基于人r车r路虚拟试验的道路线形安全性评价.PDF

第３２卷　第３期 四 川 兵 工 学 报 ２０１１年３月  【其他研究】 基于人－车－路虚拟试验的道路线形安全性评价 １ ２ 任秀欢 ，何　杰 （１．南京莱斯信息技术股份有限公司，南京　２１０００７；２．东南大学 交通学院，南京　２１００９６） 摘要：为了避免由线形设计不良造成日后事故多发路段的发生，提出了基于人－车－路虚拟试验的道路线形设计安 全性评价方法。首先基于对公路线形导致交通事故的分析，选取并构造了轨道跟踪误差、转向任务间隔、方向盘峰 值转速、侧向加速度、垂直荷载和路段通行极限车速为道路线形安全性评价指标；采用 ＥＩＣＡＤ和多体动力学软件 ＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ实现了道路设计方案的三维建模，然后与车辆模型、驾驶员模型构成仿真环境完成了对安徽至浙江某高 速公路线形设计方案的安全性评价；多数评价指标显示该设计路线安全性较好，但路段通行极限车速显示该路段前 段（里程０～２４７ｋｍ）行车速度分布较分散，容易诱发超速行驶，为潜在的事故多发路段。 关键词：道路线形设计；安全性评价；ＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ；虚拟试验；事故多发路段 中图分类号：Ｕ４６１．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－０７０７（２０１１）０３－０１２０－０４ ［３］ 　　道路线形设计的是否合理是导致公路交通事故的一个 上的不稳定，造成交通事故 。 主要原因，在某些路段交通事故明显集中，而在道路几何特 １．２　道路线形安全性评价方法 征良好的路段上相对较少，就充分说明了这一点。因此，对 目前，国内外主要采用相邻路段运行速度的差值（Ｖ） Δ８５ 道路线形设计方案进行安全性分析具有重要意义。为此，需 来进行公路线形设计安全性评价，此方法的不足是忽略了导 要建立能够明确的、全面的表示公路线形安全性的评价指 ［４］ 致交通事故的主要隐患———１５％的高速或超速行驶车辆 ； 标，并能够有效实施评价及设计控制。 文献［４］中为了解决此问题，提出了基于可能速度的线形安 然而，道路线形设计本身不体现安全性，它需要通过与 全性评价，但理论求解的速差量不能反映实际车－路复杂的 驾驶员－车辆系统的相互作用才得以体现，如驾驶员驾车过 动态作用，评价指标不能揭示线形尺寸设计的不安全性。 程实际为路线跟踪过程，驾驶员采取什么样的操作行为，主 基于经典力学的分析，文献［５］中推导出考虑平、纵、横 要靠他对来自道路环境信息的反馈；而在道路安全研究中往 ３方面关系的横向加速度变化率表达式及评价方程和控制 往也是通过路段上统计发生的交通事故数来鉴定事故多发 方程，式中含有曲线超高、曲率、汽车加速度（或纵坡）、汽车 路段［１－２］。因此，道路线形设计的安全性分析应建立在人 － 行驶车速等变量。此方法存在２点不足： 必须先进行汽车 ① 车－路相互作用的基础之上，评价指标应反映道路交通 行驶速度的推导，且汽车行驶速度随曲线变化而变化，否则 事故。 与推导过程中考虑汽车途径纵坡的加减速情况相矛盾，评价 在研究现有的道路线形安全性评