科技成果

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成果名称: 高速公路交通事件影响状态评估及安全防控技术

成果登记号: 9612022Y1777

第一完成单位: 长安大学

联 系 人: 党栋

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 其他

技术领域: 现代交通

应用行业: 交通运输、仓储和邮政业

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 王建军,邓亚娟,梁国华,马荣国,龙雪琴,马超群,王永岗,陈亦新,王宁

成果简介:

      本项目以高速公路交通事件(交通事故、灾害天气)管理措施为研究对象,首先分析了路网环境下高速公路突发事件微观和宏观影响范围,进行突发事件影响状态以及影响等级评估;在此基础上建立一般和特殊路段突发事件下交通疏导和安全防控预案库;开发“高速公路交通事故预测及控制”和“灾害条件下交通安全运行管理系统”软件。主要研究内容及成果包括:

      1)分析交通事故下高速公路车流运行状态,构建了高速公路基本路段、高速公路基本路段邻近立交处、高速公路立交处交通事故和干预作用下的交通流模型,确定交通事故微观影响范围;考虑事故路段出行时间与可容忍行程时间边界,确定复杂路网环境下交通事故宏观影响范围:应用ADAMS/ear仿真软件模拟车辆在曲线路段侧向位移与正常条件下的侧向位移,根据位移差值确定雨、冰雪天气下危险等级;应用ANFIS (自适应模糊神经网络)计算追尾概率,对雾天行车安全等级进行划分;应用ANSYS仿真软件模拟车辆的侧向位移,确定大风天气下行车安全等级;
      2)完成了正常天气下,一般路段和特殊路段的交通事故疏导与控制预案,将交通事故影响区划分为保护区、控制区、缓冲区,针对三个不同的影响区,分别确立了各个影响区的交通疏导与控制方案,提出了不同路网条件(并列型路网、高速环线+放射线路网)、不同路段(一般路段、长大下坡、隧道、互通立交)发生交通事故后的紧急交通疏导与控制预案, 基于真实的山区高速公路道路设计参数及周边地形,搭建驾驶模拟场景,利用驾驶模拟试验获取小客车车道偏离数据,并对应获取车辆当前所在路段及上、下游路段的线形参数,从组合线形角度帮助工程师设计更安全的山区高速公路;

      3)针对雪、雨、雾、大风灾害天气,根据车辆动力学原理,利用Adams/Car软件确定灾害天气下高速公路限速值;对后车的反应时间、道路摩阻系数、最小停车间距等参数进行修正,根据车辆间安全间距模型确定灾害天气下限距值;针对雪、雨、雾、大风四种灾害天气以及灾害天气与交通事故组合情况,建立了不同路网条件(并列型路网、高速环线+放射线路网)下相应的交通疏导与控制预案库;

      4)针对突发事件下的各类交通疏导与控制措施,提出能够保证各种交通组织措施合理实施的交通标志、标线,护栏、防眩、隔离栅、视线诱导设施等设置和设计方法,并提出用于防止二次事故发生的VMS、临时性紧急交通标志的布设方法;

      5)建立了紧急交通疏导与控制预案评价体系和技术标准,确定了由机动性、安全性、经济性与服务水平4个方面7个因子组成的紧急交通疏导与控制方案路网宏观评价指标体系,采用多指标的动态综合评价方法对组织预案实施效果进行全面评价;以制定的不同情况下的紧急交通组织预案为基础,结合其他相关研究成果,拟定了高速公路突发事件紧急交通疏导与控制技术标准指南;

      6)基于多车道高速公路道路条件、交通条件以及驾驶员行为特性,寻找导致交通事故发生的主要影响因素,开发可为交通管理者提供事故管理决策支持的“高速公路交通事故预测及控制"软件,软件包含交通事故信息输入、交通事故影响预测,交通事故控制、交通仿真平台以及评价与决策模块;提出完善的多车道高速公路几何设计、行车规则和交通标志标线设计方法,有针对性的制定预防和整治措施,保障道路安全畅通运行;开发可为交通管理者提供灾害天气管理决策支持的“灾害条件下交通安全运行管理"软件,软件包含软件管理、路网基本信息、安全评估、控制诱导四个模块;软件能够反映交通事故影响和控制效果,支持课题组制定的交通组织预案,响应时间符合合同中的规定,小于5min。

      课题组所提出的交通事件下的交通疏导与控制预案库,已相继在陕西省高速公路、四川省高速公路、河北省沧州沿海高速和浙江衢州高速公路上推广应用,极大地提高了交通事件后的交通组织能力,降低了事故后车辆排队和延误,减少事故造成的影响,整体上降低了事故对道路网的影响。