Research on Traffic Safety at Tunnel Entrance and Exit

Highway tunnel entrances have a high rate of expressway traffic accidents.In this paper,the reasons for the high incidence of traffic accidents at highway tunnel entrances are analyzed in detail,and corresponding solutions are proposed,hoping to provide some reference to relevant parties.

盾构隧道进出洞施工渗漏诱发结构倒塌试验研究

为明确隧道进出洞施工时因渗漏而诱发的结构倒塌发展过程,设计并开展缩尺模型试验。根据相似关系设计模型试验,制作模型土体与模型盾构隧道。参考实际进出洞施工渗漏事故案例,触发模型盾构隧道渗漏,在模型箱内重现隧道结构倒塌的全过程,并观测事故发展过程中的地层响应、隧道外部土压力变化、隧道倒塌发展过程。通过分析隧道进出洞施工中不同位置发生渗漏后结构的倒塌响应,对比不同位置渗漏对隧道进出洞施工致灾发展过程的影响。试验研究发现:1)隧道进出洞施工发生渗漏后,外部土体由于渗流侵蚀产生不稳定土洞,土洞经历了形成—失稳—再现的循环过程;2)隧道结构倒塌是由不稳定土洞失稳坠落冲击隧道结构导致的;3)隧道顶部和腰部2种不同位置渗漏后外部土体侵蚀发展的本质相同,但是不同渗漏位置产生的土洞形状有明显差异,导致最终隧道倒塌位置有所差异。

400km/h高铁隧道出入口缓冲结构开口率对微压波影响研究

随着高速列车运行时速的提升,车-隧气动效应加剧、微压波超限问题愈发严重。以往研究表明,隧道洞口设置缓冲结构是解决微压波问题的有效手段之一,但是随着隧道长度增加、列车时速提升,仅以入口缓冲结构作为标准的设计方法存在一定局限性。并且国内外的研究重点更多集中在入口缓冲结构,对出口缓冲结构及隧道出入口均设置缓冲结构的设计方法研究相对较少。针对这一问题,利用控制容积法分析出口开口式缓冲结构的关键影响参数。基于LES湍流模型和动网格技术建立三维数值仿真模型,对关键参数的正确性做出验证。分析隧道出入口对称、非对称设置缓冲结构对微压波特性的影响,提出适用于单线和双线隧道的洞口开口式缓冲结构的设计方法。研究结果表明:1)隧道出口缓冲结构开口率是影响出口缓冲结构对微压波压力缓解效率的关键参数,开口率越大,微压波压力最大值越低;2)隧道入口以压力梯度为控制标准设置最优缓冲结构、隧道出口提高缓冲结构开口率的形式,在单线隧道缓冲结构设计中对微压波有更高的缓解率,出口缓冲结构开口率越大,对微压波压力缓解效率越高;3)双线隧道洞口开口式缓冲结构设计时,应当增加其总开口率,同时选择小面积、多个数的开口形式并在隧道出入口对称设置。

隧道及进出口抗滑性能空间演变规律特征

为揭示隧道进出口抗滑性能的空间变化规律,现采用摆式仪与路面构造深度仪,通过现场实验的方法,分别采集了水头特长隧道、西浮图特长隧道、韩信岭长隧道、燕家岭中隧道、陈家山短隧的进出口摆值与构造深度。数据分析结果表明,隧道进口的摆值减小值明显大于隧道出口,说明隧道进口的减速行为对路面抗滑性能的影响更大;隧道进口摆值降低的终点为洞外50 m,超车道的摆值明显低于行车道,表明速度对摩擦因数的影响比载重大;隧道出口摆值降低的起点为洞门外30 m。此外,短隧道的路面抗滑性能沿隧道长度方向保持稳定,中隧道与长隧道的路面抗滑性能沿隧道长度方向呈平稳-下降-上升-平稳的变化规律。

桥隧组合复杂场景速度行为特性及线形评价

为研究山地城市快速路桥隧组合场景的“车-路”耦合环境和线形协调程度,在重庆市主城区快速路3隧2桥组合场景开展自然驾驶实验,采集18名驾驶员的实时运行速度和13个断面的小型车地点车速,根据道路条件和运行速度数据构建线形综合评价模型。实验结果表明:在隧道-桥梁-隧道多场景切换连接方式中,主线路段的运行速度均值分布在50.00~64.25 km·h^(-1);驾驶员在桥梁路段行驶最为警惕,从桥梁驶进衔接匝道或隧道入口时,车辆速度明显减小,有15%以下的车辆会低速通行或经历严重的交通拥堵,其速度分布在8.00~39.50 km·h^(-1);验算实验路段的“车-路”耦合强度发现,实验路段整体运行安全状况水平良好,线形条件较好。对山地城市快速路桥隧组合场景的速度行为管控不能只依靠对单体隧道或桥梁的交通管理手段和治理措施,需考虑与上游道路衔接路段的距离和受信号控制的时长等。

顶管进出洞及穿越重要构建筑物关键技术研究

顶管作为非开挖工程中重要的一项工程技术,在城市中的应用愈加广泛。城市中复杂的工程环境使得人们对顶管的施工提出更加严格的要求,更加安全、更加高效、对周边环境的影响更加小。故依托杭州市取水口上移工程(二期)项目中的顶管施工工程,对顶管进出洞和穿越构建筑物等关键施工技术进行研究,为以后类似工程提供经验和借鉴。

某多点进出超长隧道温升特性的模拟研究

通过介绍多点进出超长隧道的建筑特点,分析了控制其内部温升的重要性。基于隧道温升的传热机理,以上海某多点进出超长隧道设计方案为研究对象,建立了隧道在阻滞工况下的通风网络节点模型,模拟研究了隧道在不同通风量、不同通风区段、不同车流量和不同室外环境下的温升特性。通过对比分析该隧道在不同模拟工况下的温升趋势和设备能耗等特性,提出了此类隧道通风设计及运营养护上的相关建议。

富水液化砂层中浅埋暗挖矩形出入口通道方案设计

针对老城区地铁建设过程中遇到的周边环境复杂、地面交通繁忙、地下管线众多等问题,以实际工程为例,从地层加固选型、通道开挖、主体结构、承载体系等多方面对不良地质条件下地铁出入口通道设计方案进行分析。实践证明,冻结加固工法对不良地质及超浅覆土条件下实施暗挖具有较好的效果,是一种较优的加固选择。

高速公路隧道进出口视觉适应实验

高速公路隧道进出口亮度的急剧变化,直接影响驾驶行为,甚至导致交通事故.利用照度仪、加速度采集仪、EMR-8B眼动仪等设备,通过对隧道进出口驾驶员的瞳孔变化等进行大量行车实验和分析证明,隧道内距进出口50 m范围,驾驶员瞳孔面积与隧道进出口照度成幂函数关系,驾驶员瞳孔面积变化速度可作为隧道进出口的行车安全评价指标.统计分析表明,基于行车安全的驾驶员瞳孔面积变化临界速度在-6 mm2s-1到4 mm2s-1之间,研究还得出了基于视觉适应的隧道进出口照明公式.

基于运行安全的公路隧道进出口线形设计

为提高公路隧道进出口区域的运行安全,对该区域的线形设计进行深入研究。针对隧道进出口区域的运行环境过渡特征,基于隧道进出口前后5 s设计车速行程范围的平纵面线形要素的科学组合,构建了隧道进出口线形过渡技术指标,用于衡量隧道进出口区域线形设计的安全性。鉴于我国目前隧道进出口事故资料的统计尚不完善,选用运行车速差作为中介指标采用间接分析法进行研究,提出了基于运行车速差的隧道进出口区域运行安全性的评价方法和评价标准。并在理论分析的基础上,对实测隧道进出口线形和运行车速数据进行了统计分析,建立了隧道进出口线形过渡技术指标与运行车速差的二元回归关系模型。据此提出了基于运行安全的隧道进出口区域线形设计的建议值。

公路隧道进出口行车安全评价指标应用研究

利用EMR-8B眼动仪系统，对公路隧道进出口50m范围驾驶员的瞳孔变化进行了试验研究．比较研究了各种试验条件下瞳孔反应的差异性，在大量试验基础上，建立基于驾驶员瞳孔面积变化速度及持续时间的行车安全评价指标：当瞳孔面积变化速度超出-6～4mm^2·s^-1范围，且持续时间大于0．2s时，行车不安全；反之则安全．并将该指标应用于隧道进出口行车速度的安全评价．

公路隧道进出口行车安全的视觉适应指标

公路隧道进出口亮度的急剧变化会造成驾驶员视觉适应困难,严重时甚至导致交通事故.文中利用EMR-8B眼动仪系统,对公路隧道进出口驾驶员的瞳孔变化进行了试验研究,试验结果表明,在隧道内距进出口50m范围,驾驶员视网膜照度的对数与路面亮度的对数线性正相关.在大量试验的基础上,文中建立了基于驾驶员瞳孔面积及面积变化速度的行车安全评价指标——当瞳孔面积变化速度超过瞳孔面积临界速度范围,且持续时间大于0.2 s时,行车不安全,否则安全;并得出了基于视觉适应的隧道进出口合理照度过渡斜率.

基于视觉负荷的公路隧道进出口环境改善范围

在大量动视点行车实验的基础上,提出了以"瞳孔面积最大瞬态速度值"(MTPA)为视觉负荷评价指标.利用该指标对高速公路隧道进出口驾驶员视觉障碍与驾驶视觉舒适性及视觉负荷程度进行了相关分析,得出隧道进出口在白天、夜间不同限速条件下视觉环境应加强改善的范围,并提出了利用植物、照明加强及路面色彩等改善隧道进出口"黑洞"或"白洞"效应的措施.

地下道路出入口交通组织研究

目前,地下道路出入口通行能力降低、交通组织混乱的问题已成为地下道路建设与管理亟待解决的问题。文章从分析地下道路出入口交通拥堵的现状入手,提出了地下道路出入口交通组织设计应遵循的原则和主出入口布置的指导思想。在此基础上,进一步设计了主出入口分别与十字型路口、正T字型路口、竖T字型路口衔接时的交通组织模式;根据合流区和分流区车流特性,进行了合流区和分流区交通组织设计,该项的研究可为地下道路的规划、设计和管理提供重要的技术支持。

高速公路隧道群出、入口段驾驶人视觉特征

为提高隧道群交通安全水平,研究高速公路隧道群出、入口段驾驶人视觉信息认知过程和变化.针对驾驶人视觉特征参数变化规律,选用9名驾驶人进行隧道群环境中实车试验.采用眼动仪,记录行车过程中驾驶人视觉特征参数.应用统计方法,分析试验数据特征.运用神经网络技术,模拟视觉特征参数变化,并建立相关模型.研究结果表明:在逐渐接近特长隧道入口过程中,注视时间、扫视幅度显著增加,注视次数减少;进入隧道后,注视时间、扫视幅度先减少后增加,注视次数先减少后平稳变化.在隧道群出、入口段,受间隔距离较小的影响,驾驶人视觉特征变化趋势与单一长隧道入口差异明显.

高隧道比路段隧道出入口驾驶员视觉负荷研究

为分析高隧道比路段驾驶员视觉特性变化规律与行车安全关系,本文首先分析了隧道出入口段驾驶员的瞳孔面积变化规律,并提出"负荷重复累积效应"概念表达频繁进出隧道过程中驾驶员视觉变化现象.采用瞳孔面积最大瞬态速度Vω(t)作为评价指标描述驾驶员在隧道出入口的视觉负荷变化规律,以瞳孔面积最大瞬态速度值MTPA及换算视觉震荡持续时间作为评判视觉负荷大小的依据.建立了隧道出入口驾驶员视觉舒适度评价体系,然后依据此评价指标体系确定隧道出入口的驾驶员视觉负荷程度,最终判断隧道出入口对行车安全的影响程度.研究结果表明,本文的研究方法是可行的,可以很好地应用于高隧道比路段驾驶员视觉负荷评价研究中,可为隧道出入口安全保障提供一定的参考.

铁路隧道斜井式紧急出口的入口段结构参数确定

针对特长单洞双线铁路隧道内发生列车火灾的情况,采用buildingEXODUS人员疏散模型模拟人员疏散过程,分析不同斜井式紧急出口入口段结构设计参数下的人员必需安全疏散时间和人员聚集时间,以此确定经济、合理的入口段结构参数;采用火灾动力学模型模拟火源燃烧过程,得到人员可用安全疏散时间,并与人员必需安全疏散时间比较,以确定该入口段结构参数下人员疏散的安全性。结果表明:为确保所有人员的安全疏散,入口段防护门宽度应不小于3m;入口段地面面积应不小于280m2;在入口段地面宽度确定后,入口段地面最大坡度应按照一定的关系式取值;在入口段最优结构参数条件下,在距离紧急出口150m范围内,仍有13.6%的人员处于危险环境中,因此,还需要在紧急出口处设置风机等防灾设备。

基于运行速度的高速公路隧道出入口安全设计

针对高速公路隧道事故多发的现状,调查了高速公路隧道路段运行速度,分析了隧道出入口车速变化规律,采用线形过渡技术指标、抗滑过渡技术指标和照明过渡技术指标对隧道出入口过渡性进行分析评价,提出基于运行速度的高速公路隧道出入口安全设计方法,可为高速公路隧道群出入口设计及安全管理提供参考。

基于运行速度的隧道进出口线形安全性评价

为提高隧道进出口行车安全性,通过对隧道进出口车辆运行速度变化特征及线形过渡的分析,构建反映平纵组合特征的隧道进出口线形综合描述模型;以运行速度差为线形安全性评价指标,提出安全性评价标准;采用数理统计方法,建立线形过渡综合指标与运行速度差的关系模型。结果表明:隧道进出口运行速度差与隧道线形过渡技术指标及前一个断面运行速度均相关。建议在隧道进出口线形设计中,根据设计车速的不同,参考线形过渡技术指标建议值进行安全性评价。

特长隧道出入口驾驶员生理负荷与行车安全性研究

为探究驾驶员在特长隧道出入口的生理负荷特性,选择10位驾驶员进行实车试验,利用眼动仪和生理仪采集驾驶员在特长隧道出入口的瞳孔面积、心率和呼吸频率等生理指标数据。将隧道出入口划分为入口内、入口外、出口内和出口外4个区段,并利用单因素方差分析探究各项生理指标在隧道出入口不同区段的差异显著性,进而采用基于熵权法的模糊综合分析法量化不同区段的整体生理负荷大小。结果表明:1)瞳孔面积、心率和呼吸频率3个指标在特长隧道的4个不同区段均具有总体显著性差异,由模糊综合评价得到入口内的整体生理负荷最大,其次是出口内,出口外和入口外的生理负荷均较小;2)驾驶员在特长隧道的暗适应距离大于规范规定的入口段加强照明长度,增大了行车安全风险。