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1、研究ResearchandDesign与设计基于ARENA的双车道超车视距设计风险评价张慧丽,陈队永,孙海龙(石家庄铁道学院交通工程分院,河北石家庄050043)摘要:通过计算机仿真软件ARENA模拟双向两车道路段上不同的超车视距长度下的超车行为,并建立风险指标。风险指标主要根据超车动作结束时,超越车与对向车辆间的最短时间距离确定。一共确定了六个风险等级,用于评价不同设计时速下的各种PSD长度的风险。利用此方法可以很直接的评价超车视距设计的优劣。关键词:超车视距;风险指标;ARENA;仿真中图分类号:U491.255;U412.
2、3文献标识码:A文章编号:1672-3953(2008)03-0017-05超车视距PSD(Passingsightdistance)在道路TwoPASS等,本文选择的是ARENA仿真软件。设计中主要用于保证双向双车道超车的安全性。Arena是RockwellSoftware公司开发的基于PSD的设计要求就是保证超车司机有足够清晰的MicrosoftWindows的可视化交互式仿真系统,现超车视野,将碰撞的风险降到最低。也可以认为在已经发展到5.0版本。它主要用于仿真的建模和PSD保证了双向双车道的服务水平能够维持在一分析,其仿
3、真建模涵盖了多个领域,如离散系统仿定的水平上。在双向双车道上,服务水平是与超车真(DiscreteSystemSimulation)、连续系统仿真视距有着密切关系的。由于跟随前方较慢车辆行(ContinuousSystemsSimulation)以及离散-连续驶,所花费的时间百分等比(percenttimespentfo-l混合系统仿真(Discrete-Continuous-MixedSimula-lowing,PTSF)就可以用于服务水平的评价。很显tion)。Arena用现成的程序段代替程序链,每个程然,双向双车道的通行能
4、力与PTSF成反比,而与序段都有特定的功能,输入各个程序段特定的参数(超车区/无超车区)的比值成正比。除此之外,我们就可以实现所需要的任务,然后就是通过一定的次也要注意到较高的PSD要求在增加安全性的同时序完成程序段的整合。Arena主要包括初始建模模也减少了整个路段上可超车区域的数量,在一定程块、主要分析模块、动画模块和后处理程序模块。度上也就减少了道路的服务水平。1.1输入参数充分科学的PSD分析是将服务水平与安全等在仿真之前首先要确定仿真需要的参数,主要级进行平衡比较,为了平衡衡量服务水平与安全等参数如下:级的方程,需要计
5、算安全等级。本文就介绍一个直(1)车辆基本特征。在确定试验的3辆车后,还接计算安全等级(风险指标)的方法,即安全等级利需要确定的就是车辆基本特征,车辆的几何特征和用风险指标RI得到。交通组成。(2)车辆的位置。在设定3辆车的位置前,1仿真分析PSD的长度就确定了,而整个超车区域也是根据在实际道路上收集超车行为的现场数据来评价PSD的长度确定的。在仿真开始前,超越车和阻碍PSD是最好的办法,但是这样需要大量的人力、物力车沿超车区域相对的位置设定好,对向车在超车区和时间来完成。利用计算机仿真来模拟现实情况也域结束的位置,超越车在超车
6、区域的起点位置,阻碍就越来越成为科研人员的选择。计算机仿真的目的车在超越车的前方。超越车会寻找与阻碍车最小的[1]就是通过建立相似的数学模型预测复杂系统的行为距离开始超车行为。两车之间的车头间距:2反应。目前市场上有许多软件可以模拟超车行为,如d1-2=L1+10+ku2+bk(u1-u2)(1)式中,L1为被超越车的车长;k为超越车司机的反收稿日期:2008-01-11应因素;u1,u2分别是阻碍车和超越车的速度;b为作者简介:张慧丽(1978)),女,讲师,工学硕士,研究方向为道高斯曲线系数。路工程hlzhang_925@1
7、63.com(3)车辆速度。一旦3辆车已经布置在超车区国防交通工程与技术172008第3期#研究与设计#基于ARENA的双车道超车视距设计风险评价张慧丽等域中,车辆的速度就已经设定好了。超越车和对向要考虑最不利的情况,各种车辆的加速率要依据当车的速度都是由速度分布曲线得到的,而阻碍车的前的速度进行选择。车速选择比超越车低就可以了。1.2仿真逻辑(4)速度差(m)。超越车和阻碍车的速度差参在模拟过程中,一旦建立好输入参数,车辆的初数的分布能够更好的描述司机在更广泛范围内的行始位置也就确定了。3辆车完成超车行为仿真的时为特征。总结以
8、前的文献研究,速度差能够很好的间步长为0.1s。对3辆车的行为进行如下的假设:拟合为对数常态分布,平均数为18km/h,标准差为(1)在整个超车过程中,阻碍车和对向车都保持3.2km/h;则大部分选择的数值在13~24km/h范初始设定的速度,两车对于超越车都不
