高速公路線形安全性評價系統

高速公路線形安全性評價系統
1.技術特點:
本系統是在高速公路運行車速預測模型和公路安全性評價體系研究成果的基礎上，開發的高速公路安全性評價系統，主要為高速公路及各級公路的安全性設計及評價提供依據。系統主要功能及過程包括公路線形指標規范符合性檢查、基于公路線形的理論運行速度預測、評價指標計算、線形的安全性評價等內容，實現了公路線形的安全性的量化評價，為公路的優化設計提供依據。本系統可以為各種等級公路以及城市道路的安全性提供量化的檢查評價手段，確保道路設計的經濟、合理和安全、可靠，保證道路線形的連續性和協調性，從而有效消除存在的安全性隱患，提高道路運營的安全可靠性，提升道路的安全服務水平。系統使用Java語言，及Eclipse開發工具進行開發，采用SQL Server 2000數據庫。用戶只需輸入基本的設計要素，如線形要素、路面狀況要素等，系統就能在此基礎上進行運行速度預測、線形連續性評價及安全性評價，整個評價過程完整，根據評價結果可結合安全性評價指南對存在安全隱患的線形進行修正和優化。 系統不僅可以為公路設計階段的初步設計和施工圖設計通過安全性評價及優化設計的手段，亦可對通車運營階段的各級公路進行安全性分析與評價，以及對公路限速等運營管理方面提供理論依據和技術手段。
2.成果原理:
本項目研究的技術原理是基于公路平、縱設計指標，汽車動力和行駛特性，駕駛員的行為、心理，以及道路周邊環境和景觀等多方面因素，對車輛實際運行速度預測模型進行理論上的分析、建模。在分析研究各種安全性評價方法的基礎上，提出基于一致性評價的公路線形安全性評價指標和評價方法，并以此建立安全性評價體系，在運行車速預測模型及高速公路評價指標體系和方法研究的基礎上，開發高速公路安全性評價系統，并編寫基于運行車速預測的高速公路線形安全性評價指南，指導路線的初步設計和施工圖設計，使設計的道路更加經濟、合理和安全、可靠，保證道路線形的連續性和協調性。
3.適應性分析:
本研究成果“高速公路線形安全性評價系統”是建立在理論運行車速預測模型基礎上，理論運行車速預測模型的建立考慮了公路平、縱、橫線形設計指標，汽車動力和行駛特性，駕駛員的行為、心理，以及道路周邊環境和景觀等多方面因素，最大限度地真實反映了道路條件、汽車的機械動力性能，以及駕駛員的駕駛操作行為對汽車行駛的影響，適用小客車、大貨車等不同車型以及不同地形條件、不同公路等級情況下的運行速度預測，是一種在給定道路線形條件下更接近于汽車實際行駛速度的理論預測速度，克服了國內外通過路段實測數據建立回歸方程進行評價的局限性而更具普適性。在公路安全性評價指標體系研究方面，本課題全面分析了影響交通安全的各種道路因素，選取包括連續性指標、線形指標、舒適性指標和宏觀指標等對交通安全影響較大的四個方面的綜合指標，建立了指標的計算模型以及評價的標準，并建立了以連續性指標為核心的公路線形安全性評價指標體系。該指標體系通過對影響公路線形安全的指標進行定量計算，輔以定性分析，參照各個指標的評價標準，然后綜合評價公路線形單元或路段安全的總體水平。本系統提出了安全性指標體系的四層次結構、十二個評價指標權重的擬定和評分方法，并且提出了線形安全指數ASI的詳細計算模型，實現了公路線形安全的量化評價。 高速公路運行車速預測、路線技術指標研究及路線的安全性設計與評價是一個具有普遍意義和現實意義的課題，也是具有很大的理論意義和實用價值的重要課題。目前高速公路的安全性問題一直是我國高速公路設計和建設中普遍存在的問題，而且我國公路建設發展速度迅猛，本研究成果不僅應用于廣東省，也可以在全國的高速公路建設中應用，不僅可應用于高速公路，也可應用于一般公路和城市道路。因此該項目研究成果將具有十分廣闊的推廣應用前景。該項目的實施，必將對促進公路建設事業的發展取到重要作用，其經濟效益和社會效益都是十分顯著的。

六.有關指標
1.技術指標:
本系統是基于公路線形、汽車機械特性、駕駛員心理和操作行為等因素的理論運行速度預測模型，及高速公路安全性評價指標體系和方法研究的基礎上，研究開發的高速公路線形安全性評價系統。系統主要技術指標如下： ①提出了基于汽車行駛安全性及駕駛員的駕駛心理特性的，適應于不同車型、不同公路等級條件下的汽車行駛的期望速度 ②從理論上深入研究了道路平、縱線形指標、平縱組合以及橫斷面等因素對汽車運行速度的影響，考慮線形的連續性以及汽車機械性能、操縱性、安全性等因素，建立了基于平、縱、橫線形的理論運行車速預測模型 ③提出了基于理論運行速度的線形連續性設計及評價方法 ④提出基于分層加權的公路線形安全性綜合評價方法 ⑤建立了路線安全性評價指標體系，實現了公路線形安全的量化評價 ⑥在運行車速預測模型及高速公路評價指標體系和方法研究的基礎上，研究開發了高速公路線形安全性評價系統 ⑦提出基于運行車速預測的高速公路線形安全性評價指南
2.經濟指標:
本項目研究成果可以為各種公路的線形提供檢查評價手段，使設計的道路更加經濟、合理和安全、可靠，保證道路線形的連續性和協調性，從而有效減少公路交通事故的發生，避免和減少由公路交通事故帶來的巨大經濟損失和不良社會影響。同時，本項目還在理論研究的基礎上，將理論研究成果程序化，用戶只需輸入基本的設計要素，如線形要素、路面狀況要素等，系統就能在此基礎上進行運行速度預測、線形連續性評價及安全性評價，整個評價過程完整，根據評價結果可結合安全性評價指南對不安全的線形進行修正和優化。由于公路設計整體質量的提高，線形安全性的增強，其綜合社會效益、經濟效益亦是十分可觀的。

七.國內外同類成果比較
國外在公路線形設計與評價研究方面的成果： （1）日本、美國、英國、德國等根據調查收集的交通事故資料，分別建立各線形要素與事故率的回歸曲線和公式，找出相對比較安全的數值或范圍作為設計參考。 （2）1998年美國聯邦公路局開始研究“交互式公路安全設計模型”。統計大量觀測數據，綜合考慮了人、車、路之間的相互影響，建立一個與CAD集成在一起的公路安全設計和評價系統，幫助設計人員從公路安全的角度評價設計方案。 （3） IHSDM將公路安全評價和CAD集成的思想既實現了公路安全審計的目的，又方便了設計方案的修改。 （4）隨著汽車性能的不斷改進，世界上許多國家都在廣泛研究運行速度及其在公路設計中的應用。 國內在公路安全性評價方面的方法： （1）利用透視圖和三維動畫檢查評價。 （2）利用“沿線最高可能車速圖”反映出全線平、縱線形要素及其組合對可能最高車速的影響，從而發現平、縱線形要素協調不好的部位，為修改設計提供依據。 （3）利用橫向加速度變化率評價：研究考慮平、縱、橫三方面關系的橫向加速度變化率在公路設計中控制和評價的理論 （4）利用運行速度檢查評價。主要包括路段實測法和理論預測法。 （5）利用可能速度進行檢查評價。 本課題研究的高速公路安全性評價系統是建立在理論運行車速預測模型之上，理論運行車速預測模型的建立考慮了公路平、縱設計指標，汽車動力和行駛特性，駕駛員的行為、心理，以及道路周邊環境和景觀等多方面因素，最大限度地真實反映了道路條件、汽車的機械動力性能，以及駕駛員的駕駛操作行為對汽車行駛的影響，適用小客車、大貨車等不同車型以及不同地形條件、不同公路等級情況下的運行速度預測，是一種在給定道路線形條件下更接近于汽車實際行駛速度的理論預測速度，克服了國內外通過路段實測數據建立回歸方程進行評價的局限性而更具普適性。在汽車運行車速預測的基礎上，實現道路安全性的評價和治理，并開發了相應的運行車速預測系統。項目具有重要理論意義和實用價值。

標 題	星 級	中路幣	格 式