【博士】干线公路路线安全设计方法与评价体系【2009】

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内容简介

　　学科专业：道路与铁道工程　　授予学位：博士　　学位授予单位：东南大学　　学位年度： 2009年　　干线公路路线安全设计方法与评价体系是以交通安全为根本出发点，以干线公路为研究对象，一套系统性的公路路线“规划、设计、评价”理论体系，包括公路布局、线形安全设计、安全评价、安全诊断笛安全技术。干线公路路线安全设计方法与评价体系。为干线公路安全规划、安全设计与安全评价，提出系统性规划、设计方法及评价诊断模型。　　本文首先分析道路事故特征及影响冈素，提出公路路线安全规划方法，阐述公路线形安全设计理论，包括平、纵、平纵组合等线形要素没计，以及灵活设计和容错理念在老路改造中的应用，研究干线公路城镇段过境设计方法。采用多级模糊综合评价方法，对多个路线设计方案与路线线形组合体系进行评价，并研究基丁．道路线形模糊诊断的安全隐患点鉴别理论。　　论文讨论了公路一城镇交通系统结构，并提出适应城镇空间布局和交通流结构的干线公路城镇段路线走向方法，分别用安全匹配度和交叉口危险度进行路线走向适应性评价。论述集中团块状、集中放射状、集中线带状和多点分散状等城镇空间布局形式特点与路线走向。考虑平面交叉形式、交通颦和交通组成等因素，并将交错点的相对事故率规格化后得出的交叉口相对事故率，作为交叉口形式影响系数，用于计算交叉口危险度。　　分析公路线形要素的影响机理，以驾驶员视觉特性为优化目标，提出平面线形、纵断面线形、平纵组合线形等要素的安全设计公式。依据驾驶员视觉条件夹角的取值范围，得到满足视觉条件的圆曲线半径。根据驾驶员操作及反应时间计算缓和曲线长度的最小取值。考虑驾驶员操作倾向和海拔高度影响，建立坡度坡长模型。分析车辆离心力要求、夜间行车前照明距离和汽车视距，提出竖曲线半径取值。利用平曲线前必需视距(PVSD)，评价平面曲线与纵断面竖曲线的组合视距。提出了灵活设计和容错设计理念，该理念在工程中得到了广泛应用。　　采用优势指数排序法，评价与公路相交的各出入口通道优势指数。结合周边建筑出入口布局，分别从出入151完整性、停车视距、警告标志没置、避免右转冲突重叠、出入口识别距离等方面，提出出入口最小间距公式。　　提出公路线形方案模糊综合评价方法。分析平、纵、平纵组合等线形方案评价指标，建立道路线形的安全评价指标体系，用层次分析法确定指标权重，根据线形的协调性与安全性，提出评价指标的模糊隶属函数。　　提出公路线形没计综合评价模型。建立行车安全性、舒适性和敏感性的公路线形设计评价指标体系，并利用博弈论的权重集化模型，将权重主观赋权法和客观赋权法的所得权重为可能权重集，集化后提出最优的基本权重。　　采HJ道路线形模糊诊断，进行道路安全隐患点鉴别。筛选出与道路线形要素相关的汽车动力学指标，包括汽车速度、汽乍加速度、汽乍横向加速度变化率、车辆侧偏角和方向盘转角、路径偏差，从而提出模糊诊断的征兆集。并利用道路线形与交通安全的关系，提出故障原因集。采用加权统计法进行隶属度计算。选用具有多冈素处理能力，并且能够提供准确的模糊诊断结果的模糊综合评判模型，应用阈值原则确定最终线形隐患诊断结果。　　应用某条干线公路路段进行实例分析，验证研究成果。实例分析表明，论文提出的干线公路路线设计方法与评价体系操作性强，有利于提高交通安全水平，可为干线公路的规划、设计与评价提供理论支持。　　

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