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1、基于主客观安全理念的公路 路域环境设计与管理,2018/9/2,项目汇报内容,2,1 概况 2 高速公路客观运行环境评价 3 高速公路用户感知评价 4 基于主客观安全的运营风险评价与管理 5 高速公路运营风险评价技术与改善 6 工程应用,2018/9/2,3,云南高原山区地形、地貌、地质工程复杂，气候多变，经济发展基础较为滞后，公路建设环境基础条件薄弱，道路穿越高山峡谷地带，成本造价高等因素导致了云南省公路线形设计受限，连续长陡下坡路段、连续弯道、桥隧连续相接以及泥石流、塌方、塌陷和雨雪风灾等自然灾害的影响严重。,1.1 项目概况,2018/9/2,4,基于主客观安全性的云南高速公路运营风险评
2、估技术与对策可应用于山区高速公路及普通公路的安全运营风险识别、评估和采取相应对策措施，其技术可应用于公路养护阶段、高风险路段整治阶段，对预防和减少交通事故危害具有重要意义。,1.2 研究目的,2018/9/2,5,1 概况 2 高速公路客观运行环境评价 3 高速公路用户感知评价 4 基于主客观安全的运营风险评价与管理 5 高速公路运营风险评价技术与改善 6 工程应用 7 总结,项目汇报内容,2018/9/2,6,2.1 高速公路客观运行环境分析,高速公路客观运行环境分析结构 公路运营安全性本质,2018/9/2,7,2.1 高速公路客观运行环境分析,高速公路客观运行环境分析结构 公路运营安全性
3、本质,2018/9/2,8,2.2 高速公路客观安全性指标,高速公路的基本安全性由公路线形安全性决定，此外受到交通设施安全性的直接影响，而当道路线形与交通设施安全性状态趋于稳定时，道路整体安全性水平则由自然环境安全性与路面状态安全性影响。 由于公路线形安全性与交通设施安全性更趋向于静态安全性指标，而路面状态安全性与自然环境安全性为动态安全性指标，有着更大的不确定性与随机性。,2018/9/2,9,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,2018/9/2,10,空间曲率指标,小型车：,大型车：,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性
4、 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,2018/9/2,11,2.2 高速公路客观安全性指标,客货曲率极差比,由于在同一路段断面小汽车与货车的动力性能有较大差异，反映到空间曲率计算参数的不同，而这种差异也对道路的运行安全水平产生影响，因此需要对两种车型的空间曲率值进行比较计算。 提出客货曲率极差的概念，同时为了能很好地表现出路段内各断面客货差的离散性，引入路段客货极差比进行分析计算。,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,2018/9/2,12,路面不平整导致的行车安全下降的原因是多方面的：首先，不平整路段开始处的事故达大部分是由于前面行驶的车辆速度突然降
5、低，其后的车辆来不及采取措施而与其相撞造成的。 而在不平整路面的中间部分，事故的发生往往是由于行车绕避本车道的坑槽而驶入其他车道，因此引发了碰撞。 另外，路面不平整会导致车辆本身的振动幅度增大，这也是引发碰撞的诱因之一。,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,2018/9/2,13,采用路面表面破损数据对路面使用状况进行评价。 采用平整度对车辆行驶舒适性进行间接评价。,路面平整度VBI采用颠簸累计仪进行数据的采集，路面破坏率DR计算公式如下：,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性
6、,路面状态指标,2018/9/2,14,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,2018/9/2,15,标志牌设置密度线形诱导标志完备性标志标线设置合理性标志标线设置合理性标志标线信息连续性,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,交通诱导设施集 防护隔离设施集 隧道交通设施集 桥梁交通设施集 立交交通设施集,2018/9/2,16,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,防眩效果护栏防撞效果隔离栅效果,交通诱导设施集 防护隔离
7、设施集 隧道交通设施集 桥梁交通设施集 立交交通设施集,2018/9/2,17,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,空气质量亮度过渡安全性过渡段防护隔离设施,交通诱导设施集 防护隔离设施集 隧道交通设施集 桥梁交通设施集 立交交通设施集,2018/9/2,18,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,桥梁过渡安全性诱导设施有效性桥梁防护隔离设施,交通诱导设施集 防护隔离设施集 隧道交通设施集 桥梁交通设施集 立交交通设施集,2018/9/2,19,2.2 高速公路客观安全性指标,
8、公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,指路标志信息量分合流设置匝道横断面布置,交通诱导设施集 防护隔离设施集 隧道交通设施集 桥梁交通设施集 立交交通设施集,2018/9/2,20,交通设施安全性指标,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,2018/9/2,21,2.2 高速公路客观安全性指标,公路线形安全性 路面状态安全性 交通设施安全性 自然环境安全性,自然环境安全性指标,2018/9/2,22,客观风险评估修正事故当量损失率,2.3 高速公路客观风险评估模型,利用归一化方法设计客观安全性评估指标OSI（O
9、bject safety index）：,2018/9/2,23,客观安全性综合评估,2.3 高速公路客观风险评估模型,2018/9/2,24,客观安全性综合评估,多重二维向量描述,2.3 高速公路客观风险评估模型,2018/9/2,25,1 概况 2 高速公路客观运行环境评价 3 高速公路用户感知评价 4 基于主客观安全的运营风险评价与管理 5 高速公路运营风险评价技术与改善 6 工程应用 7 总结,项目汇报内容,2018/9/2,26,3.1 高速公路用户运营环境感知,2018/9/2,27,3.1 高速公路用户运营环境感知,心率特征 眼动行为特征 主观负荷特征,心率是反应作业强度及生理负
10、担程度时的重要指标，心率的升高，同人的作业强度、紧张程度成正比，同呼吸、循环机能保持着密切关系。,心率增长量 心率增长率 心率波动量 心率波动率 心率变异性,2018/9/2,28,“眼动行为数据反映了每一瞬时的认知过程”并且，眼动行为与注意力紧密联系在一起。一定的信息负荷会让驾驶过程中枯燥的驾驶员能有一些刺激，而过量的信息负荷对驾驶员也是不利的。,3.1 高速公路用户运营环境感知,心率特征 眼动行为特征 主观负荷特征,2018/9/2,29,采用NASA-TLX量表来确定驾驶任务对驾驶员脑力与生理负荷的影响。,3.1 高速公路用户运营环境感知,心率特征 眼动行为特征 主观负荷特征,2018/
11、9/2,30,心率变异性指标 采用时域分析的统计指标心率变异系数RRCV作为心率分析指标来解释驾驶员生理负荷。 眼动行为指标 提出85%位注视时间，FT85为驾驶某一时段内所有注视行为的第85%位注视时间。,3.1 高速公路用户运营环境感知,2018/9/2,31,主观安全性评价模型,3.2 公路用户主观安全性评价模型,RRCV,FT85,TLX,2018/9/2,32,主观安全性评价模型,3.2 公路用户主观安全性评价模型,2018/9/2,33,1 概况 2 高速公路客观运行环境评价 3 高速公路用户感知评价 4 基于主客观安全的运营风险评价与管理 5 高速公路运营风险评价技术与改善 6
12、工程应用,项目汇报内容,2018/9/2,34,主观安全性即道路用户对交通运行环境的认知安全性，也称驾驶员主观安全感。 高速公路客观安全性是指高速公路的几何线形、路面状况和交通环境等高速公路客观运行环境的综合优劣程度，是车辆安全行驶的基本硬件保证。,4.1 高速公路主客观安全性关系模型,2018/9/2,35,主观安全性高于客观安全性 客观安全性高于主观安全性 主客观安全关系平衡,4.1 高速公路主客观安全性关系模型,2018/9/2,36,4.1 高速公路主客观安全性关系模型, A-A：道路主观安全性相同但事故率不同 B-B：道路主观安全性升高或降低时事故率保持不变 C-C：道路主观安全性升
13、高或者降低时事故率相应的升高或降低 D-D：道路主观安全性升高或者降低时事故率相应的降低或者升高,2018/9/2,37,道路主观安全性与公路客观安全性相比建立公路安全性评价模型SOR（Ratio of Subjective Safety and Objective Safety）：,4.1 高速公路主客观安全性关系模型,2018/9/2,38,主观安全性与公路客观安全性相近时，或小于公路客观安全性时，公路安全性较高。 主观安全性过高于公路客观安全性时，容易发生道路交通事故。,4.1 高速公路主客观安全性关系模型,2018/9/2,39,4.2 高速公路运营风险评价方法,高速公路养护管理指标,
14、2018/9/2,40,高速公路养护措施,4.2 高速公路运营风险评价方法,2018/9/2,41,运营风险评价指标的管理系统应用,4.2 高速公路运营风险评价方法,2018/9/2,42,1 概况 2 高速公路客观运行环境及安全性评价 3 高速公路用户感知及主观安全性评价 4 基于主客观安全性的运营风险评价与管理 5 高速公路运营风险评价技术与改善 6 工程应用 7 总结,项目汇报内容,5.1 高速公路定期安全性评价,短期评价 中期评价 长期评价,2018/9/2,44,交通设施养护管理,1、交通标志标线养护管理,5.1 高速公路定期安全性评价,2018/9/2,45,交通设施养护管理,1、
15、交通标志标线养护管理,表 交通标线评价等级,2、防护隔离设施养护管理,表 波形梁钢护栏评价等级,5.1 高速公路定期安全性评价,2018/9/2,46,交通设施养护管理,2、防护隔离设施养护管理,表 混凝土护栏评价等级,表 隔离栅评价等级表,5.1 高速公路定期安全性评价,2018/9/2,47,交通设施养护管理,2、防护隔离设施养护管理,表 防眩设施评价等级,5.1 高速公路定期安全性评价,2018/9/2,48,路面养护管理,1、路面养护管理体系,2、路面状态评价指标,图 公路路面评价指标体系,5.1 高速公路定期安全性评价,2018/9/2,49,长期评价采用后评价方法，主要考虑事故特征
16、、道路运行环境主观特征和道路运行环境客观特征三方面的指标。,5.1 高速公路定期安全性评价,长期评价,2018/9/2,50,5.1 高速公路定期安全性评价,POSI指标评价 PSOR指标评价 TAR指标评价,2018/9/2,51,5.1 高速公路定期安全性评价,POSI指标评价 PSOR指标评价 TAR指标评价,2018/9/2,52,5.1 高速公路定期安全性评价,POSI指标评价 PSOR指标评价 TAR指标评价,2018/9/2,53,交通监控设施的布设,5.2 高风险路段动态预防技术,2018/9/2,54,不同等级风险大小交通安全管理对策库,1、自由行驶对策,表 车辆自由行驶风险预防对策,2、跟车行驶对策,3、换车道行驶对策,表 跟车行驶临界安全标准,表 换车道行驶临界安全标准,5.2 高风险路段动态预防技术,2018/9/2,55,正常天气下特征路段事故预防管理对策,
