浓雾下高速公路追尾事故风险管理研究

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1、浓雾下高速公路追尾事故风险管理研究(申请清华大学工学博士学位论文)培养单位：土木工程系学科：土木工程研究生：谭金华指导教师：石京教授二○一五年六月Rear-endCollisionRiskManagementofFreewaysinHeavyFogDissertationSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofDoctorofPhilosophyinCivilEngineeringbyTanJin

2、hua(EnvironmentalScienceandEngineering)DissertationSupervisor:ProfessorShiJingJune，2015摘要摘要浓雾天气极易引发交通事故。为保障交通安全，中国高速公路在雾天往往频繁地采取封路措施，影响交通效率，进而造成经济损失。本文的目的是，研究高速公路上，浓雾下驾驶员的行为特征，并探索一种矫正浓雾下驾驶员缩短跟车距离行为的方案；以及通过建立浓雾风险模型和仿真，研究一种能控制浓雾条件下交通事故风险的管理措施。浓雾下驾驶行为的研究，采用驾驶模拟器

3、实验获取驾驶速度、跟车距离等具体指标，结合问卷调查获取其心理特征的方法。结果表明：（1）无论相邻车道是否有车，浓雾下，被试的跟车距离都会缩短；（2）相邻车道车速越快，被试的平均自由行驶速度相对越快，跟车距离相对越短；（3）大部分被试没有意识到自己在浓雾下缩短了跟车距离；（4）基于智能交通系统方案的实施，使各个被试在自由行驶时的速度差异变小，而且正常天气和浓雾下的跟车距离变得没有显著差异。浓雾下高速公路事故风险控制措施的研究，主要通过建立考虑浓雾下驾驶行为特征的交通流元胞自动机模型，量化分析了浓雾下行车所带来的发生

4、追尾交通事故的风险，以及为了降低这种风险所采取的间断放行措施。单车道上，在车辆的元胞占有率ρ<0.5时，浓雾条件下的风险指标fa远远高于无雾条件。在采取间断-4-5放行措施后，同在浓雾条件下，fa的数量级从10降低为10。研究还得出了不同的放行数量N时，放行车队之间合理的放行间距ht以及每小时可以放行的最多车辆数Qmax。双车道上，在不同的低限速条件下，双车道间断放行措施的放行时间间隔存在不同的临界值(hmax)。当间断放行的时间间隔大于临界值时，间断放行措施可有效控制浓雾下的追尾事故风险。公路雾区变长或两车道交

5、错放行车辆，在使临界值变大的同时，也会增大发生追尾交通事故的概率。可见，浓雾环境下，驾驶员的驾驶心理和行为，与正常天气有差异。其中，驾驶员缩短跟车距离的行为，会增加高速公路发生追尾事故的风险。高速公路采用间断放行措施时，可以通过设定合理的放行数量和放行时间间隔，有效控制事故风险，保证出行车辆的安全。本文研究结果可以为交通管理部门制定间断放行措施提供理论依据和参考。关键词：浓雾；高速公路；驾驶行为；追尾事故风险；间断放行措施IAbstractAbstractHeavyfogmayeasilycausetraffic

6、accidents，thusfreewayclosuresarefrequentlytakeninordertoensuretrafficsafetyinChina，whichnotonlyseriouslyaffectthetravelofpeople，butalsobringgreateconomiclosses.Thispapermainlystudiedhowdrivers’behaviorsandpsychologicalcharacteristicsareinfluencedbyheavyfogona

7、one-waytwo-lanefreeway，aswellastrafficmeasuresinheavyfogweatherinordertoensuretrafficsafety.Thedrivingbehaviorstudiesadoptthemethodofobtainingspecificindicatorssuchasthedrivingspeedandthespaceheadwayfromadrivingsimulatorexperiment，withthecombinationofquestion

8、nairesurveystoobtaindrivers’psychologicalcharacteristics.Theresultsshowthat:(1)theparticipants’spaceheadwayisshortenedinheavyfogwhentherearenocarsinaneighboringlane;(2)theparticipants’spa