公路交通科技

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高速公路几何线形安全性研究

基于关联规则的高速公路纵面线形事故风险概率研究

苏晓智, 刘维维, 张江洪, 潘兵宏, 白浩晨

2021, 38(9): 1-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.001

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随着汽车保有量持续增加，交通事故问题仍然严重，虽然基于事故的道路线形模型研究比较成熟，但由于事故数据缺失，很多模型是否可行很难判断。以事故统计数据为基础，通过交通事故风险概率的分析研究高速公路纵断面线形指标的合理性。通过对不同分类竖曲线段和纵坡度、坡长不同组合段事故风险概率的分类统计，利用改进的管理规则对不良线形组合和事故风险概率变化趋势进行分析。以支持度和置信度作为关联规则生成的筛选条件，提升度作为关联规则关联性的评判标准，由提升度大小将关联规则的关联性分为4个不同的区间，更加直观地表达道路纵面线形与交通事故之间的关系，并基于行车安全提出了推荐指标范围。结果表明：同向竖曲线上的事故黑点明显多于反向竖曲线；大半径竖曲线接短坡或者长坡接小半径平曲线时事故黑点较多；凸曲线间的直坡段长度在100~500 m之间时事故风险概率较高；凹曲线间的直坡段长度在100~400 m之间时事故风险概率较高；凸曲线直坡长度应与竖曲线半径大小相配合，凹曲线半径应尽量取到60 000 m以上；事故风险概率随着纵坡度的增大呈现先减小后增大的趋势，当纵坡度大于4%之后事故风险概率增大较明显，当纵坡度小于0.5时，事故风险概率较高；当坡段长度小于400 m时，事故风险概率较高，尤其是坡长小于250 m时。

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高速公路几何线形安全性研究

基于车辆悬挂系统的高速路圆曲线极限最小半径路段车辆稳定性仿真

王佐, 王贵山, 李星, 吴善根, 王松

2021, 38(9): 9-14,24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.002

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曲线路段较其他路段更易发生交通事故，曲线路段上车辆的行驶稳定性及其对交通安全的影响值得深入研究。为研究在高速路圆曲线极限最小半径情况下的车辆稳定性问题，提升道路安全水平，针对经典的公路圆曲线最小半径计算模型中（简称刚体模型）对稳定性与安全性考虑不充分的情况，根据实际市场上主流车型的分布特点及动力参数，创新性的引入车辆悬挂系统。结合车辆在圆曲线上行驶的稳定性指标，构建了基于车辆具有悬挂系统的公路圆曲线最小半径计算模型（简称悬挂模型）。以驾乘人员的舒适度为依据，对模型中横向力系数进行了修正，就各种设计速度对应的公路最小圆曲线半径给出推荐。最后，基于CarSim以及TruckSim创建的仿真，对刚体、悬挂模型稳定性参数的差异进行分析。结果表明：具有悬挂系统的车辆能保持稳定于小半径平曲线，对高速公路的过弯、转向情况适应能力更强。由悬挂模型计算的公路圆曲线极限最小半径偏小，且目前规范中极限最小半径能保证车辆按照设计速度安全行驶，且有足够的安全余量。

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高速公路几何线形安全性研究

基于行车稳定性的高速公路超高过渡方式对比研究

屈强, 李星, 吴明先, 潘兵宏, 王贵山

2021, 38(9): 15-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.003

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针对目前公路线性超高过渡段存在行车稳定性不足以及小坡断面排水的不良等问题，对高速公路超高过渡方式进行研究。基于动力学软件CarSim仿真平台，构建了3种曲线型超高渐变仿真模型，如三次抛物线、上半波正弦型、下半波余弦型曲线；同时，以高速公路的平曲线为仿真道路模型，分析了横坡为0处的超高渐变率，验证了不同超高渐变方式下的行车稳定性，并输出了相应的稳定性参数变化情况。分析表明：多次抛物线、上半波正弦型、下半波余弦型缓和曲线超高渐变模型的超高渐变率最大值均大于线性过渡方式，分别超出50%，100%及57%。与线性渐变率为一定值不同，采用曲线型超高过渡方式进行过渡的渐变率为连续变化的值，上述超高渐变方法都在回旋线中点达到临界值，且渐变率关于中轴对称。曲线型渐变过渡起终点附近的侧向加速度、横摆角速度曲线较为平滑。通过对3类曲线型过渡形式下的排水长度进行计算分析，结果表明：三次抛物线的过渡形式更有助于超高过渡段的排水。建议超高过渡段中最大超高渐变率与零坡断面位置相结合，以此降低横向排水不畅路段的长度，增强路面排水能力。采用曲线型超高渐变模型对改善多车道高速公路长缓和曲线渐变段的稳定性及排水性能有重要意义。

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高速公路几何线形安全性研究

基于调整缓和曲线参数的中间带宽度变化分幅过渡研究

任春宁, 宋帅, 王佐, 林宣财, 李赞勇

2021, 38(9): 25-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.004

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为了避免因中间带宽度变化引起直线、圆曲线路段出现小偏角及原单曲线被拆分零散化，在历年来历次规范对过渡方式的修订及执行情况分析的基础上，建立了基于调整缓和曲线参数的中间带内外缘缓和曲线计算模型，提出了通过调整缓和曲线参数实现左右分幅线形设计。根据中间带宽度增宽值和中心线缓和曲线长度变化分别与中间带内外缘缓和曲线长度变化相关性研究，得出调整缓和曲线参数的3个可行性方案：一是当中间带单侧宽度变化值小于0.5 m时，通过调整缓和曲线参数能实现中间带宽度变化过渡符合左右分幅线形设计；二是当中间带宽度单侧变化值在0.5~1.0 m范围时，需进一步结合设计中心线圆曲线半径和中间带内外缘缓和曲线参数计算结果分析确定；三是当中间带宽度单侧变化值大于1.0 m时，通过缓和曲线参数调整较难做到，需通过左右分幅线形设计或其他方式来实现中间带宽度变化。确定了满足左右分幅线形设计的中间带宽度变化范围，同时认为在缓和曲线上采用线性渐变的分幅过渡不会出现小偏角或原单圆曲线被拆分零散化，前后路线线形依然保持连续性，交通安全有保障。结合工程实际案例，提出了中间带宽度变化在隧道路段、超多车道高速公路中间带设墩路段等的推广应用。

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高速公路不同车道停车视距研究

多车道高速公路不同车道运行速度的特点

吴明先, 曹骏驹, 林宣财, 张江洪, 王松

2021, 38(9): 33-44,59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.005

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为研究不同车型在不同车道的运行速度差异，讨论不同设计速度下各车道的运行速度分布特点和规律，并提出不同车道运行速度推荐值，以应用于其他相关几何指标选取和验算。通过调查我国多车道高速公路的交通管理方式，基于包茂高速、西安绕城高速和连霍高速公路的实测不同车道车辆运行速度调查数据，绘制了每条车道的运行速度分布图、正态分布曲线和累计分布曲线，分析得到了多车道高速公路不同车道的运行速度特点和分布规律，并提出了不同设计速度下各车道的运行速度推荐值。结果表明：高速公路第一车道的运行速度大于等于设计速度，剩余车道的运行速度大于等于该车道的限制速度，但低于设计速度，说明车道限速偏低；运行速度由内侧车道向外侧车道呈递减趋势，内侧小客车专用车道运行最高，外侧车辆混行车道运行速度最低；按车型进行车道管理是一种有效的控制措施，对保证内侧小客车运行速度具有积极作用，但外侧车道车辆混行对行驶速度稳定存在负面影响，车辆行驶速度并不稳定；多车道高速公路不同车道的运行速度差异较大，计算道路几何指标时车辆速度直接采用设计速度的85%并不合适，应针对相应的多车道高速公路实际运行状况展开调查，以得到合适的运行速度取值；针对调查路段，统计得到了三车道和四车道高速公路不同车道运行速度推荐值，为其他指标的计算提供依据。

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高速公路不同车道停车视距研究

多车道高速公路不同车道驾驶人视点位置研究

苏晓智, 柳银芳, 潘兵宏, 白浩晨, 王松

2021, 38(9): 45-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.006

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受路侧环境与障碍物的影响，在不同车道上的行车位置分布差异会导致驾驶人视点位置不同。驾驶人视点位置与平曲线横净距密切相关，平曲线横净距是停车视距的重要参数，其大小直接影响平曲线路段圆曲线半径的设置和交通安全措施的选择。在分析多车道高速公路管理方式因素对驾驶人视点横向位置影响和国内外驾驶人视点位置相关研究的基础上，采用无人机调查多车道高速公路不同车道、不同车型的车辆横向位置分布数据，通过数据采集处理和数据检验，得出了相应结论。结果表明：多车道高速公路不同车道、不同车型的车身横向位置为正态分布；现有视点位置统一取1.2 m或1.5 m或行车道中心线存在不合理之处，应分车型、分车道考虑；第1车道小客车驾驶人视点位置为1.2 m，第4车道大型车驾驶人的视点位置取1.5 m，中间车道驾驶人的视点位置宜取1.2 m。

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高速公路不同车道停车视距研究

基于制动减速度的高速公路停车视距研究

吴善根, 李涛, 林宣财, 潘兵宏, 王佐

2021, 38(9): 51-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.007

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为了研究《路线规范》中确定停车视距指标时采用设计速度的85%或90%与实际情况不符的问题，采用高速公路的实测各车道速度数据，分析了各车道的车辆运行速度分布特征；从运动学原理出发对汽车制动过程进行分析，将车辆制动过程分为驾驶人反应时间、制动系统协调时间及全制动时间3个时间段，建立了基于制动减速度的车辆制动模型，并对模型中驾驶人反应时间、制动减速度和运行速度等关键参数进行深入试验调查和分析研究。分别提出了平坡段小客车与货车在相对舒适和紧急制动两种情况下的停车视距建议值，并提出了不同纵坡条件下的货车停车视距修正值。结果表明：在平坡路段相对舒适情况下的停车视距与AASHTO中的规定值基本一致；紧急制动情况下的停车视距与我国规范值基本一致，比目前《路线规范》条文中采用折减后的设计速度计算停车视距的解释更加合理。纵坡对货车停车视距影响较大，因此纵坡段以货车停车视距为研究对象，并从安全角度考虑选择采用相对舒适的制动减速度得到的停车视距作为建议值，为《路线规范》规定的停车视距值的应用和解释提供了更好的依据。

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高速公路不同车道停车视距研究

基于停车视距的高速公路最小圆曲线半径研究

白浩晨, 潘兵宏, 张江洪, 林宣财, 王佐

2021, 38(9): 60-67,77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.008

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停车视距作为影响行车安全的重要因素，是公路设计中的强制性控制指标之一。曲线路段中央分隔带防眩设施和路侧护栏、边坡等均可能限制驾驶人的视线，导致停车视距不足。根据《路线规范》中现有高速公路横断面组成及其宽度，采用无人机采集了3条不同设计速度、不同横断面类型的高速公路不同车道内不同车型的横向位置视频，采用图像等比例的分析方法，提取了车辆横向位置数据后，采用统计分析的方法，得到了85%位的高速公路不同车道内不同车型驾驶人视点横向位置，进而确定了填方、挖方、隧道3种路段不同车型和偏向情况下的横净距。基于《路线规范》停车视距，考虑不同曲线偏向时视线受影响最不利车道与车型，根据曲线路段停车视距与横净距和圆曲线半径之间的几何关系，推导了曲线路段满足通车视距的最小圆曲线半径计算公式，并提出了填方、挖方、隧道3种路段曲线右偏与左偏两种情况下满足停车视距的圆曲线最小半径指标建议值。结果表明：对右偏圆曲线，《路线规范》中规定的圆曲线最小半径一般值能满足小客车的停车视距要求，也能满足曲线隧道内纵坡大于3%时货车停车视距，但不满足下坡或纵坡小于等于3%时货车停车视距；对左偏曲线，不满足小客车和大货车的停车视距，应取《路线规范》规定的圆曲线最小半径一般值的1.8~2.25倍。

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高速公路不同车道停车视距研究

高速公路内侧车道小客车停车视距合理取值的研究

林宣财, 王科, 李涛, 李星

2021, 38(9): 68-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.009

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为了研究高速公路停车视距不足路段交通运行仍然较为平稳的问题，提出多车道高速公路内外侧车道停车视距计算参数采用不同取值方法。当车辆在高速公路内侧车道驶入较小的圆曲线路段时，驾驶员处于有预期的高警惕性驾驶状态，如果前方发现障碍物所做出紧急制动停车决策的反应时间要短于其他车道上的车辆；基于汽车制动减速度与高速公路路面摩阻力系数计算方法的反应时间：有预期的高警惕性驾驶状态紧急制动反应时间可取1.5 s，计算得到的停车视距称为"紧急制动停车视距"，适用于高速公路内侧车道；舒适制动反应时间取2.5 s，计算得到的停车视距称为"舒适制动停车视距"，其值与规范值基本一致，适用于高速公路内侧车道除外的其他车道。结果表明：当设计速度为80 km/h时，紧急制动停车视距所需要的圆曲线最小半径值与规范中圆曲线最小半径一般值基本一致，结合既有高速公路所谓停车视距不足路段交通运行平稳的调查，认为高速公路内侧车道采用紧急制动停车视距较为合理；当设计速度为100 km/h或120 km/h时，紧急制动停车视距所需要的圆曲线最小半径较规范中规定的圆曲线最小半径一般值大较多，不满足紧急制动停车视距要求的路段应采取限速等措施。

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高速公路不同车道停车视距研究

高速公路内侧车道采用紧急制动停车视距安全风险分析

李星, 王科, 林宣财, 李涛, 王佐

2021, 38(9): 78-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.010

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由于规范规定的停车视距所需要的圆曲线最小半径较规范规定的圆曲线一般最小半径大得多，使规范指标如何执行成为争议的焦点问题。根据高速公路内侧车道小客车停车视距合理取值的研究，认为高速公路内侧车道采用紧急制动停车视距较为合理，但紧急制动停车视距较规范值小，针对采用紧急制动停车视距究竟有没有安全风险或安全风险究竟多大这一问题，从高速公路内侧车道被占概率、停车视距不足时可能碰撞速度与风险，以及换道行为的可能性与换道概率等多角度进行了研究。研究表明：高速公路内侧车道被占可能性仅有3种，但概率都非常小；而且如果内侧车道仅被占半个车道时换道可能性较大，在2级服务水平时换道概率超过65%，最高达79.4%，3级服务水平时换道概率在50%左右；根据紧急制动停车视距与规范值相比较分析，即使出现碰撞事故，但经计算可能的碰撞速度低于20 km/h，碰撞造成的可能风险与损失较小；根据紧急制动停车视距与汽车刹车试验得到的刹车距离进行比较，刹车距离明显短于紧急制动停车视距，安全富余度较大；根据路面横向力系数验算，圆曲线最小半径远小于规范规定的圆曲线最小半径一般值。本研究认为山区高速公路采用紧急制动停车视距是合理的，安全风险非常小。

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高速公路下坡路段平均纵坡控制研究

高速公路连续下坡路段货车制动毂温升模型修正研究

潘兵宏, 牛肖, 白浩晨, 林宣财, 李星

2021, 38(9): 85-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.011

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为使下坡路段货车制动毂温升模型更加符合货车制动毂温度变化规律，提高连续长大下坡路段的安全性，从而更好地指导连续下坡路线纵断面设计，基于连续下坡路段货车制动毂温升机理，通过对长下坡路段主导车型的行车动力学以及热力学分析，对同济大学制动毂温升模型进行修正，在同济模型以三轴载重货车为主导车型的基础上，采用与规范和实际中更符合的东风六轴铰接列车为主导车型，并在发动机辅助制动工况条件下，利用雅西高速3处连续长大下坡路段对该修正后的模型进行了实车验证。结果表明：修正温升模型得到的温升曲线与实测温升曲线更贴合，且修正模型预测的温度与实测温度间的差异随坡长的增加逐步减小，平均差异为16.5℃，低于修正前模型温度与实测温度的平均差异41.5℃。制动毂在3段下坡的预测温度与实测温度间的平均温差分别为21，12.4，21.4℃，均未超过25℃，且温度变化趋势基本一致，说明修正后的温升预测模型精度更高，货车制动毂温升修正模型能更好的预测连续下坡路段的货车制动毂温升状况。

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高速公路下坡路段平均纵坡控制研究

高速公路下坡路段缓坡安全性设计研究

吴明先, 杨军超, 林宣财, 潘兵宏, 吴善根

2021, 38(9): 92-97,104. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.012

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高速公路下坡路段设置缓坡的目的是降低货车行驶的速度，减少制动毂使用，提高连续下坡路段的安全性，现有规范对连续下坡路段缓坡设计指标的规定不够详细，且缺乏不同缓坡最小长度的规定。根据当前货运主导车型的实际情况，选取东风DFL4251A15 6轴铰接列车主导车型，对货车在下坡路段的受力状态进行分析，将发动机制动条件下保持货车匀速的下坡坡度作为缓坡临界纵坡，并提出了连续下坡路段货车采取不同制动档位时，不同运行速度对应的缓坡坡度值。根据受力分析结果和制动毂温度降温模型，分别提出了基于货车速度降低特性和制动毂降温特性的缓坡坡长。结果表明：发动机制动时货车保持匀速行驶的缓坡均小于规范规定值；基于货车速度折减特性的缓坡坡长均大于规范中最短坡长的规定值。说明缓坡设计最小坡长应根据缓坡的作用确定。

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高速公路下坡路段平均纵坡控制研究

大型货车功重比对高速公路连续下坡路段交通安全性的影响

林宣财, 张旭丰, 王佐, 吴善根, 李涛

2021, 38(9): 98-104. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.013

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我国目前货运主导型车辆为6轴铰接列车，满载时其功重比为5.2 kW/t，美国AASHTO规范给出的货运主导车型功重比为8.3 kW/t，相比明显偏低，针对该问题的可能解决方案开展调查研究。通过对货车超载、大型货车占比及装载率分别对高速公路连续长大纵坡路段交通安全性影响的调查分析，认为货车功重比偏低是交通事故多发的主要诱因；同时根据京昆高速公路某段车辆载重分布分析可知，在6轴半挂车中不仅没有满载，而且最大装载为40 t，多数车辆满载率仅为60~80%，相当于6轴半挂车功重比提高20%以上，货车功重比基本上达到7.0 kW/t，这是该段连续长大纵坡路段交通事故率较低的主要原因之一。研究表明：随着我国汽车整体性能的不断提高和将来车辆核载管控规定的完善，我国货车功重比将会实现达到8.0 kW/t以上的目标，那时就能适应较大连续坡长相应的平均纵坡要求；高速公路连续长大纵坡路段平均纵坡掌握应综合考虑工程造价及汽车整体性能的提升。

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高速公路下坡路段平均纵坡控制研究

基于交通事故多发位置的区间平均纵坡控制指标研究

林宣财, 张旭丰, 王佐, 吴善根, 李涛

2021, 38(9): 105-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.014

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我国《公路路线设计规范》对高速公路连续长大纵坡路段的平均纵坡与连续坡长进行了规定，但平均纵坡≥3%的规定在应用时掌握难度较大，针对该问题开展了补充研究。根据对已建高速公路连续长大纵坡路段平均纵坡控制指标采用情况的调查分析，2008年前为了克服高差和降低工程造价，采用最大纵坡+短缓坡段连续拉坡现象较为普遍，最大纵坡为5%时，任意连续3 km平均纵坡较容易超过4.25%，任意连续5 km以上平均纵坡在3.5%左右的情况较多，任意连续10 km平均纵坡超过4.0%的较少，缺少平均纵坡控制指标的规定，造成纵坡设计随意性较大。根据对高速公路平均纵坡与交通事故关系及连续长大纵坡路段交通事故多发位置的调查研究，连续长大纵坡长度在15 km内，交通事故多发位置一般在靠近坡底位置；大于15 km，特别是大于30 km以上，事故多发位置一般在中间的较大纵坡路段；当高速公路区间平均纵坡大于3％以上时，事故率迅速上升，而且随着坡度的增大，事故车辆所行驶的距离越短。结果表明：为了避免连续长大下坡路段出现交通事故多发点，提升交通安全性，除了应控制全路段平均纵坡指标外，还应使纵坡设计接近于平均纵坡度。提出了连续长大纵坡路段中对高差小于300 m的任意区间平均纵坡控制指标。

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互通式立交匝道宽度与出入口间距研究

匝道横断面宽度及加宽位置研究

吴明先, 周永涛, 李星, 潘兵宏, 李赞勇

2021, 38(9): 114-122,140. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.015

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基于国内外对于匝道横断面及其各组成部分宽度等方面的研究成果分析总结，对我国运营车辆进行调研，提出了不同车型的分类标准。结合我国当前常见车型对规范中车型尺寸进行了修正。在选定小客车与大型车代表车型的基础上，建立了横断面宽度影响模型，使用被多国规范所采纳的斯特拉霍夫经验公式和波良可夫经验公式对不同车型专用匝道车道的宽度进行了计算，并提出了相应的匝道车道宽度推荐值。基于驾驶员心理特性和停车视距的因素，在考虑侧向余宽、车身宽度的基础上，建立了满足驾驶人停车视距需要的不同圆曲线半径对应的匝道侧向净距值计算模型。结合匝道车道设计宽度，提出了左侧硬路肩宽度推荐值。从硬路肩紧急停车的功能出发，建立了满足紧急停车需求的匝道右侧硬路肩宽度计算模型，提出了不同设计速度下的右侧硬路肩宽度推荐值。根据车辆的转向和转动半径，建立了车辆行驶轨迹的几何模型。以大型车宽度为最不利条件，在车辆转向理论研究的基础上，根据圆曲线设计半径和匝道车道数计算了匝道加宽位置和加宽值宽。根据驾驶员视点位置和车辆运行特征建立了曲线内侧车道视距计算模型，从而得到了不同设计速度的侧向余宽。综合考虑匝道车道宽度和路肩宽度研究结果，提出了匝道总体断面宽度推荐值。

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互通式立交匝道宽度与出入口间距研究

互通式立交单车道匝道宽度取值与单出入口优化设计

林宣财, 曹骏驹, 周兴顺, 张江洪, 白浩晨

2021, 38(9): 123-131. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.016

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随着国家经济及物流交通的迅猛发展，符合高速公路通行规定的超宽、超长货车越来越多，导致已建互通式立交单车道匝道圆曲线路段因路面加宽不足而出现较多交通事故，但相关规范对匝道养护车辆停靠的需求考虑较少。为了保证匝道养护车辆停靠及养护人员作业安全，有些省单车道匝道宽度取值采用了考虑超车之需的规定值，但由于采用单车道出入口，也造成匝道设计存在交通安全隐患。通过对匝道圆曲线路段路面加宽及横断面组成的研究，提出了上述路段路面加宽满足公路养护需要及货车列车车型通行条件的设计方案，并对已建高速公路互通式立交圆曲线路段单车道匝道加宽不足提出了改进建议，对新建互通式立交单车道匝道横断面组成及宽度值提出了建议。认为互通式立交单车道匝道长度总体较短，可考虑统一采用10.5 m宽度及相应的匝道宽度组成。通过对已按超车之需规定建成的互通式立交交通现状调查及安全性分析，认为采用超车之需规定在双车道匝道变为单车道匝道的过程存在交通安全隐患，且受匝道终点为单车道的限制，通行能力提高有限。建议新建互通式立交尽量不考虑超车之需的设计方案，并对既有互通式立交提出了改善连接单出入口的建议。

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互通式立交匝道宽度与出入口间距研究

高速公路隧道出口与互通出口最小净距研究

安欣, 孙毅, 李涛, 潘兵宏, 林宣财

2021, 38(9): 132-140. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.017

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针对高速隧道出口与互通出口净距过小时易在互通出口附近导致发生交通事故的问题，对高速公路隧道互通的最小净距进行了研究。在分析隧道互通出口净距影响因素的基础上，通过分析隧道出口与互通出口之间车辆行驶主要过程（包含明适应、车辆加速、标志判读、车辆换道过程），建立了高速公路隧道互通出口最小净距模型。对模型中基本路段和隧道出口的运行速度、明适应时间等关键参数进行了实测数据调查分析。根据互通不同出口方式和主线车道数，确定了不同车型的换道次数。采用双曲正切函数换道模型确定了换道所需距离。最后，在综合各种影响因素的基础上，提出了净距充裕和不足2种条件下的隧道互通出口最小净距的建议值。研究结果表明：高速公路隧道互通出口最小净距与路段和隧道出口的运行速度、主线的设计速度和车道数、出口形式等因素相关。

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互通式立交匝道宽度与出入口间距研究

高速公路主线同侧相邻单车道入口与出口最小间距研究

李涛, 方志森, 吴善根, 潘兵宏, 柳银芳

2021, 38(9): 141-147. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.018

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《公路路线设计规范》和《公路立体交叉设计细则》中对主线同侧相邻入口与出口最小间距的规定缺失。为指导设计人员合理选择其指标，提高主线合分流路段交通安全，以主线同侧相邻单车道入口与出口最小间距为研究对象，在分析国内外相关研究的基础上，界定了主线同侧相邻入口与出口间距。通过分析前后合分流区交通量、服务水平、车流密度、构造长度等的影响，考虑变速车道长度和出口标志前置距离的要求，建立了满足合、分流区交通服务水平的主线同侧相邻单车道匝道入口与出口最小间距的计算模型，并提出了无辅助车道情况下高速公路主线同侧相邻单车道入口与出口最小间距推荐值。在此基础上，结合驾驶人对标志的识认过程，建立了满足安全舒适的相邻合分流区预告标前置距离计算模型，提出了不同道路与驾驶特征状态下的标志合理设置位置建议。结果表明：同侧相邻单车道入口与出口最小间距与主线和匝道设计速度、匝道连续入、出口的设计形式均有关系。本研究一定程度上弥补了《公路路线设计规范》和《公路立体交叉设计细则》中关于主线合分流区最小间距指标的空白，为主线同侧相邻合分流区最小间距的设计提供了参考。

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互通式立交匝道宽度与出入口间距研究

互通式立交主线同侧相邻入口最小间距研究

钟伟斌, 曹骏驹, 张江洪, 王贵山, 李赞勇

2021, 38(9): 148-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.09.019

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为提高高速公路互通式立交主线同侧相邻入口路段的交通安全，满足当前越来越复杂的互通式立交相邻入口的行驶安全需求，在规范的规定不够全面的情况下，以主线同侧相邻的匝道入口间距为研究对象，分析驾驶人进入上游入口后的驾驶特性。考虑车辆由匝道驶入主线时加速行驶距离、等待可插入间隙行驶距离和变换车道所需距离，建立了最小间距计算模型。结合相关调查结果及国外规范的成熟研究成果，对匝道入口处关键参数取值进行了分析，确定了不同匝道设计车速对应的合流鼻初速度、不同主线设计速度的合流点末速度、不同车型在加速段的平均加速度及合流车辆等待可插入间隙的平均等待时间等参数。通过对匝道合流处的驾驶员视距研究，分析了合流前识别决策距离、合流前换道距离以及合流前减速距离。最后从行车安全角度，提出了基于主线和上游匝道设计速度的高速公路主线同侧相邻入口最小间距指标建议值。结果表明：主线同侧相邻匝道入口最小间距与主线和匝道的设计速度均存在较强的关联，两者的速差越大，所需要的间距越大。《路线规范》中未区分相邻出口和入口，相邻出口的间距和相邻入口的间距相同，且未考虑匝道设计速度，所规定的主线同侧相邻匝道入口最小间距存在不合理的地方。

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2021年, 第38卷, 第9期　刊出日期：2021-09-05

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