山區(qū)高速公路橋隧群路段行車安全研究.pdf

1、山區(qū)高速公路橋隧群路段結合了橋梁、道路和隧道三種構造物形式,交通環(huán)境復雜,屬于交通環(huán)境突變段,是交通事故的主要空間分布點。發(fā)生在橋隧群路段的道路交通事故多為群死群傷特大事故,致死率高。目前,國內外對高速公路隧道群整體、單個隧道、單個橋梁的安全研究較多,從系統(tǒng)角度將三者作為一個整體進行研究相對較少。山區(qū)高速公路橋隧群路段的事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)缺乏,大多數(shù)研究都在定性地探討山區(qū)高速公路橋隧群路段行車安全的重要性和管理措施等,事故安全機理分析不透徹。

2、山區(qū)高速公路橋隧群路段行車事故的發(fā)生是行車過程中復雜災變因素的耦合作用的結果,一般的交通事故致因理論難以解釋橋隧群路段行車事故發(fā)生機理。因此,對山區(qū)高速公路橋隧群路段行車安全機理、駕駛員行為、車輛安全狀態(tài)和行車安全控制策略等關鍵性問題進行研究,對于提高山區(qū)高速公路橋隧群路段交通安全性,有效降低交通事故率,創(chuàng)建安全和諧的道路交通環(huán)境意義重大。
　　為深入探討山區(qū)高速公路橋隧群路段行車安全機理,文中分析了橋隧群路段的結構型式、環(huán)境特征

3、和事故影響因素,分析了橋隧群路段行車系統(tǒng)的耗散結構特性,提出利用熵理論和耗散結構來研究山區(qū)高速公路橋隧群路段行車系統(tǒng)安全機理,建立了熵流指標體系和系統(tǒng)安全熵模型,給出了熵流值的計算方法。最后,以“六武高速—安徽段”橋隧群路段為樣本進行實證分析,對系統(tǒng)安全熵模型和計算方法進行了實例驗證。結果表明:維持橋隧群路段行車系統(tǒng)的耗散結構是系統(tǒng)安全運行的基礎,采用熵理論和耗散結構能夠解釋山區(qū)高速公路橋隧群路段行車安全事故發(fā)生機理,當|B|>1+A2

4、時,該橋隧群路段行車系統(tǒng)為耗散結構,系統(tǒng)處于安全有序狀態(tài),當|B|<1+A2時,該橋隧群路段行車系統(tǒng)為非耗散結構,系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。
　　駕駛員行為研究是山區(qū)高速公路橋隧群路段行車安全研究中的基礎和關鍵環(huán)節(jié)。心理測試是嚴把客車駕駛員入門檻的重要手段,視覺、感知和反應是駕駛員在實際駕駛操作過程中三個重要階段或環(huán)節(jié),其中的任何一個出現(xiàn)失誤,都可能導致交通事故?；诖?首先,分析了駕駛員心理行為特性,并應用德爾菲法(Delphi Me

5、thod)確定山區(qū)高速公路橋隧群路段客車駕駛員心理測試指標,通過對1400名客車駕駛員的測試,運用百分位數(shù)法確定了各項指標的正常值范圍。其次,運用病例對照的方法,通過152對安全駕駛員和事故駕駛員的現(xiàn)場測試,驗證了山區(qū)高速公路橋隧群路段客車駕駛員心理指標正常值及其評判方法是否合適。最后,采用駕駛適性檢測儀器對山區(qū)高速公路橋隧群路段駕駛員生理、心理特性現(xiàn)場測試,通過數(shù)據(jù)分析,探索駕駛員視覺特性、感知特性和反應特性對山區(qū)高速公路橋隧群路段行

6、車安全的影響,分析影響因素的相關性。
　　針對山區(qū)高速公路橋隧群路段行車系統(tǒng)的脆性特性,將適應性Agent圖論應用于橋隧群路段車輛安全狀態(tài)的研究。首先,文中界定了橋隧群路段車輛安全狀態(tài)的內涵,分析了其影響因素,采用“五行理論”對橋隧群路段行車系統(tǒng)車輛安全狀態(tài)演化過程進行定性描述;其次,剖析了系統(tǒng)脆性與安全熵的關系,分析了橋隧群路段行車系統(tǒng)的崩潰過程,建立了橋隧群路段行車系統(tǒng)脆性行為的適應性Agent圖;最后,依據(jù)安徽省山區(qū)高速公路

7、橋隧群路段車輛追尾事故統(tǒng)計資料,對橋隧群路段行車系統(tǒng)脆性行為進行仿真,揭示車輛安全狀態(tài)演化趨勢,驗證適應性Agent圖在橋隧群路段行車安全方面應用的合理性和可行性。仿真結果表明:關鍵頂點的崩潰,短時間會導致整個系統(tǒng)的崩潰;各頂點狀態(tài)初值決定著整個系統(tǒng)崩潰行為的發(fā)生;整個系統(tǒng)的崩潰有一定的延遲性。
　　為提高山區(qū)高速公路橋隧群路段行車系統(tǒng)運行質量,首先,以橋隧群路段交通特征為切入點,分析山區(qū)高速公路橋隧群路段出口交通標志設置有效性和

8、傳遞信息的條件,建立出口處交通標志有效設置模型;其次,分析高速公路橋隧群路段減速振動標線設置存在的問題,以人機工程學和交通流理論為基礎,分析了駕駛員有效利用減速振動標線傳遞信息的條件,建立減速振動標線與山區(qū)高速公路橋隧群路段進出口安全距離的理論模型;再次,分析橋隧群路段限速的影響因素和確定方法,采用TOPSIS計算方法,確定了山區(qū)高速公路橋隧群路段限速值。最后,針對傳統(tǒng)的評價方法主觀性比較強、適用性差、結果精度不高等不足,采用可拓理論,