高速公路提速域值研究

摘要

随着我国社会经济的快速发展，高速公路在交通运输系统中起到的作用日益增大，交通运输任务日益繁重，所承担的客运量、货运量不断攀高。提速作为一种能够平衡高速公路运行效率和运行安全的管理方法，在世界各国均得到了广泛的应用。本文在我国高速公路普遍存在行车无法高速、高速公路的行车提速标准制定不合理和与车速相关的交通事故居高不下等诸多问题的基础上，对高速行驶速度的深层次原因进行剖析，并结合我国当前速度管理现状，探索有效的速度管理策略与方法，处理好、平衡好机动化与交通安全之间的关系。本文对我国高速公路的提速标准和提速方法进行了分析和研究，主要内容如下： （1）对设计速度、期望速度、运行速度和限制速度展开分析和研究，提出基于车辆实际运行速度制定的提速标准与理念。 （2）在确定提速值时，一些指标难以量化，本文结合相关规范，推导出决定速度的相关因素，并结合京港澳高速公路的线形特点，以速度差、事故致死率、运行效率和驾驶员期望速度作为评价指标对可能的提速方案进行评价，进而确定出基于安全高效的最大提速值。 （3）本文指出分车道、分车型提速，具有可行性较高、实施效果较好的特点，能够有效的提高高速公路的运行效率和交通安全性，适合在我国高速公路中应用。 （4）分析高速公路提速后可能带来的社会经济效益，在不同领域进行问卷调查，对高速公路提速的社会效益进行定量评价，最终证明出高速公路提速的社会效益较明显，高速公路提速具有重大意义。 （5）本文首创了汽车与护栏在不同速度下碰撞的仿真模型。通过护栏的仿真试验结果发现，车辆在碰撞护栏的过程中随着速度的增加，护栏从有效阻挡到出现了骑跨护栏的现象，立柱对车辆产生了绊阻效应。从结果中可知在130km/h时，护栏的最大位移、车辆峰值加速度等均能满足新规范要求。 通过本文的研究与分析，结合我国高速公路的当前现状，高速公路可以采用以分车道、分车型的方式提速到130km/h，为今后规范的制定提供了一定的参考。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

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

1.3研究内容与研究方法

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法与技术路线

第二章 提速相关概念与理论依据

2.1有关速度的概念

2.1.1设计速度

2.1.2运行速度

2.1.3期望速度

2.1.4平均速度

2.1.5限制速度

2.1.6建议速度

2.1.7速度差

2.2提速依据分析

2.2.1速度与安全

2.2.2提速对速度的影响

2.2.3提速和安全

2.3提速依据分析

2.4本章小结

第三章 高速公路提速值的确定

3.1我国法定高速公路最大行驶速度

3.2确定提速值影响因素分析与最高提度方法的提出

3.2.1确定提速值影响因素分析

3.2.2最高限制速度方法的提出

3.3基于规范分可能提速值

3.3.1提速值的预测方法

3.3.2圆曲线半径与提速值

3.3.3提速值与平曲线线性关系

3.4基于道路运行速度的可能提速值

3.4.1基于运行车速的速度预测

3.4.2运行速度的预测方法

3.4.3运行速度（V85）的测算

3.5实例研究与分析

3.5.1京港澳高速公路河北段概况

3.5.2京港澳高速公路河北段资料收集

3.5.3基于运行车速提速可行性评价

3.6本章小结

第四章 提速方法与社会效益

4.1提速方法

4.1.1全线统一提速

4.1.2特殊点段局部提速

4.1.3分路段提速

4.1.4分车道提速

4.1.5分车型提速

4.1.6其它提速方法

4.2推荐提速方法

4.2.1分车道与分车型提速相结合的方法

4.2.2特殊点段建议提速方法

4.2.3提速后标志标牌的变换

4.3高速公路提速社会经济效益评价

4.3.1高速公路提速社会效益评价的指标体系

4.4指标隶属度的确定

4.4.1模糊评价指标集U

4.4.2指标等级的评价集V

4.5本章小结

第五章 提速汽车与护栏碰撞力学仿真试验

5.1汽车与护栏碰撞研究方法

5.1.1实车足尺碰撞实验

5.1.2缩尺模型试验法

5.1.3计算机仿真分析

5.2仿真软件和车辆模型

5.2.1 Hypermesh与LS-DYNA

5.2.2车辆有限元模型

5.2.3车辆碰撞参数

5.2.4护栏模型

5.3小汽车仿真碰撞试验

5.3.1小汽车碰撞仿真

5.3.2小汽车仿真碰撞结果分析

5.4大客车仿真碰撞试验

5.4.1大汽车碰撞仿真

5.4.2大客车仿真碰撞结果分析

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得科研成果

致谢