山区道路弯坡段路表性能分布特征分析

摘要

弯坡组合路段是山区公路的重要组成部分。本文从人-车-路出发，综合分析路表构造深度分布特征与线形参数及驾驶行为之间的关系，对提高山区公路交通安全及路面设计、养护水平具有重要意义。
　　论文在分析道路、环境对驾驶行为影响的基础上，选择重庆某山区公路作为试验路段，对其进行构造深度值提取。首先，对图像采集方法进行标定，对图像进行修正处理。其次，根据采集图片提取样本灰度均值，通过遗传算法建立样本点灰度均值与构造深度值关系模型。最后，根据关系模型提取各检测点构造深度值。
　　本文从横向与纵向两个方面对路表性能分布特征进行分析。在路表性能纵向分布特征影响因素分析中，首先确定速度变化是决定路表性能纵向分布特征的主要原因。其次，分析道路线形参数与路表性能纵向分布特征关系，确定不同弯坡组合段路表磨耗相对严重区域分布特征。研究结果表明:当R＜130m、i＜5％时，弯坡段磨耗严重区域主要分布在ZH断面-HZ断面之间，路面磨耗区域随半径增大逐渐减小，并向QZ截面聚集。当R＞130m时，弯坡段磨耗严重区域主要分布在HY断面-YH断面之间，路面磨耗区域随半径增大逐渐减小，并向QZ截面聚集。在路表性能横向分布特征分析中，首先确定曲线半径是决定路表构造深度值横向分布的主要因素。其次，根据各截面构造深度值横向分布特征及行车轨迹偏移率，提出构造深度横向分布紊乱型断面与条理型断面概念。最后，构建道路线形参数与路表性能横向分布特征变化关系，并对车辆行车轨迹进行分析。研究结果表明:当R＜50m时，紊乱型断面主要集中于HY断面-YH断面之间，并且分布范围随半径增大，逐渐由QZ断面向HY(YH)断面靠近;当50m＜R＜170m时，驾驶员路线选择相对一致，但存在入侵对向车道行为。当R＞170m时，驾驶员路线选择相对一致，且行车轨迹与路线吻合度较高。
　　根据弯坡组合路段路表构造深度值横向分布特征分析结果，结合路面材料损耗特性为山区公路弯坡段路面分段设计及后期重点养护区域确定提供理论依据。基于路表性能横向分布特征，确定不同弯坡组合路段驾驶员驾驶行为的差异性，研究结果为道路交通管理及道路安全设计提供理论参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 国内外研究现状评价

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 山区公路弯坡段路表性能分布影响因素

2．1．1 道路设计理念演变

2．1．2 山岭重丘区和平原微丘区公路线形指标的差异性

2．2 行车荷载下路表性能变化机理研究

2．3 路表性能分布影响因素分析

2．3．1 环境因素

2．3．2 材料因素

2．3．3 行车荷载

2．4 小结

第三章 实验方案及数据采集

3．1 实验路段选取原则

3．1．1 山区公路平纵组合设计原理

3．1．2 基于驾驶员心理紧张度的弯坡段分类

3．1．3 山区公路不良线形组合对行车安全的影响

3．1．4 实验路段选择

3．2 实验方案设计

3．3．1 构造深度的意义

3．3．2 构造深度检测方法

3．3．3 各类检测方法的差异性

3．4．1 数字图像处理基本理论

3．4．2 灰度均值模型

3．4．3 灰度均值与构造深度值关系拟合

3．5 小结

第四章 弯坡段路表性能纵向分布特征分析

4．1．1 路表性能纵向分布与加速度相关性分析

4．1．2 弯坡组合段加速度变化影响因素分析

4．2 坡度对路表性能纵向分布影响分析

4．3 弯道半径对路表特性纵向分布影响分析

4．3．1 半径对路表性能纵向分布特征分析方法

4．3．2 弯坡组合段入口处路表性能纵向分布特征

4．3．3 弯坡组合段内部路表性能纵向分布特征

4．3．4 弯坡组合段出口处路表性能纵向分布特征

4．4 路表构造深度纵向分布特征分析

4．5 小结

第五章 弯坡组合段路表性能横向分布特征分析

5．1 弯坡组合段路表性能横向分布影响因素分析

5．2 弯坡组合段路表性能横向分布特征分类

5．2．1 典型驾驶行为模式分析

5．2．2 基于视频图像处理技术的行车轨迹偏移率提取

5．2．3 路表性能横向分布分类

5．3．1 紊乱型断面分布特征分析

5．3．2 条理型断面分布特征分析

5．4 基于路表性能横向分布特征的行车轨迹研究

5．5 小结

第六章 结论与展望

6．1 研究结论

6．2 论文创新点

6．3 论文展望

致谢

参考文献

研究生期间发表论文