[发明专利]基于制动作用指数的连续长下坡路段线形质量评价方法

说明书

本发明公开的一种基于制动作用指数的连续长下坡路段线形质量评价方法，(1)将路段L分为k个单元路段，每个单元路段内采取制动措施的路段视为该单元路段的一个子集；(2)计算各单元路段的长度L和单元路段内的制动作用距离l；(3)将路段纵坡i分为m个区间，平曲线半径R分为n个区间；(4)依据步骤(3)中路段的纵坡区间和平曲线半径区间划分不同的平纵组合路段，并计算各平纵组合路段内的评判系数I_1m,n和I_2m,n，最终得到路段的评判系数矩阵I₁和I₂；(5)依据步骤(4)计算出的评判系数矩阵I₁和I₂，得到路段的制动作用指数矩阵BEI；将路段危险程度、制动作用距离、路段平纵线形三者建立联系，建立了线形质量分级模型，具有更强的适应性。

技术领域

本发明属于交通安全领域，具体涉及一种基于制动作用指数的连续长下坡路段线形质量评价方法。

背景技术

随着高速公路网的不断完善，我国公路建设逐渐偏向西部地区。由于其地质条件不良，地形极其复杂，起伏较大，路线布设困难，往往会出现较多的连续长下坡路段。连续长下坡路段的坡段长而陡，平纵线形指标较低，且行车过程中经常受到冰、雪、雨、雾、强降雨等不利气候条件的影响，是山区高速公路事故频发路段。公安部和国家安全生产监督管理总局研究确定的两部局督办治理的全国29处危险路段中，属于连续长下坡路段的就有16处，比例高达55％。由此可见，连续长下坡路段交通安全问题不容忽视。

相关研究表明，制动失效是连续长下坡路段交通事故发生的主要原因之一。车辆在连续长下坡行驶的过程中，牵引力持续做正功，重力势能不断减小，转化成动能和热能，随着车速的提高，驾驶员心理负荷增加，趋向于采取较为安全的车速行驶，因此会采取制动措施维持一个安全的车速下坡。此外，车辆在半径较小的圆曲线也容易采取制动措施。由此可见，连续长下坡路段平纵线形会导致驾驶员非常频繁地采取制动措施，进而导致制动器温度升高，甚至产生制动失效的现象，严重危害着行车安全。

目前，国内外对于连续长下坡路段平纵组合的研究较少，主要依据汽车动力学及驾驶员心身理学、交通事故数据、运行速度模型、制动鼓温升模型、仿真实验以及台架试验等对道路线形质量进行评价，研究成果多为纵坡优化设计和路段危险等级判别，主要用于提高连续长下坡路段的安全保障技术，缺乏一种评价连续长下坡路段线形质量的方法。

由于实车制动鼓温升试验耗时耗材且安全性不足，利用汽车动力学和能量守恒定律以及台架试验间接推导得到的制动鼓温度预测模型，实测数据很少，准确性和实用性不足，利用交通事故数据对道路线形质量进行评价实用性很强，但是交通事故随机、不可逆、事故统计不完全。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提出一种基于制动作用指数的连续长下坡路段线形质量评价方法，从事故致因原理出发，为连续长下坡路段平纵组合研究提供一种新思路，弥补交通事故随机、不可逆、事故统计不完全以及实车试验耗时耗材且安全性低的缺陷，为路线设计人员提供参考。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案是：

基于制动作用指数的连续长下坡路段线形质量评价方法，包括如下步骤：

(1)将路段分为k个单元路段，每个单元路段内采取制动措施的路段视为该单元路段的一个子集；

(2)计算各单元路段的长度L和单元路段内的制动作用距离l，见式(1)、(2)；

L＝{L₁,L₂,L₃,……,L_k} (1)

l＝{l₁,l₂,l₃,……,l_k} (2)