隧道與互通式立交間最小安全距離的分析研究.pdf

1、受到地形等條件的約束，我國已經(jīng)出現(xiàn)了部分互通立交的匝道口與隧道洞口距離較近的工程實例。當互通立交與隧道距離過小時，駕駛員極易做出不恰當?shù)鸟{駛選擇，比如急剎車、突然變道、停車等行為，這不僅會影響主線正常的行車，同時還會導致追尾等交通事故的發(fā)生。然而我國現(xiàn)有的道路設(shè)計規(guī)范對于隧道與互通式立交之間距離的界定不僅不統(tǒng)一，還比較模糊，無法滿足道路安全設(shè)計的新理念。
　　基于這種情形，論文首先定義了隧道與互通式立交之間的距離，分析了駕駛員、道

2、路、車輛和環(huán)境四大因素是如何影響隧道與互通式立交需求間距的，并從中提取出設(shè)計速度、認讀交通標志過程、車道數(shù)和匝道幾何布置等主要影響因素，同時將這些主要影響因素轉(zhuǎn)化為以時間和速度表示的數(shù)學模型，然后依據(jù)駕駛特性將隧道與互通式立交之間的駕駛過程分為視覺適應、認讀標志、駕駛決策和安全過渡出立交匝道四個過程，其中又將駕駛決策過程細分為等待插入間隙、判斷插入間隙、調(diào)整車速、車輛橫向換道。最后構(gòu)建了隧道與互通式立交之間的需求間距數(shù)學模型，依據(jù)服務(wù)水

3、平、通行能力、連接方式，立交類別、匝道布置、隧道長度和車道數(shù)，確定隧道與互通式立交的最小需求間距。
　　其次，通過創(chuàng)建不同車型的車輛模型、道路模型、駕駛員模型，構(gòu)建駕駛員-車輛-道路閉環(huán)系統(tǒng)，利用換道適用性和適宜性控制約束條件分析現(xiàn)有換道模型的優(yōu)缺點，并提出了用人-車-路閉環(huán)系統(tǒng)仿真獲取車輛換道動力學參數(shù)來比較不同換道數(shù)學模型在不同車型不同車速的適用性，然后將車輛換道適宜性約束條件創(chuàng)建成駕駛員換道控制文件，再次進行人-車-路閉環(huán)仿

4、真，獲得不同車型車輛不同車速下的最佳換道距離和車輛實際換道軌跡，也即為優(yōu)化的換道軌跡。
　　再次，基于駕駛員在隧道與互通式立交之間的需求，提出了隧道與互通式立交之間車輛的換道控制策略，利用分析獲得的優(yōu)化換道軌跡，構(gòu)建隧道與互通式立交之間的駕駛員-車輛-道路閉環(huán)系統(tǒng)，通過仿真分別獲得了轎車、客車、半掛車和全掛車在隧道與互通式立交之間的動力學響應，參考換道適宜性控制標準，分析獲取滿足不同車型不同車速的隧道與互通式立交之間的距離需求。最