高速公路安全行车间距与追尾事故预防

高速公路安全行车间距与追尾事故预防

丁建友，李铁柱，李文权

（东南大学交通学院南京 210096）

摘要：高速公路交通管理的主要目标是避免发生交通事故，保障车辆安全运行。追尾事故是高速公路交通事故的主要类型之一，行车间距和车速是影响追尾事故及其严重程度的主要因素。通过分析车辆驾驶员的制动反应特性，结合车辆的制动减速过程，建立了用于指导安全行车的间距模型（绝对安全间距和相对安全间距）。本文分析了车间距的取值和车速控制的原则，结果表明：车辆为了避免发生追尾事故，车间距应在绝对安全间距和相对安全间距间取值；合理的车速控制是降低追尾事故及其严重程度的有效措施之一。关键词：追尾事故；安全行车间距；绝对安全间距；相对安全间距；速度控制

Study on Vehicles Safety Distance and the Prevention of Rear-end

Accident on Freeway

Ding Jian-you, Li Tie-zhu, Li Wen-quan

(Transportation College of Southeast University, Nanjing 210096, China)

Abstrac t: The main goal of traffic management on freeway is to avoid the occurrence of traffic accident and to keep the vehicles operate safely. The rear-end collision is one main type of the traffic accidents on highway; the gap distance and the vehicle speed are the main factors which cause the collision and affect the severity. By analysis of driver’s reaction characteristics, combining vehicle’s deceleration process, this paper attempts to model the safety distance between vehicles (relative safety distance and absolute safety distance). By analyzing the value of gap distance and the principles of speed control, it is found that if the vehicle-gap ranges from the relative safety distance and the absolute safety distance, the rear-end collision accident can be avoided; reasonable speed control is one effective way to reduce the amount and the severity of traffic accident.

Key words：rear-end collision; safety distance; relative safety distance; absolute safety distance; speed control

1引言

高速行车是引发严重交通事故的主要原因。其中，因行车间距把握不准，控制不当而引发的追尾事故已成为近几年我国高速公路交通事故的主要事故形态之一。鉴于高速公路行车速度快，发生追尾事故的严重危害性，广泛地开展安全机制研究，探讨行车间距与车辆、车速、驾驶员、环境等因素的关系，这将有助于找到事故成因和行之有效的整改措施。不少学者对高速公路预防追尾事故进行过探讨。马骏、郑安文分析了车辆在不同制动情况和不同跟车状态下的行车安全间距[1~3]；徐杰在对分析驾驶员速度判断过程、量化反应能力的基础上提出了在一定车速下避免追尾事故的行车间距值[4]。

本文从行车安全性角度出发，利用行车安全间距模型及交通工程的相关理论，分析了高速公路车间距的合理取值问题，提出了控制车速的一般原则，以期为交通管理部门制定相关管理措施和为车辆驾驶员选择适当的行车间距提供参考。

基金项目：国家自然科学基金项目(50478071)；国家自然科学基金项目(50608018)；东南大学科基金项目(XJ0521206)。

作者简介: 丁建友(1983-)，男，四川自贡人，东南大学交通学院硕士研究生，研究方向为交通运输规划与管理。 Email: djy1002006@

1 安全间距模型

1.1 定义

在高速公路上，为了确保行车安全，车辆之间应保证一定的行车间距。我国《高速公路交通管理办法》规定：“正常情况下，当行驶时速一百公里时，行车间距为一百米以上；行驶时速七十公里时，行车间距为七十米以上。遇大风、雪、雾天或者路面结冰时，应当减速行驶”。所谓行车安全间距就是指在同一条车道上，同向行驶前后车辆间的距离（后车车头与前车车尾间的距离），保证既不发生追尾事故，又不降低道路通行能力的适当距离[1]。这里，引出以下两个定义：

绝对安全间距（S ）：前车突然停止时，保证后车不与之相撞的间距。（绝对安全间距为停车间距，等于驾驶员的反应距离、制动器的反应距离、制动距离之和）。

相对安全间距（L ）：前车遇到危险情况减速，后车随之减速，保证后车不与之相撞的间距。

1.2 数学表达式

汽车的制动过程由驾驶员反应阶段、制动系统协调阶段（由制动传力延迟阶段和制动增力阶段组成）、持续制动阶段组成。其减速度a 随时间的变化如下图1所示。

图1 车辆制动减速过程分析

在驾驶员反应时间1t 及制动力传递延迟阶段2t 内，车辆作匀速运动，设其初速度为0V ，则在这期间内车辆的行驶距离101t *V S =；202t *V S =。

在制动增力3t 阶段，车辆的制动减速度线性增长（即

t *k dt

du =，其中3max t a k −=）， 由t *k dt du =积分可得末速度=e V 230t *k *21V +；行驶距离=3S +30t *V 33t *k *6

1，代入k 的值可得=3S 23max 30t *a *6

1t *V −。 在持续制动4t 阶段，车辆以max a 作匀减速运动，其初速度为e V ，末速度为c V ，故行驶距离=4S max 2c 2e a *2V V −,代入e V 的值，得=4S 8

t *a 2t *V a *2V V 23max 30max 2c 20+−−。 于是，车辆的总制动距离S 为：