申请同济大学工学博士学位论文

双车道公路线形安全性研究

Study on Alignment Safety of the Two-lane Highway

        培养单位：交通运输工程学院    

        研 究 生：李志宏

        指导教师：郭忠印  教授

         二○○九年三月

摘要

近年来，随着我国公路通车里程迅速增长，机动车保有量飞速增加以及机动化水平的快速提高，公路交通事故频发，道路交通安全已成为比较严重的社会问题。 双车道公路里程约占等级公路里程的1/3， 而交通事故起数、 受伤人数、死亡人数分别达到道路交通事故总数的38.07%、43.42%、51.09%。线形条件是制约、影响双车道公路安全至关重要的因素，有必要深入开展双车道公路线形安全性研究。

本文依托交通运输部《双车道公路安全性评价指南》编制课题，提出事故当量损失率评价指标，在对各类线形安全性调研的基础上，揭示了双车道公路的基本线形安全问题，对基本线形安全问题进行了深入理论分析、研究，提炼出 11 种典型线形安全问题及核心线形安全问题——平曲线半径大小、 坡度大小。并对弯、坡路段从公路条件、驾驶员、车辆三个方面进行了深入安全性研究，基于事故当量损失率提出了安全评价模型及评价标准。

按照系统、全面的分类原则，用平、纵线形组合的分类方法将双车道线形分为直线-直坡段、直线-竖曲线段、平曲线-直坡段及平曲线-竖曲线段 4 大类、20 种线形。运用事故当量损失率评价指标，对 4 类、20 种双车道公路线形进行调研及安全性分析研究，总结、归纳出双车道公路的基本线形安全问题为：①直线长度；②坡度与坡长；③平曲线转角、长度、半径；④竖曲线半径、长度；⑤平、竖曲线对应；⑥线形一致性6 个方面。

运用道路安全理论、原理及方法，对双车道公路 6 个方面的基本线形安全问题进行了深入理论分析、研究，揭示了基本线形安全问题的安全机理。

同时，引入判断视距，从停车视距、会车视距、判断视距、超车视距四个方面对视距进行了调研及安全性研究；从典型横断面、超高、加宽三个方面对横断面进行了调研及安全性研究。

在上述调研、理论研究的基础上，提炼出双车道公路的 11 种典型线形问题，并进一步研究提出双车道公路核心线形安全问题是平曲线半径大小问题、坡度大小问题，以弯、坡路段（尤其急弯陡坡）最为代表。

对弯、坡路段从公路条件、驾驶员、车辆三个方面进行了深入安全性研究。

对事故多发路段分析指出公路条件安全性差，体现在平曲线半径过小、坡度过大以及视距不足 3 个方面。根据事故当量损失率与弯、坡路段平曲线半径及坡度相关关系提出弯、坡路段事故当量损失率评价模型；并将弯、坡路段安全性划分为良好、一般、差三个等级，安全临界值分别为110万元/km、510万元/km。

从驾驶员心率变化、动态视觉特性、驾驶员操作行为及易于疲劳方面研究了驾驶员安全性。应用车辆三自由度动力学模型对车辆转向及操作稳定性进行了分析、研究；对制动减速度减小造成的制动距离增加进行了理论分析；应用车辆四轮八自由度动力学模型分析了车辆弯道制动的方向稳定性；同时对车辆在弯下坡路段的横向稳定性进行了分析、研究。

最后，根据上述研究及成果，提出适合我国道路安全评价现状的双车道公路线形安全评价“一般清单”及“专家清单” 。

关键词：双车道公路,线形分类,事故当量损失率，基本线形安全问题,典型线形安全问题，弯坡，事故当量损失率模型，驾驶员安全性,车辆安全性，线形安全评价清单