公路三支无信号交叉口交通安全模型研究

论文摘要

汽车交通给人们的出行带来了方便的同时,也给人们的安全带来严峻的挑战。平面交叉口是路网中重要的结点,在路网中发挥着非常重要的功能。平面交叉口的安全直接关系到路网的安全性能,关系到路网运行效率的发挥。研究平面交叉口的安全性,探索其事故发生机理,在交通安全领域内是个重要的议题。平面交叉口区域面积虽然只占道路总面积中很小的一部分,但是其事故比重却很显著,研究其安全性极为紧迫。本文正是依托交通部2003年西部地区公路交通安全评价和2004年公路交通安全应用技术研究两个重大项目关于平面交叉口安全的子课题,并且更进一步从理论方面纵深研究平面交叉口安全性能和安全技术。公路平面交叉路口之所以容易成为交通事故相对集中的地方,有两个非常重要的原因:一个原因是驾驶行为与道路设计指标不协调。交通流在平面交叉口区域形成冲突点、合流点和分流点,交通流在这些点的运行特性存在特殊性。驾驶员在平面交叉口区域行驶需要进行复杂的判断和决策,如果某个设计指标不协调则有可能出现人、车、路和环境动态系统失调,驾驶员复杂的操作过程可能会破坏人机环境的稳定性,从而导致事故。另外一个原因是交通行为参与者安全意识薄弱以致于频繁违章违法。导致违章与事故一样有深刻的根源,很有可能是设计或者控制方式不能满足人性化设计的基准。正是由于这两个原因,伴随着驾驶员复杂的判断和决策过程,使得探索交叉口事故的发生机理也异常复杂。本文正是在这方面进行的探索性研究工作。本文研究对象为公路三支无信号交叉口安全模型。本文研究的目的主要有两个:一是探求交叉口事故的统计特性,提出预测交叉口安全性能的模型;二是在这个模型的指引下,进一步在理论上探讨交叉口事故和违章的机理,重点探讨可接受间隙、等候时间与驾驶行为三者之间的关系,从视距设计、控制和管理对策上提出避免高危驾驶行为的设计方法。本文从分析事故和违章的现象入手,从事故发生的机理上探索驾驶行为的安全特性,构建成套的交通安全模型。这些安全模型具体内容包括:交通事故预测模型、可接受间隙特性模型、等候时间与期望的可接受间隙理论关系模型、安全设计参数选择模型。这套模型组,彼此之间相互关联,存在逻辑与应用环节的承接关系。本文希望能通过模型组为将来这方面的研究工作提供一种方法和思路。交通事故预测模型是进行交通安全分析的重要工具,目前国内外还在不断完善和修正模型。本文在模型的自变量的选择过程中,在借鉴前人经验的基础上,独创性地增加了表征人对交通流间隙反应的指标、干扰交叉口交通运行的指标;分析过程中结合了主成分分析法来提取相关影响因素,这样比主观地直接选择某

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文结构
• 1.5 本章小结
• 第2章 国内外文献综述
• 2.1 交通事故预测模型综述
• 2.1.1 交通量特性指标
• 2.1.2 交叉口的几何设计指标
• 2.1.3 交叉口的控制与运行指标
• 2.1.4 事故指标
• 2.1.5 事故预测模型
• 2.1.6 事故预测模型小结
• 2.2 临界间隙相关问题综述
• 2.2.1 临界间隙驾驶行为假设
• 2.2.2 临界间隙理论与计算方法
• 2.2.3 临界间隙研究成果
• 2.2.4 临界间隙问题小结
• 2.3 安全设计临界参数问题综述
• 2.3.1 交叉口视距问题综述
• 2.3.2 交叉口控制策略问题综述
• 2.3.3 安全设计临界参数小结
• 2.4 本章小结
• 第3章 样本采集与数据特性分析
• 3.1 事故的统计特性
• 3.1.1 事故数据采集
• 3.1.2 事故总体特性
• 3.1.3 事故原因和事故形态特性
• 3.1.4 事故总体特性小结
• 3.2 几何设计和环境统计特性
• 3.2.1 几何设计和运行数据采集
• 3.2.2 公路几何设计统计量特性
• 3.2.3 环境统计量特性
• 3.3 控制与运行统计量特性
• 3.3.1 交通控制统计量特性
• 3.3.2 交通量统计量特性
• 3.3.3 交通运行统计量特性
• 3.4 本章小结
• 第4章 交通事故预测模型
• 4.1 事故指标与设计要素的相关研究
• 4.1.1 事故指标与设计要素的相关系数
• 4.1.2 设计指标特性自身的相关分析
• 4.1.3 设计指标主成分分析
• 4.2 事故指标与交通量、运行特性的相关研究
• 4.2.1 事故指标与交通量、运行特性的相关系数
• 4.2.2 交通量与交通运行指标自身相关性分析
• 4.2.3 交通量和运行特性主成分分析
• 4.3 相关分析和主成分分析小结
• 4.4 事故预测模型
• 4.4.1 事故预测基本理论依据
• 4.4.2 事故预测模型
• 4.4.3 模型小结
• 4.5 本章小结
• 第5章 交叉口交通流特性
• 5.1 交通流特性数据采集
• 5.1.1 速度和流量采集方案
• 5.1.2 车辆间隙采集方案
• 5.1.3 等候时间和转弯时间的采集
• 5.2 速度特性分析
• 5.2.1 车辆进入交叉口的速度特性
• 5.2.2 交叉口区域内其它交通特性
• 5.3 可接受间隙特性分析
• 5.3.1 车辆车头时距分布特性
• 5.3.2 支路左转的可接受间隙
• 5.3.3 主路车辆左转的可接受间隙
• 5.3.4 随车时距特性
• 5.4 左转弯车辆的等候特性研究
• 5.4.1 接受或者拒绝Gap 驾驶行为分析
• 5.4.2 等候时间理论及统计分析
• 5.4.3 可接受间隙变化的理论及统计分析
• 5.5 由接受间隙问题引发的高危驾驶行为的机理探讨
• 5.6 本章小结
• 第6章 安全设计关键参数选择
• 6.1 可接受间隙与安全视距
• 6.1.1 安全视距模型
• 6.1.2 视距诊断与安全改造
• 6.2 交叉口控制策略
• 6.2.1 交通仿真试验
• 6.2.2 信号灯设置临界交通量
• 6.3 本章小结
• 第7章 论文主要结论与展望
• 主要结论
• 创新点
• 展望
• 参考文献
• 附录
• 附录1 第4章 附图
• 附录2 第5章 附图
• 附录3 第3章 附表
• 附录4 第4章 附表
• 附录5 第5章 附表
• 攻读博士学位期间获奖及发表的学术论文
• 发表的学术论文
• 参与的重要项目
• 致谢