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原文传递超高速公路安全保障与经济评价研究

论文题名：	超高速公路安全保障与经济评价研究
关键词：	超高速公路;通行能力;驾驶特性;燃油经济特性
摘要：	高速公路为我国社会经济发展发挥了重要作用，但是随着时间的推移和汽车技术的进步，对高速公路的建设提出了新的需求。1951年版《公路工程设计准则（草案）》中，首次规定我国Ⅰ级公路最高设计速度为120km/h。60多年来，车辆性能和道路设计施工技术都得到了极大地提高，设计更高车速的超高速公路已经成为可能。目前发达国家高速公路设计车速普遍高于我国，并有进一步提高限速的趋势。例如，美国高速公路最高限速为129km/h(80mile/h)，法国、瑞士、奥地利等国高速公路最高限速130km/h，意大利将最高限速提至140km/h，德国部分高速公路甚至不设限速。我国超过120km/h超高速公路相关研究还是一片空白，国外相关研究也少之又少，因此提出超高速公路安全保障和经济评价的研究，为将来超高速公路建设可行性提供依据。　　在分析公路、高速公路定义和分级的基础上，提出了超高速公路的定义和分级，并对超高速公路驾驶特性进行了分析，对超高速公路的通行能力进行了计算。超高速公路通行能力研究表明，超高速公路通行能力随着车速的增加而增加，在50～60km/h时达到最高值;随着车速的继续提高，通行能力逐渐下降。因此，为传统单个汽车服务的超高速公路，并不能提高通行能力，若按汽车列车方式计算超三级高速公路通行能力，则通行能力与车速成正比，在设计速度为180km/h时，其通行能力达到传统高速公路的8倍以上。　　分析了全球交通安全形势，虽然世界人口和汽车数量在不断增加，但是全球交通事故数量和死亡人数逐步趋于稳定，表明过去为加强道路交通安全而实施的干预措施取得了明显的效果。分析了交通安全的影响因素，主要包括“人”、“车”和“路”的因素。从提高人的安全意识，汽车技术保障和道路技术保障三个方面对超高速公路交通安全性进行了论证。论证结果表明，通过提高人的交通安全意识，提高道路和车辆的技术标准，超高速公路安全性能够得到保证。　　研究了道路平面线形、纵断面线形和横断面线形对交通安全的影响。以普通高速公路线形设计理论为基础，以铁路线形设计为参考，对超高速公路平面线形、纵断面线形和横断面线形设计理论进行了研究，为超高速公路线形设计奠定了基础。超高速公路平面线形设计理论研究内容包括平面线形组成、直线长度限制、圆曲线半径确定和缓和曲线长度确定。超高速公路纵断面线形设计理论研究内容包括纵坡度限制、纵坡坡长限制和超高速公路竖曲线参数确定。超高速公路横断面设计理论研究内容包括横断面组成和直线路段车道宽度等。计算和分析表明，通过采用大半径平面曲线和较平缓纵坡等手段，可以提高超高速公路安全性。　　研究了汽车燃油经济特性，包括燃油经济性评价指标、燃油消耗方程及经济特性曲线、提高汽车燃油经济性的途径、汽车行驶燃油消耗图和测定汽车燃油经济性的试验方法。通过高速公路实车实验和“易车测试”网提供的实车油耗实验数据，用SPSS统计分析软件对120km/h以下燃油消耗曲线进行曲线拟合，并对120km/h以上超高速公路燃油消耗量进行预测。预测结果表明，车速为140km/h、160km/h和180km/h时的等速油耗，分别是车速为120km/h时等速油耗的1.30倍、1.74倍和2.09倍。　　在分析普通高速公路、高速铁路造价的基础上，对超高速公路造价进行了估算，并以此为依据，参考普通高速公路建设成本和通行费收取标准，估算了各级超高速公路通行费标准。根据超高速公路通行费收取标准和预测各级超高速公路燃油消耗费用计算超高速公路使用的单车成本和单人成本。在公路客运、铁路客运和民航票价分析的基础上，计算了以上几种出行方式的每人每公里单位成本，并与超高速公路每人每公里单位出行成本进行比较。研究结果表明，超高速公路出行每人成本在0.29～0.47元/人/km之间，高于公路大客车0.28元/人/km、普通高速公路自驾0.18元/人/km和特快列车0.23元/人/km，但是低于高铁一等座0.78元/人/km，且远低于民航班机经济舱0.92元/人/km和公务舱2.42元/人/km，因此超高速公路出行在经济上具有一定优势。　　通过对超高速公路安全性和经济性的论证分析，超高速公路建设具有一定的可行性，超一级高速公路、超二级高速公路和超三级高速公路将分别在15年、30年和40～50年内进入工程实践。
作者：	何永明
专业：	载运工具运用工程
导师：	裴玉龙
授予学位：	博士
授予学位单位：	东北林业大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文