專利名稱：公路限速中軸向安全系數(shù)的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公路限速中軸向安全系數(shù)的確定方法，可用于確定公路車輛行駛的限
速值，達(dá)到提升行車安全的目的。屬于公路交通管理和公路交通安全領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
公路車輛限速是提升公路交通安全性、保障公路暢通以及提高公路通行效率的重要措施。合理的限速值應(yīng)能反映行車條件的優(yōu)劣，并盡量符合駕駛員的期望，起到輔助駕駛員選擇與行車條件相適應(yīng)的車速的目的；過高的限速值會造成車輛速度離散程度較大，可能埋下事故隱患；過低的限速值會引起駕駛員的抵觸心理，使限速的權(quán)威性和正確性遭到質(zhì)疑，最終可能使限速處于形同虛設(shè)的地位。因此，限速值的合理確定至關(guān)重要，它關(guān)系著限速效果的好壞。但目前我國對限速值確定問題尚未有統(tǒng)一的認(rèn)識和規(guī)范化的設(shè)計(jì)原則，國家標(biāo)準(zhǔn)中也未有此方面的明確規(guī)定，公路限速處于一種比較混亂的局面。
目前主要采用的限速方法主要有2種，分別是設(shè)計(jì)速度法和85%分位車速法。設(shè)計(jì)速度法在我國得到廣泛應(yīng)用，其思路是以公路設(shè)計(jì)速度為依據(jù)，結(jié)合特殊條件，憑經(jīng)驗(yàn)將設(shè)計(jì)速度降低0-20km/h作為限制速度。例如，某一級公路，其設(shè)計(jì)速度為100km/h，在管理上通常將設(shè)計(jì)速度降低20km/h，以80km/h作為限制速度。85%分位車速法在美國、英國、加拿大、澳大利亞等國家應(yīng)用較廣泛，它通過定點(diǎn)單車自由流車速的實(shí)地觀測并經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，取車速累積圖中第85分位車速作為限制速度，即85%車輛的速度在限制速度之下。
兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，并且有一定的適用條件。設(shè)計(jì)速度法簡單易行，但考慮因素少，對主觀經(jīng)驗(yàn)要求較高，且存在所有路段按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)"一刀切"的問題，這樣在條件好的路段，限速可能偏于保守；85%分位車速以統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)，考慮了多數(shù)車輛的情況，但也存在2個問題，一是假定了駕駛員有能力和并且愿意選擇合理的車速，事實(shí)上駕駛員對道路、交通條件的誤判，選擇了不合理的車速是造成交通事故的重要原因；二是這種方法以交通數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對于缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的新建公路顯得無能為力。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為克服現(xiàn)有方法對公路實(shí)際條件缺乏考慮的不足，本發(fā)明提供了公路限速中軸向安全系數(shù)的確定方法。
技術(shù)方案本發(fā)明提供的公路限速中軸向安全系數(shù)的確定方法，包括以下步驟
(1)收集基礎(chǔ)資料 收集公路的基本參數(shù)，包括路面摩阻系數(shù)^ ，縱坡度iv，視距S。[OOO9] (2)計(jì)算軸向最高行駛速度(km/h) 汽車行駛時(shí)，軸向應(yīng)保證行車視距，在發(fā)生意外情況時(shí)，駕駛員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采
取避讓措施。軸向最高速度V」的計(jì)算公式如下
<formula>formula see original document page 3</formula> (1)
(3)軸向安全系數(shù)試算 根據(jù)發(fā)明者的研究，軸向安全系數(shù)取值為1.3-1. 9，其具有的實(shí)際意義為當(dāng)發(fā)生意外狀況時(shí)，駕駛員即使比正常反應(yīng)慢1秒，仍能成功避險(xiǎn)。軸向安全系數(shù)的具體取值需要進(jìn)行試算確定，試算流程為 首先，假定限制速度Vd為120km/h，計(jì)算限制速度要求的停車視距Ss
s 3.6 25, + /v)
然后，計(jì)算富余的安全距離Ax和允許的反應(yīng)延遲時(shí)間At
Ax = S_Ss (3)
4 Ax & = 7 (4)
、/ 接著，對允許的反應(yīng)延遲時(shí)間A t進(jìn)行檢驗(yàn)，如果A t小于1秒，則將限速值降低10km/h，并重新計(jì)算At，直到At大于等于l秒，結(jié)束試算。軸向最高行駛速度與此時(shí)的限制速度的比值，即為滿足要求的軸向安全系數(shù)。
有益效果 本發(fā)明借鑒了傳統(tǒng)安全系數(shù)的思想，將公路允許的軸向最高行駛速度與限制速度的比值定義為軸向安全系數(shù)。在設(shè)置限速值時(shí)，首先根據(jù)公路的實(shí)際條件計(jì)算公路允許的軸向最高行駛速度，然后選擇合適的安全系數(shù)，將車輛的速度限制在最高行駛速度的一定比例之下。這種方法確定的限速值能反映行車條件的優(yōu)劣，并且預(yù)留了安全空間，更容易被駕駛員接受，從而可以達(dá)到使交通流穩(wěn)定運(yùn)行，提升交通安全的目的。
1.由于綜合考慮了公路的實(shí)際條件，這種方法確定的限速值能反映行車條件的優(yōu)
劣。在行車條件好路段實(shí)行較高限速標(biāo)準(zhǔn)，提高運(yùn)輸效率；在行車條件較差的路段實(shí)行較低
的限速標(biāo)準(zhǔn)，保證交通安全。這樣能避免出現(xiàn)行車條件很好，卻依照設(shè)計(jì)速度執(zhí)行過低限速
標(biāo)準(zhǔn)的情況，或者行車條件很差，卻執(zhí)行過高限速標(biāo)準(zhǔn)的情況，因此更合理 2.由于引入了速度安全系數(shù)的概念，可以清楚地描述預(yù)留的安全空間。通過對速
度安全系數(shù)取值的限制，使限速值能保證期望的安全空間。這樣，當(dāng)駕駛員發(fā)生較小的操作
失誤時(shí)，可以有時(shí)間和空間及時(shí)調(diào)整過來，避免嚴(yán)重事故的發(fā)生，因此安全性得到了提升。
圖1為軸向安全系數(shù)試算流程圖。 圖2為最高行駛速度和速度安全系數(shù)的三維方向示意圖。
圖3為基于速度安全系數(shù)的公路限速值確定方法基本流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的公路限速中軸向安全系數(shù)的確定方法是這么實(shí)現(xiàn)的 (1)收集公路基礎(chǔ)資料，所述的公路基礎(chǔ)資料包括路面摩阻系數(shù)^ (無單位)，縱
坡度i(無單位，上坡為正，下坡為負(fù))，視距S(m); (2)計(jì)算軸向最高行駛速度，
4
所述的軸向最高行駛速度V」的計(jì)算方法為
^ = ^7779.25(p + !'v)2 + 254(p + /v)S 一 88.20(<p + z;)
(3)試算軸向安全系數(shù)n二所述的軸向安全系數(shù)nv1的試算方法為 假定限制速度Vsl為120km/h，計(jì)算限制速度要求的停車視距Ss
3.6 254(p + /v)
然后，計(jì)算富余的安全距離Ax和允許的反應(yīng)延遲時(shí)間At
A x = S_SS
■i Ax =— 接著，對允許的反應(yīng)延遲時(shí)間A t進(jìn)行檢驗(yàn)，如果A t大于等于1秒，結(jié)束試算；如 果At小于l秒，則將限速值降低10km/h，并重新計(jì)算At，直到At大于等于l秒，結(jié)束試
算，軸向最高行駛速度與此時(shí)的限制速度的比值，即為滿足要求的軸向安全系數(shù)。 結(jié)合圖1和圖3，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，示例如下 (1)收集公路基礎(chǔ)資料 某公路的基本特征參數(shù)為路面摩阻系數(shù)^:0.4，縱坡度i :1.99%，路面橫坡度
ih :0. 03，視距S :200m。 (2)計(jì)算軸向最高行駛速度 軸向最高行駛速度V」113. 6km/h (3)試算軸向安全系數(shù)，步驟如圖1所示 1)假定限速值為120km/h，則A t = _0. 15 < 1，不合格; 2)將限速值降為110km/h，則A t = 0. 09 < 1，不合格; 3)將限速值降為100km/h，貝U A t = 0. 37 < 1，不合格； 4)將限速值降為90km/h，則A t = 0. 68 < 1，不合格; 5)將限速值降為80km/h，則A t = 1. 06 > l，合格，結(jié)束試算。 軸向安全系數(shù)取值為113. 6/80 = 1. 42。
權(quán)利要求
公路限速中軸向安全系數(shù)的確定方法，其特征在于，包括以下步驟(1)收集公路基礎(chǔ)資料，所述的公路基礎(chǔ)資料包括路面摩阻系數(shù)縱坡度iv，視距S；(2)計(jì)算軸向最高行駛速度，所述的軸向最高行駛速度Vcs1的計(jì)算方法為(3)試算軸向安全系數(shù)nv1，所述的軸向安全系數(shù)nv1的試算方法為假定限制速度Vsl為120km/h，計(jì)算限制速度要求的停車視距Ss然后，計(jì)算富余的安全距離Δx和允許的反應(yīng)延遲時(shí)間ΔtΔx＝S-Ss <mrow><mi>Δt</mi><mo>=</mo><mfrac> <mi>Δx</mi> <msub><mi>V</mi><mi>sl</mi> </msub></mfrac> </mrow>接著，對允許的反應(yīng)延遲時(shí)間Δt進(jìn)行檢驗(yàn)，如果Δt大于等于1秒，結(jié)束試算；如果Δt小于1秒，則將限速值降低10km/h，并重新計(jì)算Δt，直到Δt大于等于1秒，結(jié)束試算，軸向最高行駛速度與此時(shí)的限制速度的比值，即為滿足要求的軸向安全系數(shù)。F2009102345142C0000011.tif,F2009102345142C0000012.tif,F2009102345142C0000013.tif
全文摘要
公路限速中軸向安全系數(shù)的確定方法，包括以下步驟收集基礎(chǔ)資料，即公路縱坡度等設(shè)計(jì)參數(shù)；計(jì)算軸向最高行駛速度；試算軸向安全系數(shù)，首先假定限制速度為120km/h，計(jì)算限制速度要求的停車視距，然后，計(jì)算富余的安全距離和允許的反應(yīng)延遲時(shí)間，接著，對允許的反應(yīng)延遲時(shí)間進(jìn)行檢驗(yàn)，如果大于等于1秒，結(jié)束試算；如果小于1秒，則將限速值降低10km/h，并重新計(jì)算允許的反應(yīng)延遲時(shí)間，直到其大于等于1秒，結(jié)束試算，軸向最高行駛速度與此時(shí)的限制速度的比值，即為滿足要求的軸向安全系數(shù)。這種方法確定的限速值反映了行車條件的優(yōu)劣，并且預(yù)留了安全空間，容易得到駕駛員的遵守。
文檔編號G08G1/00GK101714292SQ20091023451
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者李鑫銘, 陸建 申請人:東南大學(xué)