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高速公路毗邻隧道光环境改善与通行效率提升研究
| 论文题名： | 高速公路毗邻隧道光环境改善与通行效率提升研究 |
| 关键词： | 高速公路;毗邻隧道;光环境;通行效率 |
| 摘要： | 晴朗白天高速公路毗邻隧道群出入口的“白洞效应”、“黑洞效应”极大加剧了驾驶人的生心理负担，诱发的高事故风险长期困扰公众安全出行，且隧道内常因禁止变道导致车流缓速通行现象显著，降低了通行效率。当前部分隧道入口遮阳棚、隧道内分车道行驶、合理限速等对行车安全水平发挥了良好的作用，但毗邻隧道形成的较长路段因禁止车辆变道导致的通行效率下降已成为公众出行的重要关切，且毗邻隧道间光环境改善的相关研究较少，导致驾驶人依旧难以适应白天在毗邻隧道出入口“暗-明-暗”的亮度环境剧烈变化。本文以高速公路毗邻隧道光环境改善与通行效率提升为目标，旨在促进公路行车安全水平与通行能力的综合效益最大化。 论文首先针对毗邻隧道洞口“白洞效应”、“黑洞效应”造成的驾驶人视觉不适，通过实车试验采集驾驶人视点照度变化与明暗视觉感受数据，构建二者之间的稳定数学关系并确定量化分级标准。其次，调研公路隧道入口与毗邻隧道间光环境改善现有典型工程案例，分析其结构型式、遮阳材料与透光设计、通风设计等，针对不同隧间间距、照度水平下的毗邻隧道，拟定“整体单一”、“侧向相同、顶部渐变”两种型式的遮阳棚透光参数设计初步方案，借助EcotectAnalysis对其进行光环境分析，以满足明暗视觉舒适标准为要求，得到不同隧道间距、照度水平下，“整体单一”、“侧向相同、顶部渐变”式隧间遮阳棚的透光参数设计方案。再次，针对隧道内禁止变道造成的通行效率下降，调研国内外隧道内允许变道的车道分界线设置案例，分析隧道内车辆通行规则、车道分界线设计约束的影响因素，提出考虑行车安全与效率的车道分界线方案设计原则，并采用Vissim构建毗邻隧道路段不同车道分界线方案的交通流仿真模型，选取变道次数、小客车平均速度、总延误时间作为安全、效率的评价指标，构建基于专家典型排序及结构熵权法的方案贴近度评价方法。最后，以云南省大保高速公路北庙2号-苏家庄毗邻隧道右线为对象，考虑在晴朗及阴雨环境下的隧间遮阳棚设计并给出透光参数组合的推荐方案；拟定了毗邻隧道群内车道分界线初步方案，进行不同特征年的交通仿真，提出了不同交通量水平下的车道分界线推荐方案。 论文建立了基于视点照度的明暗视觉感受分级标准，探究了满足驾驶人视觉舒适的隧间遮阳棚光环境设计流程，形成了隧道内可变道的车道分界线设计方法，为改善毗邻隧道间光环境及提升通行效率提出了较完善的理论方法与技术路径，可为类似工程应用提供技术支撑。 |
| 作者： | 苏雅晗 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 彭余华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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