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多车道高速公路互通出口影响区安全特性分析及交通标志优化设计
| 论文题名： | 多车道高速公路互通出口影响区安全特性分析及交通标志优化设计 |
| 关键词： | 多车道高速公路;互通出口影响区;断面形式;开口长度;交通标志;优化设计 |
| 摘要： | 随着我国区域经济发展和交通需求日益增加，部分地区八车道高速公路已经无法满足日益增加的交通需求，同时由于地理条件的限制，缺乏新建高速公路的基础，因此偏向于修建车道数更多的高速公路以满足居民对于道路交通的需求。然而，目前缺乏针对于多车道高速公路建设的相关标准及隔离的布设标准，特别是互通出入口交织区交通设施优化还需进一步探索。本文针对于多车道高速公路出口影响区不同断面形式下的驾驶行为特性进行分析，为出口断面的设计提供理论依据；同时对于多车道高速公路出口的标志布设方案进行优化设计，为后续的标志设计及布设提供理论依据。 首先，基于临界间隙模型及车辆换道模型对不同断面形式下出口路段的开口长度进行建模；通过Vissim仿真软件对两种断面形式下的开口长度进行仿真建模；最终结合模型计算结果、仿真结果以及实际调研结果给出不同断面形式下开口长度的理论设计长度分别为1000m、1500m和2000m。 其次，根据研究目的及理论计算结果，设立关于开口长度的驾驶模拟实验，以断面形式、流量和开口长度为实验变量，建立18种驾驶模拟场景；并收集30人次的驾驶模拟实验数据。实验结果表明：两种断面形式下，1500m的开口长度能够满足绝大多数驾驶人的换道需求；驾驶人对于换道间隙的选择大都集中在5~6s，高于临界间隙值；流量、开口长度对于行车安全性均无显著性影响，但较长的开口长度更有利于增加驾驶人的行车安全性。 最后，根据开口长度实验结果确定合理的开口长度，并以此为基础设计出口标志实验，以标志设计方案和流量为变量，共设计12种驾驶模拟实验；共采集32人次的驾驶行为及眼动数据，并基于熵权物元法对从视认性、信息量、诱导性和合理性四个方面对标志进行了综合评价。实验结果表明：对于整体式断面而言，实验结果表明三种标志的作用效果类似；对于分离式断面而言，行车数据表明标志方案2有助于避免驾驶员强行换道导致的行车风险；但是从眼动数据中可以发现标志方案2同样会增加驾驶人的驾驶负荷。综合评价结果表明：对于整体式断面而言，标志方案1是三种标志方案中最优的设计方案；对于分离式断面而言，标志方案2的设计方案略优于其他两种标志设计方案。 |
| 作者： | 杜子君 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 吕能超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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