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高速公路长大下坡路段安全设计与评价方法

杨宏志 胡庆谊 许金良

杨宏志, 胡庆谊, 许金良. 高速公路长大下坡路段安全设计与评价方法[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(3): 10-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.002
引用本文: 杨宏志, 胡庆谊, 许金良. 高速公路长大下坡路段安全设计与评价方法[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(3): 10-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.002
YANG Hong-zhi, HU Qing-yi, XU Jin-liang. Safety design and evaluation method of long-steep downgrade sections for expressway[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(3): 10-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.002
Citation: YANG Hong-zhi, HU Qing-yi, XU Jin-liang. Safety design and evaluation method of long-steep downgrade sections for expressway[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(3): 10-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.002

高速公路长大下坡路段安全设计与评价方法

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.002
基金项目: 

青海省交通科技项目 2005R03

陕西省交通科技项目 08-08R

陕西省交通科技项目 06-31K

详细信息
    作者简介:

    杨宏志(1975-), 男, 山东昌邑人, 长安大学副教授, 工学博士, 从事道路勘测、交通安全与GIS研究

  • 中图分类号: U412.3

Safety design and evaluation method of long-steep downgrade sections for expressway

More Information
    Author Bio:

    YANG Hong-zhi (1975-), male, associate professor, PhD, +86-29-82334864, yhz@gl.chd.edu.cn

  • 摘要: 统计了长大下坡路段交通事故的时空分布与车型分布, 分析了试验路段道路条件与交通事故成因。采用断面观测法测定长大下坡路段小客车运行速度, 建立了小客车运行速度预测模型。采用DHS-130XL红外观测仪测量车辆制动毂温度, 建立了货车制动毂温度预测模型。对长大下坡定义进行了界定, 确定了长大下坡路段合理平均纵坡指标值及对应坡长值, 提出了长大下坡安全设计与评价程序。分析结果表明: 在长大下坡路段, 小客车与货车交通事故的主要原因分别是超速及刹车失灵; 对小客车可采用运行速度作为安全评价指标, 而对货车可采用坡长与制动毂温度; 建议安全坡长、一般安全坡长、极限最大坡长对应的制动毂温度分别为200℃、220℃、260℃; 采取安全改善措施后, 试验路段交通事故减少42.3%, 伤亡事故减少76.2%, 改善措施有效。

     

  • 图  1  交通事故方向分布

    Figure  1.  Directional distribution of traffic accidents

    图  2  交通事故车型分布

    Figure  2.  Vehicle distribution of traffic accidents

    图  3  交通事故时间分布

    Figure  3.  Time distribution of traffic accidents

    图  4  速度变化曲线

    Figure  4.  Change curves of speeds

    图  5  观测点布设方案

    Figure  5.  Layout scheme of observation points

    图  6  回归变量与制动毂温度散点

    Figure  6.  Scatter diagram of regression variables and brake drum temperatures

    图  7  设计期长大下坡安全设计与评价流程

    Figure  7.  Safety design and evaluation flow of long-steep downgrade section at design stage

    图  8  运营期长大下坡安全设计与评价流程

    Figure  8.  Safety design and evaluation flow of long-steep downgrade section at operational stage

    图  9  减速设施布设

    Figure  9.  Layout of deceleration facilities

    表  1  车辆速度数据

    Table  1.   Speeds of vehicles

    桩号 断面85%位车速/ (km·h-1) 平均纵坡/% 坡长/km
    K82+690 91.55 4.90 0.00
    K82+210 98.55 4.90 0.49
    K81+520 97.00 4.74 1.17
    K81+320 97.85 4.63 1.37
    K80+400 98.85 4.59 2.29
    K79+960 100.40 4.38 2.73
    K79+520 101.36 4.45 3.17
    K79+280 99.00 4.41 3.41
    K79+040 102.95 4.38 3.65
    K78+550 105.00 4.44 4.14
    K78+060 105.50 4.49 4.63
    K77+790 106.00 4.43 4.90
    K77+520 107.75 4.39 5.17
    K77+030 105.70 4.43 5.66
    K76+540 107.00 4.47 6.15
    K75+950 108.25 4.41 6.74
    K75+360 108.16 4.36 7.33
    K75+100 105.75 4.38 7.59
    K74+840 109.00 4.39 7.85
    K74+480 111.45 4.36 8.21
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    表  2  制动毂温度

    Table  2.   Temperatures of brake drums

    坡长/km 平均纵坡/% 速度/ (km·h-1) 货车总质量/t 前轮制动毂温度/℃ 后轮制动毂温度/℃
    3.17 4.451 41 32 137 190
    3.17 4.451 13 63 53 371
    3.17 4.451 34 15 56 120
    3.17 4.451 43 49 83 198
    3.17 4.451 38 60 147 346
    3.17 4.451 26 39 90 170
    3.17 4.451 18 32 166 135
    3.17 4.451 27 18 75 160
    3.17 4.451 38 29 70 205
    3.17 4.451 57 19 90 184
    7.33 4.360 48 38 90 362
    7.33 4.360 37 47 77 259
    7.33 4.360 30 38 82 256
    7.33 4.360 24 25 63 222
    7.33 4.360 30 30 128 315
    7.33 4.360 20 30 216 161
    7.33 4.360 20 26 114 77
    7.33 4.360 19 7 83 155
    7.33 4.360 24 13 50 191
    7.33 4.360 32 17 132 215
    7.33 4.360 30 16 95 198
    9.69 4.046 29 40 153 242
    9.69 4.046 19 45 148 228
    9.69 4.046 25 80 81 364
    9.69 4.046 27 80 56 463
    9.69 4.046 24 60 154 271
    9.69 4.046 34 68 81 427
    9.69 4.046 20 80 164 232
    9.69 4.046 39 14 72 188
    9.69 4.046 37 7 124 136
    9.69 4.046 76 17 182 274
    9.69 4.046 64 49 140 288
    12.25 3.640 31 70 152 411
    12.25 3.640 29 13 56 157
    12.25 3.640 42 20 71 229
    12.25 3.640 30 20 97 198
    12.25 3.640 61 18 124 236
    12.25 3.640 37 11 76 296
    12.25 3.640 40 10 121 215
    12.25 3.640 60 50 146 232
    12.25 3.640 55 9 79 186
    12.25 3.640 44 20 145 253
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    表  3  模型系数

    Table  3.   Model coefficients

    参数 非标准化系数 标准化系数 t检验值 95%置信区间
    系数 标准差 低限 高限
    常数项 -310.064 410.654 -0.75 -1142.13 522.00
    ln (L/m) 54.870 32.850 0.336 1.67 -11.69 121.43
    ln (G/%) 46.990 222.331 0.044 0.21 -403.50 497.48
    ln[VH/ (km·h-1) ] 26.647 26.453 0.125 1.00 -26.95 80.24
    ln (M/t) 85.587 13.930 0.712 6.14 57.36 113.81
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    表  4  极限最大坡长

    Table  4.   Maximum limit slope lengths  km

    货车总质量/t 纵坡/% 车速/ (km·h-1)
    40 50 60
    40 3.5 5.88 5.27 4.83
    4.0 5.24 4.70 4.31
    4.5 4.74 4.25 3.89
    5.0 4.33 3.89 3.56
    60 3.5 3.12 2.80 2.56
    4.0 2.79 2.50 2.29
    4.5 2.52 2.26 2.07
    5.0 2.30 2.06 1.89
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    表  5  高速公路安全坡长

    Table  5.   Safety slope lengths of expressway  km

    平均纵坡/% 极限最大安全坡长 一般最大安全坡长 安全坡长
    3.5 7.56 (8.0) 3.65 (4.0) 2.53 (3.0)
    4.0 6.74 (7.0) 3.25 (3.0) 2.26 (2.0)
    4.5 6.10 (6.0) 2.94 (3.0) 2.04 (2.0)
    5.0 5.57 (6.0) 2.69 (3.0) 1.87 (2.0)
    5.5 5.13 (5.0) 2.48 (3.0) 1.72 (2.0)
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    表  6  长大下坡路段事故数

    Table  6.   Accident numbers at long-steep downgrade sections

    路段 措施前事故数 措施后事故数
    K68+100~K68+720 9+64 4+39
    K69+440~K69+740 3 1
    K70+040~K70+440 7 3
    K72+300~K73+060 5 2
    K75+360~K76+540 12 7
    K76+540~K77+520 15 8
    K79+960~K80+860 14 10
    注: 事故数中9+64是在路段上发生9起交通事故, 收费站处发生64起交通事故。
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  • 收稿日期:  2010-02-02
  • 刊出日期:  2010-06-25

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