基于超车安全评价的双车道公路附加车道设计方法研究

Drivers' overtaking maneuver on two-lane highway is one of the most complicated and dangerous behavior. The proportion of accident amount and fatalities due to overtaking on two-lane highway have been very high. In this project, driver's overtaking maneuver safety evaluataion, auxiliary lane's setting conditions, benifit evaluation and geometric design will be studied. The innovations of this project include: 1) establishing relationship among overtaking conflict time, speed, traffic volume and traffic composition, and presenting driver’s overtaking safety evaluation method on two-lane highway; 2) presenting traffic volume requirements, highway alignment requirments terrain requirments for setting auxiliary lane on two-lane highway; 3) establishing safety and efficiency improving benefit calculaiton mothod of setting auxiliary lane on two-lane highway, and putting forward analysis method of auxiliary lane applicability for plain region, hilly region and mountain region; 4) presenting calculation method of two-lane highway’s auxiliary lane length, width and transition section length. It is expected to not only enrich theoretical research fruits of road alignment design and driver behavior, but also provide planning, design, construction and management department with basis and reference.

双车道公路驾驶人的超车行为是最为复杂与危险的驾驶行为之一，由于双车道公路超车而导致的交通事故数量与伤亡人数均占有较高比例。本项目拟基于双车道公路驾驶人超车安全评价开展附加车道设置条件、效益评估与几何设计研究。项目的研究目标与创新之处在于：1)构建双车道公路驾驶人超车冲突时间与车速、交通量的关系模型，提出双车道公路驾驶人超车安全评价方法；2) 给出双车道公路附加车道设置的交通量条件、线形条件及地形条件；3) 提出双车道公路附加车道设置的安全改善效益与效率提升效益计算方法，给出双车道公路附加车道在平原区、丘陵区及山岭区的适用性分析方法；4)提出双车道公路附加车道合理设置间距、设计长度、宽度与渐变段长度计算方法。研究成果可丰富道路线形设计与驾驶人行为研究理论成果，并为公路规划、设计、建设与管理部门提供设计依据与决策参考。

双车道公路是我国公路网中最普遍的一种公路形式，其中每条车道只能供一个方向的交通流通行，双车道公路驾驶人的超车行为是最为复杂与危险的驾驶行为之一，因此由于双车道公路超车而导致的交通事故数量与伤亡人数均占有较高比例，同时由于超车而引发的交通事故与其他交通事故相比，往往会造成更严重的伤亡结果。通过本课题的研究，基本揭示了双车道公路附加车道设置条件与设计方法。.本课题的研究内容包括：1）双车道公路事故概率预测。构建双车道公路路侧事故概率预测模型；明确了风险因素对双车道公路路侧事故重要度由大到小依次为：车速、圆曲线半径、路面附着系数、车型、硬路肩宽度、纵坡坡度和超高横坡度。2）双车道公路路侧安全设计与管理方法。通过考虑公路用地指标、路基高度和路肩宽度，研究确定了路侧净区的设置条件。构建了安全效益计算模型，从工程造价和征地费用两方面给出由于设置路侧净区而产生的工程成本计算模型，由此提出了基于安全效益-工程成本的路侧净区设置方法。在效益成本比分析的基础上，采用综合风险指数法对项目社会稳定风险进行评估。3）双车道公路附加车道设置条件。通过平均超车时间可知，被超车辆车型越大，超车速度越快，行驶回原车道的速度也越快，超车时间也越长。交通冲突程度达到严重冲突时，表示双车道公路进行超车已经非常危险，所以当交通量达到一般冲突与严重冲突的分界值时，则建议设置附加车道。.在这个课题的资助下，从双车道公路风险评估与附加车道设置条件2个层次，较为系统地揭示了双车道公路附加车道设计方法，为公路交通规划、设计与管理部门提供参考。完成了预期研究目标,发表8篇文章,出版专著1部。先后10余次受邀参加国内外学术会议并作大会报告或主题报告。