基于故障樹的公路線形安全評價方法研究
發(fā)布時間:2022-01-22 09:33
近年來,伴隨著公路路網(wǎng)密度的提高和公路基礎設施的完善,我國公路運輸業(yè)取得了空前發(fā)展。然而,公路交通安全仍面臨著嚴峻形勢,成為社會各界廣泛關注的問題。其中,公路線形和交通事故密切相關,準確、定量評估公路線形安全性,對于提出公路路線改善對策、降低公路交通事故風險具有重要意義,F(xiàn)有公路線形安全評價方法的結果與實際交通事故數(shù)據(jù)相關性不強,本文提出一種基于故障樹分析的公路路段平均綜合事故概率計算方法,以事故概率準確、直觀地評價公路線形安全水平。首先,本文考慮天氣情況良好、自由流狀態(tài),對汽車側向失穩(wěn)狀態(tài)進行解耦,將單車事故失穩(wěn)模式重新劃分為轉(zhuǎn)向失穩(wěn)、失去軌跡保持能力、側翻事故,并考慮停車視距不足導致的追尾事故,基于故障樹分析構建公路交通綜合事故概率計算模型。其次,選擇車輛質(zhì)心橫擺角速度、質(zhì)心側偏角、橫向載荷轉(zhuǎn)移率分別作為表征轉(zhuǎn)向失穩(wěn)、失去軌跡保持能力、側翻事故的風險評價指標,考慮停車視距不足構建追尾事故風險評價指標。依據(jù)車輛動力學理論和公路幾何學,確定各指標的安全邊界。然后,以南洛高速(G36)蚌寧段幾何線形數(shù)據(jù)為安全評價實例,驗證本文方法的準確性。采用CarSim構建人-車-路多體動力學仿真模型...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CarSim主仿真界面
圖 4.5 基于 G36 蚌寧段三維線形的人-車-路 CarSim 多體動力學仿真模型 The driver-vehicle-road CarSim model based on the three-dimensional alignments ofto Nanjing section of G36 expressway洛高速蚌寧段線形安全性評價結果及改善對策分析寧洛高速蚌寧段線形安全評價結果及危險路段識別過上述建立的人-車-路仿真模型,獲取車輛沿寧洛高速蚌寧段行駛的質(zhì)心側偏角、車輪垂直載荷等動力學指標,結合自 AutoCAD 文件提徑、豎曲線半徑、坡度等設計資料,劃分合適的路段長度后,即可均事故概率,實現(xiàn)寧洛高速蚌寧段線形安全的定量評價。前,應用最廣泛的路段劃分方法有兩種:一、將公路劃分為相同長法;二、將具有相同幾何特征的路段劃分為一段的同質(zhì)法[109]。Shan現(xiàn),應用同質(zhì)法進行路段劃分容易出現(xiàn)以下問題[110]:(1)由于平曲線同的路段過多,導致劃分路段數(shù)量增加,部分路段長度小于 1km。據(jù)庫中記錄的樁號為距離事故點最近的樁號,因此,這種劃分方式
圖 4.7 路段 16(K66+000-K68+000)公路現(xiàn)場圖Fig 4.7 Photographs of section 16路段 58 的線形條件和安全評價結果如表 4.6,實際公路如圖 4.8?芍,該路段有 4 個縱坡,但上行線僅有 1 個上坡,即其他 3 個縱坡形成一個連續(xù)的長下坡,盡管坡度較小,但距離較長,形成了 1540 米的連續(xù)長大下坡,所以車輛在下坡時速度容易超過最高限制車速,另平曲線轉(zhuǎn)角及半徑變化二次,存在安全隱患。圖 4.8(a)所示為上坡與彎道組合線形,車輛駕駛員視線不佳,難以確定視距,汽車尤其是貨車全力加速“沖坡”,行至坡頂或坡中,很容易撞上先行車輛。圖 4.8(b)和圖(c)坡度較小,行駛車輛速度往往較高,但是彎道半徑和轉(zhuǎn)角較小,車輛容易撞上護欄沖出路面,或由于離心力過大導致側翻患。圖 4.8(d)為直線連接上坡與彎道組合曲線,相對與圖(b)和圖(c)路段,更容易發(fā)生交通事故,且事故形態(tài)往往是同向兩車追尾,而前車為貨車,即前車由于載貨過重,爬坡困難,速度難以保證在最低限速之上,后車速度過快,且視線不佳,容易與低速前車相撞,發(fā)生事故。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于能量法的車輛側翻穩(wěn)定性動力學研究[J]. 黃明亮,鄭敏毅,張邦基,張農(nóng),陳盛釗. 振動與沖擊. 2016(24)
[2]山區(qū)雙車道公路運行速度預測模型的加速度標定[J]. 徐進,楊奎,羅驍,汪旭,邵毅明,彭金栓. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(03)
[3]A Novel Pre-control Method of Vehicle Dynamics Stability Based on Critical Stable Velocity during Transient Steering Maneuvering[J]. CHEN Jie,SONG Jian,LI Liang,RAN Xu,JIA Gang,WU Kaihui. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[4]IHSDM高速公路事故預測模型[J]. 孟祥海,侯芹忠,史永義,荊林朋,鄭來. 交通運輸工程學報. 2016(01)
[5]中國和美國道路交通事故數(shù)據(jù)對比研究[J]. 呂婷婷,錢勇生,曾俊偉. 城市道橋與防洪. 2015(10)
[6]基于公路三維線形幾何特性的行車安全分析[J]. 符鋅砂,葛婷,李海峰,龍立敦,王曉飛. 中國公路學報. 2015(09)
[7]高速公路平縱線形與事故率的關系及其安全性評價[J]. 孟祥海,荊林朋,侯芹忠. 交通信息與安全. 2015(04)
[8]山區(qū)道路車輛動力學模型與行車安全分析(英文)[J]. 王慧麗,史忠科. 控制理論與應用. 2015(06)
[9]人-車-路耦合環(huán)境中車輛穩(wěn)態(tài)安全仿真[J]. 賈興利,楊宏志,劉晨. 中國安全科學學報. 2015(01)
[10]路面附著條件對車輛橫向穩(wěn)定性影響的量化分析[J]. 賀宜,褚端峰,吳超仲,嚴新平,馬杰. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2014(04)
博士論文
[1]道路幾何設計對車輛行駛特性的影響機理研究[D]. 徐進.西南交通大學 2010
[2]公路交通安全系統(tǒng)化分析與評價方法及改善策略研究[D]. 矯成武.吉林大學 2007
碩士論文
[1]車輛非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向側翻性能分析[D]. 黃明亮.湖南大學 2016
[2]基于駕駛員工作負荷的公路平面線形設計安全評價研究[D]. 龍偉峰.北京工業(yè)大學 2010
[3]復雜事故樹定性與定量分析算法研究與應用[D]. 邢冀.昆明理工大學 2009
[4]道路線形安全分析與評價[D]. 郭鳳香.昆明理工大學 2005
本文編號:3601954
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CarSim主仿真界面
圖 4.5 基于 G36 蚌寧段三維線形的人-車-路 CarSim 多體動力學仿真模型 The driver-vehicle-road CarSim model based on the three-dimensional alignments ofto Nanjing section of G36 expressway洛高速蚌寧段線形安全性評價結果及改善對策分析寧洛高速蚌寧段線形安全評價結果及危險路段識別過上述建立的人-車-路仿真模型,獲取車輛沿寧洛高速蚌寧段行駛的質(zhì)心側偏角、車輪垂直載荷等動力學指標,結合自 AutoCAD 文件提徑、豎曲線半徑、坡度等設計資料,劃分合適的路段長度后,即可均事故概率,實現(xiàn)寧洛高速蚌寧段線形安全的定量評價。前,應用最廣泛的路段劃分方法有兩種:一、將公路劃分為相同長法;二、將具有相同幾何特征的路段劃分為一段的同質(zhì)法[109]。Shan現(xiàn),應用同質(zhì)法進行路段劃分容易出現(xiàn)以下問題[110]:(1)由于平曲線同的路段過多,導致劃分路段數(shù)量增加,部分路段長度小于 1km。據(jù)庫中記錄的樁號為距離事故點最近的樁號,因此,這種劃分方式
圖 4.7 路段 16(K66+000-K68+000)公路現(xiàn)場圖Fig 4.7 Photographs of section 16路段 58 的線形條件和安全評價結果如表 4.6,實際公路如圖 4.8?芍,該路段有 4 個縱坡,但上行線僅有 1 個上坡,即其他 3 個縱坡形成一個連續(xù)的長下坡,盡管坡度較小,但距離較長,形成了 1540 米的連續(xù)長大下坡,所以車輛在下坡時速度容易超過最高限制車速,另平曲線轉(zhuǎn)角及半徑變化二次,存在安全隱患。圖 4.8(a)所示為上坡與彎道組合線形,車輛駕駛員視線不佳,難以確定視距,汽車尤其是貨車全力加速“沖坡”,行至坡頂或坡中,很容易撞上先行車輛。圖 4.8(b)和圖(c)坡度較小,行駛車輛速度往往較高,但是彎道半徑和轉(zhuǎn)角較小,車輛容易撞上護欄沖出路面,或由于離心力過大導致側翻患。圖 4.8(d)為直線連接上坡與彎道組合曲線,相對與圖(b)和圖(c)路段,更容易發(fā)生交通事故,且事故形態(tài)往往是同向兩車追尾,而前車為貨車,即前車由于載貨過重,爬坡困難,速度難以保證在最低限速之上,后車速度過快,且視線不佳,容易與低速前車相撞,發(fā)生事故。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于能量法的車輛側翻穩(wěn)定性動力學研究[J]. 黃明亮,鄭敏毅,張邦基,張農(nóng),陳盛釗. 振動與沖擊. 2016(24)
[2]山區(qū)雙車道公路運行速度預測模型的加速度標定[J]. 徐進,楊奎,羅驍,汪旭,邵毅明,彭金栓. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(03)
[3]A Novel Pre-control Method of Vehicle Dynamics Stability Based on Critical Stable Velocity during Transient Steering Maneuvering[J]. CHEN Jie,SONG Jian,LI Liang,RAN Xu,JIA Gang,WU Kaihui. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[4]IHSDM高速公路事故預測模型[J]. 孟祥海,侯芹忠,史永義,荊林朋,鄭來. 交通運輸工程學報. 2016(01)
[5]中國和美國道路交通事故數(shù)據(jù)對比研究[J]. 呂婷婷,錢勇生,曾俊偉. 城市道橋與防洪. 2015(10)
[6]基于公路三維線形幾何特性的行車安全分析[J]. 符鋅砂,葛婷,李海峰,龍立敦,王曉飛. 中國公路學報. 2015(09)
[7]高速公路平縱線形與事故率的關系及其安全性評價[J]. 孟祥海,荊林朋,侯芹忠. 交通信息與安全. 2015(04)
[8]山區(qū)道路車輛動力學模型與行車安全分析(英文)[J]. 王慧麗,史忠科. 控制理論與應用. 2015(06)
[9]人-車-路耦合環(huán)境中車輛穩(wěn)態(tài)安全仿真[J]. 賈興利,楊宏志,劉晨. 中國安全科學學報. 2015(01)
[10]路面附著條件對車輛橫向穩(wěn)定性影響的量化分析[J]. 賀宜,褚端峰,吳超仲,嚴新平,馬杰. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2014(04)
博士論文
[1]道路幾何設計對車輛行駛特性的影響機理研究[D]. 徐進.西南交通大學 2010
[2]公路交通安全系統(tǒng)化分析與評價方法及改善策略研究[D]. 矯成武.吉林大學 2007
碩士論文
[1]車輛非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向側翻性能分析[D]. 黃明亮.湖南大學 2016
[2]基于駕駛員工作負荷的公路平面線形設計安全評價研究[D]. 龍偉峰.北京工業(yè)大學 2010
[3]復雜事故樹定性與定量分析算法研究與應用[D]. 邢冀.昆明理工大學 2009
[4]道路線形安全分析與評價[D]. 郭鳳香.昆明理工大學 2005
本文編號:3601954
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