安全设施
道路标线
1.5声屏障
第一部分:道路交通安全设施
荷兰交通法规
通行优先权
第二部分:荷兰交通法规
1.1概述
第一部分:道路交通安全设施
哈顿矩阵
事故前
事故中
事故后

培训、安全教育、行车态度、驾驶行 为、行人和骑车人的着装
车内位置和坐姿
紧急救援

主动安全(制动、车辆性能、车速、视 被动安全(防撞结构、安全
野),相关因素(交通量、行人等)
带等)
抢救

道路标志标线、几何线形、路表性能、路侧安全(易折)柱、安全 设 施 的 修

公铁近距离并行布置眩光效应分析及防眩策略

公铁近距离并行布置眩光效应分析及防眩策略

第49卷第2期2021年2月同济大学学报(自然科学版)JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)Vol.49No.2Feb.2021论文拓展介绍公铁近距离并行布置眩光效应分析及防眩策略陈艾荣1,曹哲1,马如进1,崔传杰1,涂辉招2(1.同济大学土木工程学院,上海200092;2.同济大学交通运输工程学院,上海201804)摘要:根据失能型眩光的环境光强对比度原理,提出了基于三维空间关系模型的失能眩光分析流程。

以国内某斜拉桁架桥下层公路铁路同层布置为工程背景进行了案例分析。

当公铁近距离布置不采取防眩措施时,铁路列车前照灯产生的眩光效应严重,远超相关规范的阈值要求。

最后,提出了可装配、立体化的防眩策略,并根据案例给出具体的防眩方案。

结果表明,防眩策略能有效减少铁路前照灯对公路侧司机的眩光影响。

关键词:交通安全;失能型眩光;公铁近距离并行布置;三维空间模型;防眩策略中图分类号:U491.5+3;U447;U24文献标志码:AGlare Effect Analysis and Glare-resistance Strategy of Parallelly Arranged Highway and Railway in Close RangeCHEN Airong1,CAO Zhe1,MA Rujin1,CUI Chuanjie1,TU Huizhao2(1.College of Civil Engineering,Tongji University,Shanghai 200092,China;2.College of Transportation Engineering,Tongji University,Shanghai201804,China)Abstract:According to the contrast principle of ambient light intensity for disability glare,a process of disability glare analysis based on three-dimensional spatial relationship model is proposed.Taking same-layer arranged highway and railway on the lower deck of a cable-stayed truss bridge as the engineering background,a case study is carried out.When no glare-resistance measures are taken for parallelly arranged highway and railway in close range,the glare effect produced by headlamps of railway train is serious,which is far beyond the threshold requirements of the relevant codes.Finally,an assemblable and three-dimensional glare-resistance strategy is proposed,and a detailed glare-resistance scheme is given in the case study.The results show that the glare-resistance strategy proposed can effectively reduce the glare effect of railway train headlamps to the drivers on highway.Key words:traffic safety;disability glare;parallelly arranged highway and railway in close range;three-dimensional spatial model;glare-resistance strategy公路铁路(下文简称公铁)近距离并行布置、铁路列车运行时,铁路列车前照灯会对附近公路上的驾乘人员造成严重的眩光效应,从而诱发交通安全事故。

基于路网效率的城市结点对外交通组织模式

基于路网效率的城市结点对外交通组织模式

基于路网效率的城市结点对外交通组织模式过秀成;涂圣文;张小辉【摘要】为定量评价城市结点对外交通模式的合理性,考虑路网均衡状态下的出行成本、路网容量和服务水平等因素,提出了一种改进的路网效率测度指标。

应用该指标构造测试路网,分析了不同交通量水平、不同对外交通需求结构下城市结点对外交通组织模式的适用性。

研究表明:在城市内部路网富余通行能力不大的情况下,当干线公路交通量小于750 pcu/h时,干线公路可直接接入内部道路系统;当干线公路交通量在750~2000 pcu/h且主要为出入境交通时,宜将对外交通引入城市结点快速干道系统,通过快速干道系统集中组织对外交通;当干线公路交通量大于2000 pcu/h且存在较为集中的过境交通时,宜设置直接式过境通道分离过境交通。

所提出的路网效率测度指标和研究结果对城市结点对外交通组织方案的决策具有指导意义。

%For quantitatively evaluating the rationality of organization mode of external traffic in city area, a new measurement for road network efficiency is proposed under consideration of travel costs of equilibrium networks, and the capacity and service level of road networks.By the suggested measurement, a test road network is built and the applicability of organization mode of external traf-fic in city area is analyzed under different traffic levels and various external traffic demand struc-tures.The results indicate that the arterial highway can be directly joined to the internal road system when its traffic is less than 750 pcu/h and the spare capacity of urban road network is not big.The external traffic should be led into the express road system in city area for the centralized organization when the traffic on the arterial highway is 750 to 2 000 pcu/hand mainly composed of internal-exter-nal trips.In addition, a direct through route should be set up to separate through traffic if the traffic on the arterial highway is more than 2 000 pcu/h and contains a large proportion of external-external trips.The proposed measurement for road network efficiency and the research results are of guiding significance to the scheme decision of external traffic organization in city area.【期刊名称】《东南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P849-853)【关键词】交通工程;对外交通;路网效率;交通需求结构;快速干道系统【作者】过秀成;涂圣文;张小辉【作者单位】东南大学交通学院,南京210096;东南大学交通学院,南京210096; 长沙理工大学道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心,长沙410114;东南大学交通学院,南京210096【正文语种】中文【中图分类】U491.1城市结点对外交通如何合理组织,无论从交通规划、城市发展,还是从工程经济、营运经济、社会效益和环境效益等方面来看,都是一个复杂的课题.尤其是在我国城市化和机动化飞速发展的今天,若对外交通组织方案不合理,不仅会影响干线公路的运行效率,而且会给结点城市增加额外的交通负担,恶化城市交通环境.不少学者和规划工作者针对城市结点对外交通组织的相关问题进行了研究[1-4],但已有文献均只从定性角度分析对外交通组织与城市形态、城市规划、城市发展等因素之间的关系,指出了对外交通组织需要注意的问题和主要原则,而缺乏在考虑干线公路交通量、对外交通OD分布结构等量化要素的基础上,定量地进行交通组织方案评价的途径.本文提出一种改进的路网效率测度指标,并以此来评价不同干线公路交通量水平、不同对外交通需求结构下城市结点对外交通组织模式的适用性,为城市结点对外交通组织方案的决策提供一种量化分析思路.1 路网效率测度指标现有路网效率测度指标主要分为3种类型:基于通行能力的指标、基于路网形态特征的测度指标和基于投入产出关系的路网效率测度指标.基于通行能力的指标即采用路网通行能力和服务水平2个指标分别对路网进行评价[5],或是利用二者的综合评价指标来衡量路网效率[6].基于路网形态特征的测度指标一般采用网络结构熵(entropy)、网络布局模式(connection patterns)、路径连续性(continuity)3个要素来评价道路网络的效率[7].这2类指标的主要缺陷是没有考虑出行者的择路行为,因而评价结果无法反映实际路网的运行状况.而基于投入产出关系的路网效率测度指标则往往在出行者择路行为的路网均衡状态下来评价路网的效率和性能,如在路网均衡状态下,Nagurney等[8-10]用平均每个OD对上单位出行成本能够服务的出行者数量来衡量网络效率,秦进等[11]定义网络效率为每条路段上单位出行成本能够服务的出行者数量,余孝军等[12]定义网络效率为交通网络中所有出行者的总收益.这类路网效率测度指标虽然考虑了出行者的择路行为,但其过分强调指标的经济学解释性,而忽略了对路网通行能力和服务水平的考虑,因而只适用于追求劳动生产率的运输网络,而不适用于受通行能力和服务水平约束的道路交通网络.本文在上述相关研究的基础上,提出一种能综合反映道路交通网络出行成本及服务水平的路网效率测度指标.先给出路网中断面通行效率的定义.路网中路段a的断面通行效率Ea由Brilon [13]提出,定义如下:式中为平衡状态下路段a上的交通量,pcu/h;为平衡状态下路段a上车辆的行驶速度,km/h;T为单位时间,通常取1 h.断面通行效率相当于物理学中动量的概念[6],其数值实际上是单位时间内通过断面的交通量与平均车速的乘积,能综合反映断面的服务水平和服务交通量.对于给定的交通网络G,若其OD间交通需求总量为q,在交通网络平衡状态下,定义网络效率为式中,A为交通网络G中路段的集合;nA为路段的数量为平衡状态下路段a上的出行成本.将式(1)代入式(2),可得该路网效率指标可理解为平均每条路段上单位出行成本能够服务的车公里数.可看出,改进的网络效率测度指标不仅能够反映路网运行中成本与效益之间的关系,而且综合考虑了路网容量和服务水平.2 基于路网效率的城市结点对外交通组织模式合理的对外交通组织模式应是在快速组织过境交通、出入境交通的基础上,尽量降低对外交通对内部交通系统的影响.下面采用提出的交通网络效率测度指标,分析不同的干线交通量水平、不同对外交通需求结构下城市结点对外交通的合理组织模式.2.1 测试路网构建为研究交通组织模式与路网效率的关系,构造测试路网如图1所示.该路网包含东西向和南北向各5条等间距内部道路,相邻道路之间的间距均为5.0 km,这些道路互相交叉形成40条路段,将城市结点内部划分为16个方格状交通小区.这40条路段中,中间8条路段为快速干道,形成城市快速内环,其余36条路段均为一般路段.此外,路网中还存在东西、南北向的2条对外干线公路测试路网各路段的详细参数如表1所示.图1 测试路网示意图表1 测试路网各路段参数路段编号路段类型路段长度/km通行能力/(pcu·h-1)行车速度/(km·h-1)8,19,24,28,30,32,33,35 快速干道 5.0 2 50080 41~44 干线公路 5.0 2 000 60其余路段一般路段 5.0 1 500302.2 路网效率与交通需求的关系2.2.1 路网效率与内部交通需求之间的关系不考虑对外交通需求的情况下,内部路网效率与内部小区间交通OD的关系如图2所示.由图可知,随着小区间交通需求的增加,路网效率先增加后减小,即在交通需求总体较小时,由于路网剩余容量较大,随着交通需求的增加,平均每条路段上单位出行成本能够服务的车公里数会继续增加,路网效率也增加,且在小区间OD 约为150 pcu/h时达到最大;随着交通需求的继续增大,路网中部分路段先达到饱和,这时路段上的出行成本逐渐增加,路网效率降低.这与实际路网的运行情况基本一致,说明了本文提出的路网效率测度指标的有效性.图2 路网效率与内部交通小区间OD的关系2.2.2 对外交通对路网效率的影响在内部交通小区间OD为100,200,300 pcu/h三种情况下,分别测算当干线公路交通量增加时内部路网效率的变化情况(假设和方向的过境交通量比例均为20%),结果如图3所示.从图中可看出,对外交通的引入增加了结点内部路网的交通疏解负担,路网效率随着对外交通需求的增加而降低.图3 对外交通对路网效率的影响2.3 对外交通组织模式及其路网效率分析相关研究表明[14],交通需求结构影响路网容量及服务效率.根据对国内若干条经过城市结点干线公路交通组成的调查分析[15],本文将干线公路对外交通需求结构分为2种:①方向的过境交通量和出入境交通量的比例为1∶4,即2条干线公路均以出入境交通为主;②方向的过境交通量和出入境交通量的比例为2∶3方向的过境交通量和出入境交通量的比例为1∶4,即干线公路方向存在集中的过境交通量,而干线公路方向仍以出入境交通为主.同时,根据已有的对外交通组织方面的研究及实践成果[1-4],将城市结点对外交通的组织模式分为3种:① 对外交通直接接入结点内部路网,通过内部路网自发完成对外交通的组织,该模式对应的路网参数如表1所示.② 设置干线公路与内部快速干道之间的快速连接线,将对外交通引入快速干道系统,通过快速干道系统集中完成对外交通的组织.在图1所示的测试路网中,快速连接线对应为6,9,23,40 四条路段,行车速度设置为60 km/h,通行能力设置为2 000 pcu/h.③ 在模式② 的基础上,设置方向直接式过境通道,将过境交通直接疏导过境.在测试路网中,直接过境通道对应为27和29两条路段,行车速度设置为80 km/h,通行能力设置为2 500 pcu/h.考虑内部小区之间的交通OD为300 pcu/h即城市内部路网富余通行能力不大时,分别计算对外交通需求结构①情形下,随着干线公路交通量的变化,对外交通组织模式① 、② 下内部路网效率变化的情况,计算结果如图4所示.从图中可看出,当干线公路交通量小于750 pcu/h时,2种组织模式的路网效率相差不大;当干线公路交通量大于750 pcu/h时,模式① 的路网效率逐渐下降,而模式②的路网效率还能继续上升,总体上比模式①能提升约16%~32%的路网效率.图4 对外需求结构①情形下交通组织模式与路网效率的关系在同样条件下,计算对外交通需求结构② 情形下,组织模式① ~③ 下内部路网效率的变化,结果如图5所示.从图中可看出,当干线公路交通量小于750 pcu/h时,模式① 与模式② 的路网效率差别不大,这与需求结构①的结果类似;当干线公路交通量在750~2 000 pcu/h时,模式② 的路网效率较模式①能提高约19% ~28%;当干线公路交通量超过2 000 pcu/h时,模式②的路网效率下降,逐渐接近模式①的路网效率,此时若采用模式③来组织对外交通,则仍能提高路网效率约23% ~37%.图5 对外需求结构②情形下交通组织模式与路网效率的关系3 结论1)提出了一种改进的路网效率综合测度指标,与现有的测度指标相比,该指标不仅能够反映路网运行中成本与效益之间的关系,还综合考虑了路网容量和服务水平. 2)采用本文提出的路网效率测度指标,研究了不同对外交通需求结构下城市结点不同对外交通组织模式的适用性.研究表明,在城市内部路网富余通行能力不大的情况下,当干线公路交通量小于750 pcu/h时,干线公路可直接接入内部道路系统;当干线公路交通量为750~2 000 pcu/h且主要为出入境交通时,宜将对外交通引入城市结点快速干道系统,通过快速干道系统集中组织对外交通;当干线公路交通量大于2 000 pcu/h且存在较为集中的过境交通时,宜设置直接式过境通道分离过境交通,以提高路网的整体效率.3)所构建的测试路网是考虑了实际路网的等级结构、交通需求结构的抽象路网,能代表大多数实际路网的状况,因而具有一定的通用性.但各个城市的真实路网毕竟千差万别,以后将进一步在实际路网中进行应用和检验.参考文献(References)[1]徐吉谦.高等级公路与城市连接的探讨[J].华东公路,1987(增刊 2):93-105.Xu Jiqian.Discussion on the connection of arterial highways to cities[J].East China Highway,1987(S2):93-105.(in Chinese)[2]陈培健.城市发展与对外公路交通合理布局的研究[J].公路交通科技,2000,17(3):36-39.Chen Peijian.Research on city's development and the rational distribution of external highway[J].Journal of Highway and Transportation Research and Development,2000,17(3):36-39.(in Chinese) [3]李勇军.过境公路方案与城市规划协调性的探讨[J].广西交通科技,2003,28(5):116-120.Li 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高铁影响下的高速公路事故风险与改善

高铁影响下的高速公路事故风险与改善

高铁影响下的高速公路事故风险与改善李雅斐;涂辉招;潘磊【摘要】现代高速铁路建设中,部分高铁线位走向与已有高速公路走向一致且距离接近,高铁运行引发的环境改变对高速公路驾驶人行车安全有较大影响.以距离接近的沪昆高铁与杭金衢高速公路为例,利用微观交通仿真FOSIM模拟不同路侧环境和流量下的多种场景,并以车速标准差和距碰撞时间为评价指标,评估不同场景下的高速公路行车安全性;以此为基础提出安全改善措施.研究结果表明,高铁运行引发的复杂环境会增大高速公路的车速离散性和追尾风险,而对高速公路采取限速手段、建立导向系统将能有效降低事故风险.【期刊名称】《交通科学与工程》【年(卷),期】2013(029)001【总页数】6页(P97-102)【关键词】高速铁路;交通安全;高速公路;FOSIM【作者】李雅斐;涂辉招;潘磊【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804【正文语种】中文【中图分类】U491.2+62根据《中国铁路中长期发展规划》,到2020年,中国将建设客运专线1.2×104 km以上,速度目标值达到200km/h及以上.在建设过程中,受地形地貌、工程地质条件及现有设施的限制,部分高铁线位与已有高速公路走向一致、距离接近.例如:德国科隆—法兰克福高速铁路,设计时速300 km/h,与德国A3高速公路平行里程约70%;又如:中国在建的杭长高铁,在浙江诸暨市域内与杭金衢高速公路线位走向一致,高铁桥墩边缘至高速公路路肩的距离最近处仅为21.8m.图1 高速铁路与高速公路并行路段Fig.1 Adjacent sections of high-speed rail and freeway高铁运行改变了高速公路的路侧环境.由于高速列车速度在200km/h以上,列车运行所产生的眩光、噪声和气流等突然刺激将会影响驾驶人的驾驶行为,给高速公路带来安全隐患;而一旦发生汽车冲出护栏的事故,又会对高铁运行安全产生极大威胁.因此,在高铁与高速公路并行且距离较近的情况下,对如何降低事故风险开展研究非常重要.在工程上,目前国内、外主要采用在高架桥上增设声屏障以降低高铁对环境的影响,或是在公路与高速铁路之间设置护栏以杜绝公路行驶车辆侵入高速铁路路权范围;而在理论上,对于高铁运行所引发的事故风险,以及其工程措施的有效性,还缺乏深入研究.为此,本研究拟采用FOSIM仿真,探讨不同流量下由高铁行驶引发的突然刺激对高速公路事故风险的影响;并针对驾驶人安全需求提出安全改善方案,以车速标准差和交通冲突(碰撞)风险TTC(Time To Collision)为指标对高铁影响和改善措施的效果进行评价.1 高铁运行对邻近高速运行安全影响探讨1.1 驾驶人影响20世纪90年代初,Brookhuis[1]等人用心电图结合脑电图研究了分别在城市拥挤的快速环线和畅通无阻的高速公路上行车时驾驶人的心理压力.结果显示,行驶车辆周边环境发生突然变化的时刻,是驾驶人心理紧张度最高的时刻.在心理紧张及注意力分散的情况下,驾驶人操作失误以及交通事故发生的可能性增大.高速公路行车时,驾驶人通过视觉、听觉和振动觉等感觉器官接受来自车内、外的各种信息,包括:道路信息、车辆信息、交通和环境信息等;而高速运行的列车会导致并行段高速公路运行条件的改变,如:列车机车眩光、气流和噪音等.当高速列车从行驶车辆旁高速通过时,突发刺激将引发驾驶人的紧张情绪.另外,高速铁路多采用高架桥形式修建.当高铁的设计高程高于高速公路路基高程时,桥墩带来的视线阻隔在快速的产生和释放,由此带来的不稳定驾驶和心里紧张感持续,再加之高速运行的列车带来的噪音和眩光等因素,在很大程度上增加了交通事故的发生概率.1.2 安全影响参数高铁运行对高速公路行车的影响,主要体现在高速公路驾驶人心理和行为的改变,以及驾驶环境的改变.这种改变可用安全影响参数(见表1进行描述:1)驾驶人反应时间:驾驶人从视觉感觉器官眼睛接受刺激,到大脑分析并支配身体作出相应反应的时间距离.当驾驶环境较为复杂,要从众多的信息中选择与行车有关的信息并作出反应时这种复杂反应要比简单反应的时间长[2].反应时间能够表征高铁运行时且复杂刺激下驾驶人心理的变化.2)汽车制动减速度:根据国内、外的实验研究,在汽车高速运行且对前方道路信息缺乏了解的情况下,驾驶人大脑兴奋度低,警惕性变差;当驾驶人因突发事件而受到惊吓或刺激时,反应时间、驾驶操控和决策能力均会受到不同程度的影响,驾驶人采取的制动减速度绝对值随着刺激逐渐变强而呈现增长态势[3].在高铁运行引发的突发刺激下,该参数可用来描述驾驶人行为的变化.3)空气阻力系数:是表明汽车形状和空气摩擦等各种因素对空气阻力综合影响程度的系数汽车在高速公路上行驶时,除了受到路面作用力外,还受到周围空气流对它自身作用的各种力和力矩,它们的大小与空气对汽车的相对速度v的平方成正比[4].在高速公路上行驶的汽车,它所受到的空气阻力是主要的;当高速列车快速通过时,汽车所受到的空气阻力尤为明显,行车环境发生改变.表1 安全影响参数Table 1 Parameters of safety influence仿真参数表征驾驶人反应时间高铁运行对驾驶人心理造成的影响汽车制动减速度高铁运行对驾驶行为造成的影响空气阻力系数高铁运行对驾驶环境的改变2 事故风险分析方法研究计算机仿真可以再现多种交通现象,进行交通安全方面的研究.FOSIM(Freeway Operations Simulation)是专门面向高速公路的仿真软件,可以进行准确、细致的仿真.本研究拟采用FOSIM仿真,对高铁行驶下高速公路的事故风险进行分析和评价.该类工作的前提是确定合理的模拟方案和评价指标.2.1 模拟方案为了对比分析高铁对于邻近高速公路运行车辆的影响,选取两类情境进行对比仿真:①路侧无高铁影响,即道路环境简单,不存在高铁引发的眩光、振动及噪声等突然干扰和刺激,驾驶人生理心理保持平稳,高速行驶.②路侧有高铁运行,且高速公路未采取对应措施;此种情境下道路环境复杂,在突发刺激下驾驶人精神紧张.目前的微观仿真软件难以直接引入高铁运行的影响,但这种影响可以通过FOSIM仿真参数调整来表征.在路侧有、无高铁影响两种情境中,参数取值较正常行驶状态下有所变化:1)反应时间:驾驶人在正常高速行驶时,反应时间约为0.6s[2];在高铁引发的恶劣驾驶环境中,驾驶人同时受到交通标志、其他车辆、噪音、光线及眩光的干扰与刺激,反应时间相应增加;根据实验研究,此类情况下反应时间延长至1.3s2)汽车制动减速度:高铁运行会引发光线和声音等突然刺激.结合驾驶人在不同刺激下的感知-判断-操作行为模式,对驾驶人通过障碍物时的车速变化特征和操作行为特征进行了实验分析并对减速行为进行统计.正常驾驶、刺激较小时制动减速度在-0.41~-0.58m/s2之间;当刺激程度加大时,制动减速度绝对值变大,取值在-1.54~-2.85m/s2 之间.3)空气阻力系数:是表明汽车形状和空气摩擦等各种因素对空气阻力的综合影响程度.在汽车动力学中,空气阻力为:式中:A为汽车正面迎风面积;Vα为汽车行驶速度;CD为空气阻力系数.CD越小,空气阻力就越小.在高速公路正常行车时,现代轿车CD为0.3~0.5;当路侧有高铁经过时,根据已有的风洞实验测试,CD为0.5~0.7.表2 安全影响参数取值Table 2 Value of safety influence parameters环境状况反应时间/s汽车制动减速度/(m·s-2)空气阻力系数路侧无高铁影响 0.6 -0.41~-0.58 0.3~0.5路侧有高铁影响 1.3 -1.54~-2.85 0.5~0.72.2 评价指标研究国内、外研究[5]表明,高速公路上车辆的车速与平均车速的差值越大,即车速分布越离散,事故率越高;车速分布离散性越小,事故率越低.因此本研究选取车速标准差作为评价指标之一,用以表征车速离散性.另外,有研究[6]表明,严重冲突与事故之间有着良好地相关性,能够较好地表征道路交通安全状况.TTC是描述前、后两车车头时距的参数,当车头时距较小时,冲突可能性增大;TTC能够表明实际道路的安全状态,适用于评价道路安全性.因此,本研究采用车速标准差和TTC作为评价指标,用以分析高铁影响下的高速公路行车安全性.通过在仿真方案中设置断面检测器,获得车速数据与车头时距数3 事故风险分析杭金衢高速公路位于浙江省,全长290.5km.在诸暨市域,杭金衢高速公路与在建的杭长高铁线位接近,最近处仅21.8m.为了研究杭长高铁对于杭金衢高速公路驾驶人行车的影响,对杭金衢高速公路进行仿真建模分析.在一天内的不同时段,高速公路流量差异显著.为了研究高速列车对于驾驶人的影响是否与流量有关,根据杭金衢高速公路的实际流量数据,对路侧无、有高铁影响两种情境下的低流量(600 pcu/h)、中流量(1200pcu/h)和高流量(2000 pcu/h),共计6种情况进行仿真分析.每种情境下选取3个断面设置检测器,用以采集速度信息与车头时距信息.仿真时间为7200s.1)车速标准差对仿真采集的速度数据进行整理,并进行标准差分析.分析结果如图2所示.图2 车速标准差仿真结果Fig.2 Simulation results of speed standard deviation从图2中可以看到,车速的波动性随着流量的升高而降低.不论在何种流量情况下,沪昆高铁的建成都将会造成杭金衢高速公路行车速度波动性、离散性的增大,使驾驶安全性降低.在高流量情况下,驾驶安全性的下降较为明显.2)车头时距在FOSIM仿真中,对仿真车辆通过检测器断面的时刻进行采集.考虑当车头时距小于4s时,车辆追尾风险显著增加,因此对车头时距小于4s的频率进行统计,统计结果如图3所示.由分析结果可知,以TTC表征追尾风险时,追尾风险随着流量的增大而升高.而高铁的建成将造成追尾风险的显著提升,使驾驶安全性降低.在中流量情况下,追尾风险的提升尤为明显.图3 车头时距频率统计结果(TTC<4s)Fig.3 Statistical results of headway frequency(TTC<4s4 改善方案及效果评价事故风险分析结果表明,当高速列车快速驶过时,邻近高速公路的驾驶安全性降低、事故风险明显提升;究其原因,在于高铁运行引发的复杂道路环境未能提前被驾驶人知晓,驾驶人对突然出现的信息没有充分的准备时间.汽车行驶的安全性,取决于道路交通环境的复杂性,同时也取决于这种复杂性能否以“信息的形式客观地显示出来,并为驾驶人所感受.若驾驶人能及时、准确地获取前方道路信息,针对可能出现的状况预先做好心理准备,则可有效规避高铁运行带来的安全隐患.因此,在现有道路线形和设施状况下,限制车辆速度、提供道路信息和提高驾驶人注意力将能显著减轻由高速列车所引发的影响.针对交通需求,作者建议在并行段采取一些应对措施,以提高行车安全性.4.1 限制车辆速度限速的主要目的是通过降低驾驶人自由选择速度所引起的事故风险来提高安全性.首先,驾驶人在速度较高时视觉特征变差,获取信息能力变差,而限速可以有效限制过高车速;其次,限速可以降低车辆行驶速度之间的离散程度,降低车辆发生追尾等冲突的风险;再次,限速可以降低事故发生的严重程度.因此,对高速—高铁并行路段采用限速控制十分重要.交通最高限速数值主要受交通量、安全距离路面附着系数和道路线形要素等微观因素的影响.在高速—高铁并行路段,由于高铁的影响导致驾驶人反应时间增长、或是引发驾驶人眩光,最终影响驾驶人的行车安全距离;因此从安全距离方面入手,计算高速-高铁并行段的限速数值.考虑行车安全距离约束较为常见的一种情况——前方是慢速行驶车辆.图4 安全行驶条件示意Fig.4 Diagrammatic sketch of safe driving condition前方车辆以较慢车速V0行驶时,安全行驶条件为:L1+L2≤L+L3.式中:L1为驾驶在识别前方车辆时间t1内行驶的距离(m),由后方车辆的行驶初速度(要计算的限速数值)和驾驶人总反应时间确定;L2为车辆制动时间t2内行驶的距离(m),由汽车初始速度、轮胎与路面的摩阻系数和路线纵坡坡度确定;L3为前方车辆在时间t1+t2内行驶的距离(m),由前方车辆行驶速度决定(考虑到高速公路存在最低限速,取前方慢速行驶车辆速度为60km/h);L为考虑夜间不利情况,并考虑眩光等影响,夜间能见距离取100m.将L,L1,L2和L3的计算公式分别带入安全行驶条件不等式中,计算出高速—高铁并行段的夜间安全行驶车速为83km/h.建议限速80km/h,从而达到降低事故风险的目的.4.2 提供道路信息为满足驾驶人对全面信息的需求,引导驾驶人安全和顺畅行车,建议按照车辆在并行路段行驶的3个阶段——并行段前、并行段中和并行段后分别采取标志标线综合引导措施.1)并行段前:引导驾驶人缓慢减速,提示前方有高铁区段前500m:设置交通指示标志,提示前方状况,提醒驾驶人谨慎行车;段前200m:设置限速标志,限速80km/h,提示驾驶人准备防范应变措施. 2)并行段:对驾驶人进行引导和警示并行段道路环境较为复杂.若驾驶人对道路复杂性缺乏足够的感知能力,容易发生交通事故建议在并行段路侧设置警示标志和限速标志,并利用可变信息板发布路况信息;同时在路侧设置视线诱导标识,帮助驾驶人在夜间复杂环境下准确判断道路走向.3)并行段后:结束限速在路侧设置交通标志,提示驾驶人已驶出高铁并行区域,此处为限速结束点,并引导车辆缓慢加速至恢复原速度.4.3 提高驾驶人注意力在高铁引发的复杂道路环境中,驾驶人要面临眩光等各种信息,短暂的注意力分散就有可能导致事故的发生;驾驶人保持行车警惕性有助于提高反应速度,提高行车安全性.建议采取一些措施提高驾驶人注意力.1)并行段前:路面设置限速标志与减速标线段前500m:设置间隔布设式彩色减速标线利用标线的颜色刺激和振动刺激提高驾驶人注意力,并提醒驾驶人开始减速.段前200m:在高速公路地面设置彩色限速标志,与路侧标志配合使用以加强效果. 2)并行段:设置彩色路面在高速公路与高铁的距离最窄处设置红色的路面铺装薄层.彩色路面可以大幅降低刹车距离同时利用颜色和振动刺激警示驾驶人,以此降低并行段的事故风险.4.4 效果评价为了对本研究提出措施的效果进行验证,利用FOSIM对路侧有高铁影响但采取改善方案后的情境进行模拟,取低、中和高3种情况进行仿真.仿真参数方面,在改善方案的影响下,驾驶人行车警惕性高、反应时间变短;汽车制动操作平稳、减速度变小;行驶速度降低导致空气阻力系数变低;本研究根据国内、外有关研究结果对这3个参数进行调整.路段限速值取80km/h,其余设置与之前相同.通过这4个参数的调整反映高铁、改善措施对于高速公路行车的影响.对仿真结果进行整理,得到速度标准差和TTC(<4s)频率见表4.将改善后的仿真验证结果与改善前的仿真结果进行对比,车速标准差和车头时距频率分别如图5,6所示.表4 改善措施效果验证Table 4 Results verification of improved measures有高铁影响、有视觉导向系统指标低流量中流量高流量车速标准差/(km·h-1)0.59 0.56 0.56 TTC(<4s)频率/% 19.1539.9050.62图5 车速标准差仿真结果对比Fig.5 Comparison of speed standard deviation 图6 车头时距频率结果对比(TTC<4s)Fig.6 Comparison of headway frequency(TTC <4s)通过对仿真结果的对比分析可知,以车速标准差做评价指标时,高铁建成将造成车速离散性的增大,而改善措施将会有效缓解这种影响;由于限速的作用,车速标准差甚至比无高铁影响时还低.以TTC表征追尾风险时,高铁建成将会引起追尾风险的提升,而改善方案将会显著降低这种风险.5 结论高速铁路的存在使得相邻高速公路的行车环境和驾驶人心理受到很大影响,进而影响到行车安全,对此开展事故风险分析很有意义.本研究以车速标准差和TTC作为评价指标,采用FOSIM建模对杭金衢高速公路进行仿真计算,有针对性地提出改善方案并进行评价.分析得到结论:1)车速离散性随着流量的升高而降低,以TTC表征的追尾风险随着流量的升高而增大.2)在附近有高铁运行的情况下,高速公路行车的车速离散性和追尾风险较无高铁情况有较大提高,行车安全性显著降低.3)限制车辆速度、提供道路信息和提高驾驶人注意力等改善方案,将有效降低高速公路行车的车速离散性和追尾风险.参考文献(References):【相关文献】[1]Brookhuis K A,Waard D D.The use psychophysiology to assess drive status[J].Ergonomics,1993,361099—1108.[2]徐济宣,吴纪生.恶劣环境对驾驶员反映时间的影响研究[J].交通标准化,2009,210(3):103—106.(XU Ji-xuan,WU Ji-sheng.Harsh environment influence ondrivers’response time[J].Communications Standardization,2009,210(3):103—106.(in Chinese))[3]郭应时,付锐,袁伟,等.通道宽度对驾驶员动态视觉和操作行为的影响[J].中国公路学报,2006,19(5)83—87.(GUO Ying-shi,FU Rui,YUAN Wei,et al Influences of passage width on driver’s dynamic vision and operation behavior[J].China Journal of Highway and Transport,2006,19(5):83—87.(in Chinese))[4]陈南翼,张健.高速列车空气阻力试验研究[J].铁道学报,1998,20(5):40—45.(CHEN Nan-yi,ZHANG Jian.Experimental investigation on aerodynamic drag of high speed train[J].Journal of the China Railway Society,1998,20(5):40—45.(in Chinese))[5]裴玉龙,程国柱.高速公路车速离散性与交通事故的关系及车速管理研究[J].中国公路学报,200417(1):74—78(PEI Yu-long,CHENG Guo-zhu.Research on the relationship among discrete character of speed the traffic accident and speed management of freeway [J].China Journal of Highway and Transport,2004,17(1):74—78.(in Chinese))[6]张苏.中国冲突技术[M].成都:西南交通大学出版社,1998.(ZHANG Su.China conflict technology[M].Chengdu:Southwest Jiaotong University Press 1998.(in Chinese))。

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佚名
【期刊名称】《同济大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(52)4
【摘要】涂辉招,同济大学教授、博士生导师,荷兰代尔夫特理工大学交通规划与管理专业博士,同济大学城市风险管理研究院副院长,兼任上海市智能交通标准委员会副主任委员、上海市智能网联汽车与智慧交通工程技术研究中心副主任等;主要从事自动驾驶与智能交通等领域的科研、教学与行业应用工作。

主持完成国家级课题4项和省部级课题12项。

发表高水平学术论文126篇,出版专著《自动驾驶道路测试风险管理》(国家“十三五”重点图书),主编长三角区域地方标准《自动驾驶道路测试安全风险评估技术规范》等。

【总页数】1页(PF0002)
【正文语种】中文
【中图分类】F42
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Traffic flow theory
• • • • • Macro & Micro variables (宏观/微观变量) Vehicle trajectories (车辆行驶轨迹) 车辆行驶轨迹) Time/distance headways (车头时距/间距) 间距) Time/local mean speeds (地点车速) 地点车速) Space/instantaneous mean speeds (空间车速) 空间车速)
n q= = T
1 = = n ∑ i =1 hi 1 ∑ in=1 hi h n
n
1
• Referred to as flow, volume (US) • How can flow be measured?
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Macroscopic flow variables (2)
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1 April 2015
11
Answer
• Capacity per lane:
– – – – 1 second reaction time 3600 5 C = × = 1500 veh / hour / lane 1 second stop time 1+1 6 3600 seconds per minute Heavy vehicle factor
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1 April 2015
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Time headways (2)
• Headway definition for multiple lane facilities • Definition per lane: hi > 0 • Definition for entire roadway: hi ≥ 0
1 n T h = ∑ i =1 hi = n n
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Driver behavior
Interaction
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Vehicle trajectories (车辆轨迹)
• Positions xi(t) along roadway of vehicle i at time t • All microscopic and macroscopic characteristics can be determined from trajectories! • In reality, trajectory information is rarely available • Nevertheless, trajectories are the most important unit of analysis is traffic flow theory
• Why is important the performance of automobile? • Vehicle types, size, weight? • Driving force &am
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Outline
• Traffic Flow Theory(交通流理论) 交通流理论) • Fundamental diagram(交通流基本图) 交通流基本图) • Capacity & LOS (Level Of Service)(服务水平) 服务水平)
• Hours per day
– 3 hour morning peak + 3 hour afternoon peak: 6 – Daytime off-peak: (14-6)x0.5 = 4 – Night time: 10 x0.2 = 2
• Volume:
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1500 × 4 × 2 × 12 = 144,000
s= 1 m X s = ∑ i m m i =1
Road Engineering
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Distance headways (3)
Road Engineering
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Local, instantaneous and generalized
Generalized measuments determined for time-space region Instantaneous measurements collected at t = 20
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Time headways (3)
• Headways are time/local microscopic variables (collected at cross-section x0) • Mean headway for certain period T of the n vehicles that have passed cross-section x0
Road Engineering
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Time headways (车头时距)
• Time headway hi: passage time difference rear bumper vehicle i-1 and i at cross-section x (easy to measure)
m k= = X
1 = = m 1 m s s ∑ i=1 i s ∑ i m i =1
m
1
Road Engineering
• Also referred to as concentration • How can density be measured? • Now how about speeds?
Road Engineering
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Distance headways (2)
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Mean speeds
• Local / time mean speed
– speeds vi of vehicles passing a cross-section x during period T
uL = 1 n v ∑ i =1 i n
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Road Engineering
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●:Haze/Smog weather
Road Engineering
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●:Haze/Smog weather
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Overview of Vehicle performance
– speed vj of vehicles present at road section at given moment t 1 m
d xi ( t ) dt
vi ( t ) =
d2 ai ( t ) = 2 xi ( t ) dt
Speed Velocity
Road Engineering
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• Exercise with trajectories by drawing a number of them for different situations – Acceleration, deceleration, – Period of constant speed, – Stopped vehicles – Etc.
Road Engineering
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Traffic flow theory
• Traffic flow theory pertains to The Knowledge of Fundamental Traffic Flow Characteristics and Associated Analytical Techniques • Analytical framework: traffic demand, supply and control information into predicted traffic performance indicators
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Road Engineering
Characteristics and analysis
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