基于运行速度的高速公路线形适应性评价

摘要

高速公路在线形设计时应能很好的适应车辆连续、安全、舒适地运行,也就是线形的适应程度要好,线形适应性可由安全性、舒适性、连续性来综合表述;但是如何评价高速公路线形的适应程度,目前在国内外这方面的研究非常少,常对线形安全性或舒适性进行单一分析,缺乏统筹一体的评价研究,单一的分析研究往往不能全面综合地对线形进行改善;因此,本文考虑从适应性角度出发,对高速公路线形进行全面综合地评价。
　　车辆的运行速度是各线形指标综合作用的结果,它与行车安全性、舒适性、连续性密切相关;因此本文以运行速度为基础,构建线形适应性综合评价模型。评价的基础便是路段的速度预测研究,考虑到不同线形条件下的速度变化情况,提出了基于线形指标的速度变化量预测模型,使速度的预测研究更加合理。
　　本文首先对调查路段的线形进行了分析,总结得出各个路段的线形指标;然后对调查路段的交通状况进行了分析,确定了以小型车和大型车为研究对象,并进行技术处理使其满足自由流的状态;采用统计学方法得出各路段的V85值等速度指标,为接下来建立速度变化量预测模型奠定了基础。
　　其次,针对纵断面线形,采用坡度和坡长这两个指标,建立了上坡路段和下坡路段坡度和单位里程速度变化量的关系模型;针对平面线形,采用曲率变化率 CCRS这一综合指标进行回归分析;分别建立了曲线的前半段和后半段曲率变化率与速度变化量的关系模型;然后分析得出了组合线形下的速度变化量模型,进而得出了组合线形速度预测的计算方法,并绘制了相关的计算流程图。
　　然后,以速度变化量的预测结果为基础,确定了速度差85％位值、横向加速度、轴向加速度、变差系数、单位里程速度相当差为评价指标;根据各个指标与运行速度的关系,运用主成分分析的方法,建立了线形适应性综合评价模型,并将线形适应系数作为评估各路段线形适应程度的标准。
　　最后,选取京珠高速公路的某一路段进行案例分析,在速度变化量预测的基础上,得出对应位置的速度值,运用适应性综合评价模型,计算得出各个区段的线形适应数值,并根据评价标准得出线形适应不良路段,验证了模型应用的可行性,并为公路线形的改善提供一定的理论依据。

目录

基于运行速度的告诉公路线形适应性评价

英文封面

摘要

abstract

第1章 绪 论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 国内外研究现状综述

1.3论文研究的主要内容

1.4技术路线

第2章 调查路段线形条件及交通状况分析

2.1 调查数据的来源

2.2 调查路段线形条件分析

2.2.1 调查路段的选取

2.2.2 调查路段线形状况

2.3 调查路段交通状况分析

2.3.1 交通调查方法及数据的提取

2.3.2 交通量及交通组成分析

2.3.3 运行速度数据分析

2.4 本章小结

第3章 基于线形指标的速度变化量预测

3.1 速度变化量预测的提出

3.2 纵坡坡度与速度变化量的关系

3.2.1 基本假设

3.2.2上坡路段速度变化量预测

3.2.3下坡路段速度变化量预测

3.3 平曲线曲率变化率与速度变化量的关系

3.3.1 基本假设

3.3.2 平曲线路段的划分

3.3.3 平曲线前半段速度变化量预测

3.3.4 平曲线后半段速度变化量预测

3.4 平纵组合线形下的速度预测

3.4.1 组合线形下的速度变化量研究

3.4.2 组合线形下的速度预测方法

3.5 本章小结

第4章 基于运行速度的线形适应性评价模型

4.1 线形连续性评价指标

4.1.1 速度差85%位值的提出

4.1.2 速度差85%位值预测研究

4.2 线形舒适性评价指标

4.2.1 横向加速度值

4.2.2 轴向加速度值

4.3 线形安全性评价指标

4.3.1 速度变差系数值

4.3.2 单位里程速度相对差值

4.4 线形适应性评价模型

4.4.1 适应系数模型构建

4.4.2 模型系数的标定

4.5 本章小结

第5章 案例分析

5.1 评价路段分析

5.1.1 评价路段的概况

5.1.2 评价路段的划分

5.2 运行速度预测

5.2.1 路段线形指标

5.2.2 路段速度预测

5.3 线形适应性评价

5.3.1 各评价指标的计算

5.3.2 路段线形适应系数值

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及其他成果

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明

致 谢