風(fēng)雨耦合作用下高速公路交通安全與控制策略研究.pdf

1、公路暴露于自然界,受風(fēng)、雨、霧、雪等不良天氣條件的影響大,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致公路交通的癱瘓,造成重大交通事故。消除或減輕不良天氣條件對(duì)公路交通的不利影響,提高公路的使用質(zhì)量、可靠性和效率,保障公路全天候安全通行,是公路技術(shù)工作者和管理者一直高度關(guān)注的難題。本文以浙江省交通科技項(xiàng)目“臺(tái)風(fēng)期高速公路安全運(yùn)行保障技術(shù)研究”為依托,圍繞風(fēng)、雨及其耦合作用下高速公路交通安全問(wèn)題展開(kāi)研究,以期揭示風(fēng)、雨及其耦合作用對(duì)高速公路交通安全的影響機(jī)理,為高速公路

2、的安全設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)安全保障提供理論支撐。
　　論文廣泛收集了國(guó)內(nèi)外不利天氣下高速公路交通安全的相關(guān)研究文獻(xiàn)和資料,系統(tǒng)分析了風(fēng)、雨對(duì)交通安全的影響及其控制策略的研究成果,針對(duì)現(xiàn)有研究方法、成果的缺陷和空白,以文獻(xiàn)分析為手段,提出了論文的主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線。
　　論文采用系統(tǒng)分析方法,全面論述了風(fēng)、雨作用對(duì)交通安全的不利影響,針對(duì)天氣對(duì)交通安全的影響程度,歸納總結(jié)了影響交通安全的風(fēng)、雨類(lèi)型。采用風(fēng)洞試驗(yàn)方法,選取小客車(chē)和集裝

3、箱車(chē)為代表車(chē)型,以8m/s和13m/s兩檔風(fēng)速,0°和90°兩個(gè)攻角方向分別進(jìn)行了均勻流的風(fēng)場(chǎng)模擬,得到了作用在小客車(chē)和大貨車(chē)上的風(fēng)力量化值。分析了汽車(chē)發(fā)生滑水機(jī)理,采用文獻(xiàn)對(duì)比分析法,得到了雨天汽車(chē)發(fā)生滑水的行駛速度及部分滑水時(shí)的路面附著系數(shù)。以氣象監(jiān)控資料為基礎(chǔ),采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,對(duì)雨天能見(jiàn)度與降雨量的關(guān)系進(jìn)行理論研究,建立了能見(jiàn)度的計(jì)算模型。為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　論文基于汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理,采用理論分析方法,建立了風(fēng)作

4、用下剛體汽車(chē)的安全行駛模型,基于此,計(jì)算得到了考慮風(fēng)作用后圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的修正值。結(jié)合汽車(chē)結(jié)構(gòu)形式和道路條件的實(shí)際情況,系統(tǒng)分析了懸掛汽車(chē)行駛在彎坡組合路段的受力情況,構(gòu)建了風(fēng)作用下汽車(chē)安全行駛的修正模型。采用定性和定量相結(jié)合的方法,全面分析了雨天對(duì)路面狀況、駕駛員反應(yīng)、車(chē)輛制動(dòng)性能的影響,建立了考慮人-車(chē)-路-環(huán)境因素的雨天停車(chē)視距計(jì)算模型。采用歸納總結(jié)方法,從縱向和橫向兩個(gè)方面,構(gòu)建了雨天汽車(chē)安全行駛的計(jì)算模型。以風(fēng)、雨單獨(dú)

5、作用下汽車(chē)安全行駛的研究為基礎(chǔ),采用系統(tǒng)分析方法,研究了風(fēng)雨耦合作用對(duì)汽車(chē)行駛的影響模式,建立了風(fēng)雨耦合作用下汽車(chē)安全行駛模型。為風(fēng)雨耦合作用下控制策略提供技術(shù)參考。
　　論文采用歸納總結(jié)的方法,深入分析了風(fēng)雨作用下影響汽車(chē)安全行駛的各種因素,以DEMATEL(決策試行與評(píng)價(jià)試驗(yàn)室)法為基礎(chǔ),采用專(zhuān)家問(wèn)卷調(diào)查方法,篩選出風(fēng)雨耦合作用下影響行車(chē)安全的關(guān)鍵因素,構(gòu)建了行車(chē)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。采用層次分析法,計(jì)算得到了各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重。采

6、用定性和定量相結(jié)合的方法,深入研究了每個(gè)評(píng)估指標(biāo)對(duì)行車(chē)安全的影響程度,提出了各個(gè)指標(biāo)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。并構(gòu)建了評(píng)估矩陣,提出行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估結(jié)果。
　　論文采用文獻(xiàn)分析方法,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)置形式,提出了設(shè)施識(shí)認(rèn)性的調(diào)查方案;采用試驗(yàn)方法,基于駕駛員心理和駕駛行為的變化,對(duì)各方案展開(kāi)識(shí)認(rèn)性調(diào)查;以調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,得到了風(fēng)雨天氣下識(shí)認(rèn)性較好的交通標(biāo)志和標(biāo)線形式,為交通設(shè)施的優(yōu)化設(shè)置提供了依據(jù)。針對(duì)風(fēng)雨耦合作用下