高速公路枢纽匝道合理线形设计研究

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1、上海交通大学硕士学位论文高速公路枢纽匝道合理线形设计研究硕士研究生：樊丽媛学号：1120109169导师：陆键教授申请学位：工程硕士学科：交通运输工程所在单位：船建学院答辩日期：2015年2月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShangHaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterSAFETYGUIDELINEFORGEOMETRICDESIGNOFINTERSTATEHIGHWAYRAMPOPERATIONSCandidate：FanLiyuanStud

2、entID:1120109169Supervisor：Prof.JianJohnLUAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：TransportationEngineeringSchoolofNavalArchitecture,OceanAffiliation：&CivilEngineeringDateofDefence：February,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversityI上

3、海交通大学硕士学位论文II上海交通大学硕士学位论文III上海交通大学硕士学位论文IV上海交通大学硕士学位论文高速公路枢纽匝道合理线形设计研究摘要高速公路匝道区域是整个高速公路事故率最高且事故最为严重的区域。受制于地形、成本等因素，高速公路线形往往难以满足行车安全的需要；无标准的追求安全造成设计时线性范围设计值偏大，造成资源浪费。论文目的是运用驾驶行为指标分析高速公路匝道平曲线半径的安全性。为实现这一目的，研究应用UC/Win-Road驾驶模拟器建立14种匝道试验场景，选择20名志愿者在60km/h、70km/h和80km/h设计

4、速度下对匝道进行模拟驾驶。最后选取侧向加速度和侧向偏移量两个驾驶行为指标进行安全性分析，对每个半径下第85%位侧向加速度和第85位侧向偏移量标准差进行回归分析，显示各设计速度下的侧向偏移量统计指标和侧向加速度标准差统计指标与匝道圆曲线曲率正的有线性相关关系，即侧向加速度指标和侧向偏移量标准差指标随着匝道圆曲线半径的增大而减小，在测试的场景中匝道圆曲线越大、匝道越安全。最后利用全部实验的第85%位侧向加速度和第85%位侧向偏移量值给出每个设计速度下枢纽匝道平曲线半径安全性“好”、“一般”、“差”的范围，为高速公路匝道提供了关于圆曲

5、线半径的设计建议。关键词：高速公路枢纽匝道、圆曲线半径、安全评价指标、驾驶模拟器V上海交通大学硕士学位论文SAFETYGUIDELINEFORGEOMETRICDESIGNOFINTERSTATEHIGHWAYRAMPOPERATIONSABSTRACTFreewayrampareasareusuallyconsideredtobethemostdangerousareasoffreeways,wherefrequencyofseverecrashesismuchhigherthanotherfreewaysegment.Inc

6、ontemporaryChina，urbanroadnetworkdevelopsrapidly,However,thecorrespondingdesignspecificationscan’tmeetthedemandfortrafficsafety.Theoverallobjectiveoftheresearchwastofindthecorrelationbetweenhorizontalcurveradiusandrampsafetyusingadrivingsimulatorequippedwiththesoftwa

7、reofUC-win/Road.Torealizethisobjective,freewayoff-rampswith14differentscenariosofhorizontalcurvesweremodeledstrictlygeo-basedonShanxi’sdesignblueprintsonthedrivingsimulatorandtwentyvolunteerswererecruitedtodriveonitunderdesignspeedof60km/h,70km/hand80km/h.Thesoftware

8、ofUC-win/Roadoutputteddataofvehicle’sposition,steering,acceleration,speedandsoon.Lateralacceleration(LA)andstandarddeviationofoffse