山区雾冰不良气候下高速公路行车安全保障技术研究

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1、分类号：U41；U210710-2012121245硕士学位论文山区雾冰不良气候下高速公路行车安全保障技术研究杨成里导师姓名职称彭余华教授申请学位级别硕士学科专业名称道路与铁道工程论文提交日期2015年6月4日论文答辩日期2015年6月13日学位授予单位长安大学StudyontheSecurityTechnologyofExpresswayunderAdverseClimateofFog&IceinMountainAreaADissertationSubmittedfortheDegreeofMaste

2、rCandidate：YangchengliSupervisor：Prof.PengYuhuaChang’anUniversity,Xi’an,China摘要山区高速公路行车安全面临不良气候和复杂道路条件的共同影响。高海拔和较大的昼夜温差导致秋冬季节多大雾和结冰天气发生，山区复杂的地形条件导致道路设计中多长大下坡路段、较小半径曲线路段和隧道群路段。以云南省山区高速公路为例，据统计仅2014年上半年便发生了5377起交通事故，且交通事故死亡强度远远大于平原地区高速公路。因此研究山区高速公路在不良气候与复杂

3、道路条件下的安全保障技术具有重大意义。首先，本文对以云南省为代表的山区高速公路交通事故风险源进行调查，明确了山区高速公路的行车安全面临的主要风险，为解决山区高速公路交通安全问题指明了研究方向，并分析了大雾、结冰、长大下坡、较小半径曲线和隧道群等不利因素在单独及耦合作用下诱发交通事故的致因机理，为山区高速公路安全保障技术研究提供了理论基础。其次，针对复杂道路条件的影响，把高速公路全线划分为特殊路段（长大下坡、较小半径曲线、隧道群）和一般路段，特殊路段采用运行速度测算和复杂道路条件行车风险分析相结合的方法制

4、定其限速值，一般路段采用运行速度测算的方法制定其限速值，开发了复杂道路条件下的静态控速技术；针对不良气候的影响，在大雾条件下以安全停车视距限速模型为基础，考虑动视力、动摩擦系数的影响对模型进行修正，制定其不同能见度下的限速值，在结冰条件下以车辆侧滑临界速度模型为基础，考虑滑移率对横向附着系数的影响对模型进行修正，制定其合理限速值，开发了不良气候条件下的动态控速技术；并针对不良气候与复杂道路条件耦合作用对行车风险的增加，开发了综合控速技术，从限速的角度为解决高原山区高速公路面临的行车安全问题提出了具体可行

5、的方案。然后，针对山区高速公路大雾、结冰天气多发的状况，构建了由雾、冰天气监测系统、处理控制系统、智能化信息发布系统、主动诱导系统和应急系统组成的高速公路雾、冰监测及预警系统。最后，针对山区雾、冰不良气候与复杂道路条件下高速公路典型危险路段交通安全设施设置不合理和缺乏系统性的现状，对雾区路段、长大下坡路段、较小半径曲线路段和隧道群路段交通安全设施进行了优化设计，为工程实践提供指导。关键词：高原山区，高速公路，不良气候，复杂道路条件，安全保障技术IAbstractIntheplateaumountaino

6、usareahighwaytrafficsafetyfacecommoneffectofadverseclimaticconditionsandcomplexroadalignment.Athigherelevations,largertemperaturedifferencebetweendayandnightledtothefallandwinterseasonsmorefogandicyweatheroccurs,mountaincomplexterrainconditionsleadtodown

7、hill,smallradiuscurvesectionandtunnelgroupsectionsgrewupinroaddesign.TheexpresswayofYunnanprovinceisatypicalplateaumountainousareahighway,eachyearbecauseofadverseweatherconditionsandcomplicatedroadalignmentcausedalotoftrafficaccident,andtheintensityoftra

8、fficaccidentdeathfargreaterthantheplainareahighway.HasthegreatsignificanceofsecuritytechnologyofExpresswayinmountainousareainplateausobadweatherandcomplexroadconditionsunderthecoupledaction.Firstofall,thispaperinvestigated