论文总字数：31570字

摘 要

随着我国西部大开发战略不断推进，公路建设的重点逐渐转移，山区高速公路在公路网中将占有更大比例。调查数据显示，山区高速公路事故多发生于弯坡组合路段，但我国目前的公路路线设计规范对弯坡组合路段还缺乏线形参数方面的定量标准。因此，针对山区高速公路弯坡组合路段安全性关键技术的研究意义重大。为了填补研究空白，本文以驾驶仿真实验为基础建立山区高速公路弯坡组合路段安全性评价方法。

首先，从山区公路安全性综合评价、驾驶模拟器的发展两个方面对现有研究成果进行分析总结，确定本研究的创新性和可行性。随后讨论了弯坡组合路段的定义及驾驶仿真实验的有效性。同时论证轨迹横向偏移量与道路线形特征的关系，选取轨迹横向偏移量为评价指标。为后文提供足够的理论支持。

其次，基于Uc-win/Road搭建模拟仿真平台，设计室内仿真实验，以下坡段和上坡段两类弯坡组合路段为研究对象进行仿真驾驶模拟实验。

再次，以纵坡度、平曲线半径等设计参数为自变量、以轨迹横向偏移量，运用多元线性回归建立山区高速公路弯坡组合路段安全性评价模型。其中，弯坡组合路段下坡段模型模型最终解释度为89%，弯坡组合路段上坡段模型最终解释度为92%。结果表明，纵坡度绝对值与轨迹横向偏移量正相关，平曲线半径与轨迹横向偏移量呈现负相关。

最后，根据轨迹横向偏移量分布特征，将弯坡组合路段安全性划分为“优秀”、“良好”、“不合理”三个等级，为山区高速公路弯坡组合路段规划设计提供参考。

关键字：山区高速公路，弯坡组合路段，行车轨迹

Abstract

Mountain freeway features high accidents in curve, few research investigates the safety of combined horizontal and vertical alignments of mountainous freeways. In order to fill research gaps, the safety evaluation method was established based on the driving simulator for evaluation of combined horizontal and vertical alignments on mountainous freeways quantitatively.

This research objects are combined alignment of upslope amp; horizontal curve, of downslope horizontal curve. Trajectory lateral offset was established to the evaluation index. longitudinal gradient, radius, transition curve, horizontal curve and circular curve were selected to independent variables. Trajectory lateral offset was selected to dependent variable.

Multiple linear regression was selected to develop safety evaluation models based on the driving simulation data. Results indicate that trajectory lateral offset is positively correlated with the reciprocal of the radius in the model of all combined alignments. In the combined alignment of upslope, trajectory lateral offset is negatively correlated with longitudinal grade. The percentage of 50th and 85th values of trajectory accelerations were found as the safety thresholds of “good”, ”fair”, “unfair”.

KEY WORDS: Mountain Highway, Curved Slope Combined Section,Driving Track,

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国内研究现状 1

1.2.2 国外研究现状 2

1.3 研究现状分析 3

1.4 研究内容 3

1.5 拟采用的研究方法、技术路线 4

1.6 本章小结 4

第二章 弯坡组合路段及安全性评价指标选取 6

2.1 弯坡组合路段定义 6

2.2 Forum8驾驶仿真平台介绍 6

2.3 驾驶仿真的有效性 7

2.4 安全性评价指标选取 8

2.5 本章小结 9

第三章 驾驶仿真实验设计 10

3.1 实验目的 10

3.2 仿真参数 10

3.3 道路建模 10

3.4 测试对象 11

3.5 实验步骤 11

3.6 本章小结 13

第四章 数据分析和处理 14

4.1 指标选取 14

4.2 评价标准分析 15

4.3 仿真结果分析 15

4.3.1 弯坡组合路段下坡段 15

4.3.2 弯坡组合路段路段上坡段 17

4.4 本章小结 19

第五章 安全性评价模型及阈值分析 20

5.1 安全性评价模型 20

5.1.1 弯坡组合路段下坡段 20

5.1.2 弯坡组合路段上坡段 22

5.2 阈值分析 24

5.2.1 弯坡组合路段下坡路段 24

5.2.2 弯坡组合路段上坡路段 27

5.3 本章小结 30

第六章 结论与展望 31

6.1 研究结论 31

6.2 研究展望 31

参考文献 32

致谢 34

附录：作者攻读本科期间取得的学术成果 35

绪论

研究背景及意义

相关统计数据显示，70%以上的严重事故发生在山区公路^[1]，中国山区面积约占全国面积74.07%。西部大开发的推进使山区公路在公路网中比例不断扩大。山区具有山高谷深、地形和水文复杂、气候条件多变的地形特征。山区高速公路交通事故与平原地区事故相比，重特大事故、追尾事故、恶劣天气所致事故、单车碰撞事故等事故比例较大，给人民的行车安全、高速公路的发展造成巨大威胁。因此，针对山区高速公路的安全性研究意义重大。

统计数据表明^[2]，弯坡组合路段的交通事故数量在山区公路事故数量中占很大比重，如表1-1所示。

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