基于人—车—路综合影响的运行车速预测模型研究

论文摘要

随着我国公路建设事业的迅猛发展,公路交通安全问题也日益严峻。公路的线形设计是影响公路交通安全的重要因素之一。公路线形必须符合汽车行驶特性的要求,并注重线形的连续性、均衡性和协调性,以保证行车的安全。线形安全与否可用公路安全性评价系统进行评价,而安全性评价系统中最为核心的内容就是建立合理的运行车速的预测模型。由于实测数据回归得到的预测模型缺乏普适性,本文从汽车的动力性能、驾驶员的驾驶心理以及行车的舒适性出发对理论运行速度预测模型进行了研究。期望速度是影响车速预测准确性的重要因素,本文从驾驶员的行车心理和汽车动力性能方面分别对小客车和大货车的最大行驶速度进行了界定,由道路横断面宽度以及限速标志对驾驶员的心理影响出发对不同车型在不同等级、不同设计速度路段的期望速度进行了研究。本文利用汽车运动的力学平衡以及行驶的舒适性对小客车和大货车在平面线形上的运行车速模型分别进行了研究,基于汽车动力性能和驾驶员操作行为的分析对上下坡路段运行车速进行了预测,并对长下坡路段上大货车运行速度预测模型进行了探讨。。从预测得到的平、纵面运行速度中根据不同车型分析出主次要速度值,并通过曲率半径及纵坡度对行车速度的影响进行分析,利用次要速度对主要速度进行修正折减的方式分别对小客车和大货车的平面速度和纵断面速度进行了合理的组合,最终建立了基于平纵组合线形的运行速度预测模型。本文最后通过模型外的论证分析,对预测车速与试验路段实测车速进行比较,验证了预测模型的可靠性。根据试验路段设计资料得到运行车速图,由观测得到试验路段实测速度。经过实测速度与相应点的预测运行车速的比较分析可以证明运行车速预测模型具有很好的合理性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究课题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 路段实测法
• 1.2.2 理论预测法
• 1.3 课题研究的主要内容与方法
• 1.3.1 研究的主要内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 拟解决的关键技术与问题
• 1.4.1 拟解决的关键问题
• 1.4.2 技术路线
• 1.5 小结
• 第二章 理论运行速度及在公路线形设计中的应用
• 2.1 设计车速与运行车速
• 2.2 理论运行速度概念及特点
• 2.3 理论运行速度在公路线形设计中的应用方法
• 2.3.1 基于理论运行速度的公路线形设计
• 2.3.2 基于理论运行速度的公路线形评价
• 2.4 小结
• 第三章 期望速度的确定
• 3.1 基于人-车-路的期望速度分析
• 3.2 基于人-车-路的期望速度的确定
• 3.2.1 基于人-车系统的极限期望速度确定
• 3.2.2 道路因素影响修正
• 3.2.3 期望速度值计算
• 3.3 小结
• 第四章 理论运行速度预测模型研究
• 4.1 基于平面线形的理论运行速度预测模型
• 4.1.1 基本假设
• 4.1.2 计算模型
• 4.2 基于纵断面线形的理论运行速度预测模型
• 4.2.1 上坡路段运行速度预测
• 4.2.2 下坡路段运行速度预测
• 4.3 基于平纵组合线形的理论运行速度预测模型
• 4.3.1 平纵线形组合理论运行速度的研究现状
• 4.3.2 建模的思路
• 4.3.3 建模
• 4.4 小结
• 第五章 模型验证
• 5.1 数据采集点及样本量
• 5.2 纵坡路段验证
• 5.2.1 长上坡路段
• 5.2.2 下坡路段
• 5.3 平曲线路段
• 5.4 平直路段
• 5.5 小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢