高速公路小客车平曲线及纵坡模型在弯坡段的应用.pdf

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1、第二届全国公路科技创新高层论坛论文集高速公路小客车平曲线及纵坡模型在弯坡段的应用钟小明刘小明荣建任福田jt京工业大掌交通研究中心摘要：i本文通过深入调．It--d、客车在瑟国山区高速公路运行追度基础上．详细分析了驾驶员在弯戡路段的信息．采秦．号处理过程．探讨在受到弯坡影响时其运行速度的变刖：规律．与单纯的平曲线或纵坡作用时异同．建立基于平曲线与纵坡模型基础上遣行速度模型．为绘制运行速度断面曲线固和交通仿真提供弯域路段的l要模型。1．∞t为应用运行速度一致憎嫩计理念进行弯坡路段道路安全审核．解决现有用计算行车速度

2、所设计的弯坡所带来的运行车辆速度的．不蓬茸；和设计要素间的．木相容问题提供理论支撑。关键词：弯坡簟I行速度"it算行车速度设计一致性纵坡0引言不同形式平曲线和竖曲线组合形成的弯坡路段是高速公路重要组成部分。汽车在弯坡路段上运行时，运行速度受平曲线与纵坡的综合作用。根据现行《公路工程技术标准》(JTJ001．97)⋯采用的计算行车速度方法所设计的弯坡，陡坡急弯情况在山区高速是很常见的。这种陡坡急弯由于驾驶员来不及及时调整驾驶行为，导致行驶的速度与计算行车速度差过大会严重影响交通安全。但是由于山区高速公路建设资金有

3、限，地势险峻，下坡接小半径曲线的情况几乎是不可避免的，对这种陡坡急弯进行安全审核已成为国内外的道路交通设计人员的重要工作。建立符合实际运行速度规律的运行速度模型是进行安全审核的基础和核心技术。本文正在通过广泛调查我国大量的山区高速公路，分析典型小客车在弯坡上与平曲线和纵坡上的运行速度规律的异同，建立高速公路弯坡自由流运行速度模型，同时也为正在进行的《高速公路运行速度设计方法和标准》项目提供数据支持。1．实验数据采集本课题的研究对象是在理想道路交通条件下，小客车在仅受弯坡线形影响下的运行速度规律。参考我国的《公路

4、工程技术标准》(JTJ001，97)，通常情况下平曲线一般最小半径不小于R200m，极限最小半径为125m，从而确定采集的数据主要集中在R125m～R1000m。本文中所指的弯坡路段为平曲线R∈『125．1000]且连接的纵坡在f∈[巧％一2％】u【2％，6％J之间的路段。在R125m～R1000m纵坡在[一2％，2％]的为平曲线，在R>1000m纵坡在[一6％，．2％1和[2％，6％】的为纵坡，在R>1000m纵坡在【-2％，2％】的为直线。在2000年交通部“用于路线设计的公路运行速度设计方法和标准”项目(

5、下文中简称为本项目)中平曲线、纵坡、直线已作为单独的研究课题8J，在本文只引用相关结论。试验是基于驾驶员的信息采集处理模型。驾驶员信息来源的80％来自于视觉”J，驾驶员在不同的路段采集的信息是不同的，不同的信息经过大脑处理后会使驾驶员调节自己的驾驶行为，驾驶员只是能动地选择并处理对轨迹决策最有用的一些信息⋯，导致不同的行驶速度。这样根据不同的路段驾驶员信息的差异性设置观测车速的断面。本文试验所用的方法主要采用断面车牌号对照观测法和GPS全程观测法。车牌号对照观测法主要用于分析各种线形上的运行速度总体特性，观测点

6、主要在山区高速如太旧高速，铜黄48第二届全国公路科技创新高层论坛论文集高速，晋阳高速，晋焦高速，玉元高速等计算行车速度为60—120km／h，所选点基本上是理想的自由流交通条件下，尽量不受视距的影响，上下行方向在地形地貌上无影响运行车速的差异。如图1为平曲线车牌号对照法观测断面布点示意图，主要在直缓、曲中和缓直断面。图2为纵坡车牌号对照法观测断面布点示意图，对纵坡在坡底和坡中坡顶各设一断面。一观测断面、’警雷达坝蟪仪●布点孑噫图图1上坡起点／下坡终点、雷达测速仪●纵坡观测点示意图图2调查的车型中，小客车以桑塔纳

7、为主，计算样本量每种车型最小为70辆。调查的车型中现在高速路小客车比例最大的普通桑塔纳和与普桑性能相当的捷达、富康为主。实验的仪器主要有CS．8A雷达测速仪和NOVATEL--RT．2GPS。2．弯坡运行速度规律分析通过大量的实验数据分析，弯坡上运行速度变化规律可总结如下：(1)在进入上坡弯坡路段，运行车辆进入曲线后到曲中前都有不同程度的减速，减速幅度与曲线半径和坡度有关。通常是半径越小减幅越大，坡越陡越长减速越大，坡与弯两者对运行速度影响大小的比例随机性变化比较大。(2)下坡进入弯坡路段时，通常对很小半径弯(

8、R<300)会有明显的减速，而且半径越小坡度越陡(<．5％)减幅越大，这说明下陡坡进急弯时大多数司机还是小心翼翼的，但是对于视距基本良好而且半径较大(R>500)以上的下陡弯车辆具有一定的加速，这与平曲线单独作用时进入弯道后减速有所不同。(3)上坡驶出弯坡路段时，如果前方是继续上小坡或又上小坡又进半径相对当前半径有明显增大的弯道通常不会再有明显的减速，可能小幅加速，但如果还是继续上陡坡