隧道与互通立交安全间距的交通冲突仿真研究

我国公路设计相关规范中关于隧道与互通式立交安全间距的设计要求较为笼统模糊。为了进一步科学界定该间距,以单侧三车道隧道公路为依托,基于交通冲突技术利用计算机仿真软件进行定量分析,并从研究驾驶员行车特性的视角建立安全间距计算模型进行补充分析,综合确定了设计速度分别为60、70、80、90、100、110、120km/h的隧道与互通式立交安全间距的推荐值。最后利用数据分析软件拟合出安全间距与设计速度之间的关系函数式,为上述领域进一步研究及应用成果推广提供参考。

基于非自由换道行为的高速公路互通立交最小净距模型

针对我国高速公路小间距互通立交群日益增多的实际情况,为确保转换车辆驶出主线的安全性,在国内外“车、路”因素研究的基础上,增加“驾驶人”换道行为因素,对高速公路互通立交最小净距进行了研究。提出了驾驶人非自由换道行为分为强行换道、协作换道和竞争换道3种,其中,协作换道行为是车辆驶出互通主线过程中除自由换道行为以外最为理想的换道行为,有助于提高车辆的通行效率及安全。采用概率论、微分法、可接受间隙理论及运动学方法,分别建立了与换道行为相应的互通极限、理想及保守最小净距计算模型。然后采用交通冲突仿真手段,运用聚类分析及模糊评价方法,对3种净距模型的安全级别进行了分析。结果表明:当互通立交净距小于极限值、接近极限、理想及保守值时,安全级别分别处于危险、临界安全、较安全及安全,基本符合模型预期。对比《公路立体交叉设计细则》中最小净距值,结果显示单向2车道最小净距值偏安全、单向3车道最小净距值接近临界安全而单向4车道最小净距值偏危险。针对《细则》中单向4车道相邻互通立交最小净距值偏危险的情况,根据最小净距计算值,推荐设计速度为120,100,80 km/h的单向4车道高速公路互通立交最小净距分别不宜小于1600,1300,1000 m;当实际空间、经济等条件允许时,推荐相邻互通立交净距采用不小于理想最小净距的净距值。