基于自然驾驶的互通立交匝道横向加速度特性研究
互通式立体交叉作为一种重要的道路构造物，通过匝道使各个方向的车流在不同高程的平面上行驶，消除和减少了冲突点，保证了交通安全，有效提高了道路的通行能力。本文依托于国家自然科学基金上项目和交通运输部应用基础研究项目，以三种典型互通式立交匝道（环形、迂回式、螺旋形）作为研究对象，通过自然驾驶实验研究其横向加速度特性，开展的自然驾驶实验涉及9座立交、26条匝道。同时，有16位不同职业的驾驶人作为被试参与本项实验，获得大量的自然驾驶数据。 分析汽车在匝道上连续行驶的横向加速度变化曲线，发现环形、螺旋形匝道横向加速度均呈“三阶段”变化特征:驶入增长阶段、稳定或变化阶段、驶出降低阶段，其中环形、螺旋形匝道横向加速度第二阶段变化主要以“稳定阶段”为主，分别占比41％和53％。;迂回式匝道横向加速度呈“五阶段”变化特征:驶入稳定阶段、驶入增长阶段、稳定或变化阶段、驶出降低阶段、驶出稳定阶段。 对汽车在匝道上的行驶路径、车道选择、超车行为进行分析，发现汽车在环形和螺旋形匝道上行驶时具有“内倾”选择倾向，以及“惯性”行驶习惯;汽车在匝道内的行驶路径选择与匝道进口前后的轨迹形态密切相关。 对环形、螺旋形匝道的横向加速度进行描述性统计分析等，得到不同情况下横向加速度的统计特性:环形匝道横向加速度峰值的算数均值及第85％分位值各分布在1.62-3.02m/s2、2.12-3.61m/s2，而螺旋形匝道所对应横向加速度各分布在2.07-3.08m/s2、2.54-3.67m/s2;其中环形匝道横向加速度频率分布主要呈“正偏态”，螺旋形匝道横向加速度频率分布主要呈“负偏态”;横向加速度累计频率曲线发生第二次突变的位置主要集中在第92％-95％分位值之间。同时以横向加速度作为评价匝道舒适性标准，发现汽车在这两类匝道上行使时，驾乘人员均能获得较好的驾驶及乘车体验，极少出现“不舒适，不可忍受”的感受。 对环形和螺旋形匝道上的“横向加速度-速度”之间的关系展开分析，发现不同匝道之间“横向加速度-速度”分布的差异性，其中匝道路面宽度越小，交通环境越简单，“横向加速度-速度”的分布越集中;同时从舒适性和速度等方面考虑，对“横向加速度-速度”进行聚类分析，发现可以将其分为三种类别。 论文的研究为道路互通立交的运行管理、安全改善、计算模型修正以及设计规范修订提供科学依据，推动互通立交安全性评价理论与技术等的发展。
互通式立交匝道;自然驾驶;横向加速度
重庆交通大学
硕士
交通运输工程
徐进
2018
中文
U491.23
108
2018-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）