基于交互智能体的山区公路交通环境关联机理与可拓性研究

Due to the special nature of terrain, climate and environment of mountainous road, a number of adverse effects including low traffic safety visibility, poor road alighment, high slope, large slop length and poor driver's physiological and psychological reaction have been caused, and such roads become traffic accident prone sections. Traffic acciendts are resulted from a variety conflicts and contradictions produced by the unbalanced and unreliable traffic environment related factors. Relying on the dynamic changes of the traffic environment, this paper plans to build the traffic safety on the system dynamic balance to conduct interaction analysis and extension study of various factors affecting the traffic environment. It aims to stdy the intelligent interaction between different visibility conditions (rain, snow, fog and other bad weather), road conditions (sharp bend, steep, long downhill and other complex sections) and driving behavior characteristics (physiological meaning and psychological connotations). Furthermore,the paper includes the discrete features of the mountainous road traffic safety to further build the traffic environment changes and traffic accident multifactorial extension model, and evaluated its applicability and effectiveness, thus proposing the corresponding mountainous road environment optimal design method and traffic safety measures. It has great practical significance to reduce the accidents of mountainous road.

山区公路由于地形、气候、环境的特殊性，导致交通安全受能见度、道路线形、坡度、坡长和驾驶员生理心理反应诸多因素不利影响，成为交通事故的多发路段。交通事故的发生是由交通环境系统内相关因素不平衡、不可靠而产生各种冲突和矛盾导致的，本项目拟基于交通环境系统的动态变化特性，将交通安全建立在系统动态平衡之上，把山区公路交通环境系统视为交互智能体，对影响交通环境的各种因素进行关联性分析与可拓性研究。研究不同能见度条件（雨、雪、雾等恶劣天气）、道路条件（急弯、陡坡、长下坡等复杂路段）与驾驶行为特性（生理内涵与心理内涵）之间的智能交互关联机理。纳入山区公路交通安全的离散特性，利用二级建模思路，进一步构建交通环境变化与交通事故多因素可拓模型，并对其适用性和效果进行评价，提出相应的山区公路环境优化设计方法和交通安全管理措施，对减少山区公路交通事故的发生有重要意义。

由于受地形、气候、环境等诸多因素的影响，山区公路交通事故呈现多层次、多方位、多因素在一定环境下相互依存、相互影响、相互作用的结果。由于交通环境系统的动态特性，交通安全要建立在系统动态平衡之上。车辆以道路的设计速度通过弯道路段时，车辆能够维持稳定运行状态，且不易发生侧滑或者侧翻事故；车速相对于道路设计速度提高50%时，作用在车身上的侧向加速度有较大程度的提升，但在道路条件良好的情况下车辆仍能安全的通过弯道路段。此时，进一步的车速提升会使得车辆侧向加速度达到侧向稳定性的临界值，车辆极易发生侧滑或者侧翻事故。车辆在山区公路上行驶时，最大行车速度不能超过道路设计速度的150%，才能保证车辆行驶安全。. 多数情况下，眼睛视线和头部转向的角度偏差在各个区间内几乎成均匀分布状态。少数情况下，眼睛视线和头部转向的角度偏差较大，绝大多数大于19度。对于不熟练的驾驶人，头眼运动的相关性较好，眼睛视线和头部转向的角度偏差绝大部分0-5度范围内；而对于熟练驾驶人，头眼运动的相关性较之不熟练驾驶人要差很多。.考虑驾驶员回避驾驶危险行为特性模式和风险控制水平的特点，从驾驶员驾驶期望车速理论出发，建立了基于山区公路平曲线路段线形与驾驶员认知风险、驾驶员风险承受控制能力相匹配的行车减速行为预测控制模型。以山区公路危险弯道路段前车辆的减速特性测量与调查数据作为参考基础，对建立的车辆减速行为控制模型参数进行了标定，通过实际算例验证了测量结果与模型计算值具有较好的一致性。. 本项目针对山区公路交通环境进行系统分析，详细研究了交通环境因素智能交互关联机理，构建了交通环境变化与交通事故多因素可拓模型，提出相应的山区公路优化设计理论和方法，有效预防和避免交通事故的发生，降低山区公路交通事故的发生的频率和危害。