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原文传递双车道公路安全性能评价模型及应用研究

论文题名：	双车道公路安全性能评价模型及应用研究
关键词：	双车道公路;安全评价系统;设计一致性;运行速度;线形设计
摘要：	本文是综合笔者在参与安徽省交通厅交通科技项目《基于安全的高等级公路设计方法研究》和江苏省国际科技合作计划项目《交互式道路安全设计模型(IHSDM)的应用研究》的研究过程中对交通安全问题的理解和体会，在分析总结国内外最新研究进展的基础上，经过系统研究而撰写的。　　首先介绍了双车道公路数据采集的内容及方法，指出双车道公路数据采集内容可分为两类：历史资料（包括事故、道路、车辆数据）和现场交通数据。建立了基于ACCESS的安全评价数据库，并对数据库的逻辑结构、概念进行了设计，给出了数据库的存储方式和传递方式，为双车道公路设计性能安全评价系统的建立奠定了基础。　　考虑到不良的道路设计造成的事故比不良驾驶行为等所导致的事故能更准确地确定事故多发段，提出采用模糊k最近邻算法改进原始事故数据，并以此为基础确定了可变步长搜索的事故频数法界定事故多发段的精确位置，研究了事故多发段线形分布的规律性，指出事故多发段的线形特征主要为长直线、小半径曲线与陡坡组合、连续急弯、视距不足等。　　根据采集的江苏省的G205、老明线、汤铜公路、六马线以及金江公路典型路段的数据建立了双车道公路运行车速预测模型；通过分析汽车的最高速度、道路供给速度和基于关键参数的修正速度等建立了临界车速模型。确定了基于车速的安全评价标准，并指出当设计速度与运行速度不一致时，为了达到较高的动态交通安全，相应的线形设计指标应与较高的实际行驶速度相一致。检验的线形指标主要包括平面、纵断面、横断面参数以及视距。　　运用负二项式回归法建立了双车道公路事故预测模型，并通过合淮公路的实际情况对模型进行检验，证明该模型确定的事故率系数与实际事故率一致，模型能反映出道路线形条件与安全水平间的关系。在实际使用中，可通过控制事故小于预先设定的极限值Vmax检验道路设计的安全性，从而尽量提高线形设计的安全水平。　　在上述研究内容的基础上，利用所建立的评价模型开发了安全评价软件，实现道路安全评价的流程化操作。安全评价软件包括设计参数、车速以及事故风险评价模型。参数检验模型根据《规范》及预测的运行速度，对路段平纵横线形指及视距进行规范符合性检查，并检验线形是否符合运行速度行驶的要求；该模型还可检验对于影响安全却没有严格规定的安全评价知识（如线形组合）的相关内容。车速评价模块根据本文建立的运行速度及临界车速预测模型，对各个计算路段进行速度预测，并按照《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》的要求进行全线预测速度的图表输出。为了保证系统的实用性，系统还根据《指南》建立了运行速度的预测模型，以满足实际工程应用的需要。事故风险评价模型可进行事故多发段鉴别和事故预测。为了增强系统的可操作性，简化程序的数据输入，研究了国内流行的道路设计软件（EICAD、纬地等）生成的道路几何数据文件转换成LandXML格式的技术，使得路线设计完成后可直接实时进行安全性评价。　　开发的软件分为两部分：分析计算部分和绘图部分。其中软件分析计算部分采用Microsoft Visual C++ 2005开发，使用中需要Microsoft Office Excel和Microsoft Office Access软件的支持；软件绘图部分采用Microsoft Visual C＋＋.Net及ObjectARX 2005开发，使用中需要Microsoft Office Excel和AutoCAD2004/2005/2006软件的支持。该软件支持LandXML1.1 schema和LandXML 1.0 schema，由软件转换道路几何数据生成的LandXML文件采用LandXML 1.1 schema。本文的研究成果，可帮助设计人员在设计阶段对道路的安全性进行分析评价，从而改善道路的安全性。
作者：	史桂芳
专业：	道路与铁道工程
导师：	黄晓明
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文