山区高速公路振动减速标线优化设计方法研究

发布时间：2017-09-24 03:24

  本文关键词：山区高速公路振动减速标线优化设计方法研究

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【摘要】：大量道路交通事故数据表明,超速行驶行为是造成事故的重要原因之一。由于山区高速公路的交通环境较为复杂,且监控设施相对一般公路较少,导致其更易发生超速行驶的情况,从而存在较大的行车安全隐患。为保障山区高速公路的交通运行安全,须借助减速设施或超速警示设施等来降低车辆的车速,达到减少驾驶员超速行车的目的。其中,振动减速标线因其减速作用柔和,减速效果明显等优点,迅速成为山区高速公路上使用广泛的减速设施。但是,目前我国在振动减速标线设置方面缺乏明确的规范指导,且在振动减速标线的设置参数和方法的研究成果方面,主要基于减速效果考虑,而对道路交通系统中非常重要的环节——驾驶员,却斟酌甚少。因此,结合山区高速公路的特殊场景,在振动减速标线设置方面,综合考虑车辆运动及驾驶员特性,系统、全面地展开相关研究,对于优化设计振动减速标线,减少因超速行驶而引发的事故,提升山区高速公路的主动防范能力等方面具有重要现实意义。鉴于此,本文以不同重复条数和设置位置的振动减速标线为研究对象,首先,介绍了振动减速标线的类型和主要设置参数等情况,并建立了驾驶员对振动减速标线信息的处理模型,借此分析其减速机理;其次,借助问卷调查,了解驾驶员对振动减速标线的认知、加减速行为特征等情况。同时,通过实车实验采集车辆通过振动减速标线过程中的运动状态和驾驶员特性数据;再次,选取车辆车速、减速度、加速度干扰和车速下降率为表征车辆运动状态特性的指标,并分析这些指标在不同重复条数和设置位置振动减速标线下的变化特性及差异性;然后,选取加减速行为选择情况、对振动减速标线的视认距离以及心率增长率为表征驾驶员特性的指标,并分析这些指标在不同重复条数和设置位置振动减速标线下的变化特性及差异性,同时,建立了视认距离和心率增长率的预测模型;最后,提出了基于减速有效性、视认安全性和驾驶舒适性的振动减速标线优化思路,并结合问卷调查和实验分析的结果对其设置参数的优化设计进行探讨。本文的研究成果将为振动减速标线的优化设计提供建议和参考,且对于减少驾驶员的超速行为,保障山区高速公路的交通运行安全具有积极的作用。
【关键词】：山区高速公路 振动减速标线优化设计 减速有效性 视认安全性 驾驶舒适性
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.523
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 国外研究现状13-14
• 1.2.2 国内研究现状14-15
• 1.2.3 综合评述15-16
• 1.3 主要研究内容与技术路线16-19
• 1.3.1 主要研究内容16-17
• 1.3.2 技术路线17-19
• 第二章 振动减速标线优化设计思路19-31
• 2.1 振动减速标线分类及设置参数19-25
• 2.1.1 振动减速标线分类19-21
• 2.1.2 振动减速标线主要设置参数21-25
• 2.2 振动减速标线对驾驶员的作用机理25-27
• 2.2.1 驾驶员对信息的处理模型25-26
• 2.2.2 振动减速标线的减速机理26-27
• 2.3 优化设计的思路27-30
• 2.3.1 优化设计的原则27-28
• 2.3.2 优化设计方案的评价指标28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 车辆运动状态及驾驶员特性的实验设计31-47
• 3.1 问卷调查31-36
• 3.1.1 调查目的及方式31
• 3.1.2 调查结果分析31-36
• 3.2 实验设计36-43
• 3.2.1 实验目的36
• 3.2.2 实验条件36-40
• 3.2.3 实验设备40
• 3.2.4 实验准备40-41
• 3.2.5 实验步骤41-43
• 3.3 实验数据预处理43-46
• 3.3.1 行车记录仪数据处理43
• 3.3.2 GPS数据处理43-44
• 3.3.3 生理仪数据处理44-45
• 3.3.4 三轴加速度仪数据处理45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 车辆运动状态变化特性分析47-61
• 4.1 平均车速变化特性47-51
• 4.1.1 平均车速统计特征47-50
• 4.1.2 平均车速均值的显著性检验50-51
• 4.2 加速度变化特性51-57
• 4.2.1 减速度变化特征51-54
• 4.2.2 加速度干扰变化特性54-57
• 4.3 车速下降率分析57-59
• 4.3.1 车速下降率变化特性57-59
• 4.3.2 车速下降率的显著性检验59
• 4.4 本章小结59-61
• 第五章 驾驶员行为及生理心理变化特性分析61-75
• 5.1 加减速行为特征61-65
• 5.1.1 加减速行为决策特征61-63
• 5.1.2 减速行为的位置选择特征63-65
• 5.2 驾驶员视认距离变化特性65-70
• 5.2.1 驾驶员视认距离变化特性65-67
• 5.2.2 驾驶员视认距离的显著性检验67-68
• 5.2.3 驾驶员视认距离预测模型68-70
• 5.3 驾驶员心率变化特性70-74
• 5.3.1 驾驶员心率增长率统计特性70-72
• 5.3.2 心率增长率的显著性检验72
• 5.3.3 心率增长率的预测模型72-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第六章 振动减速标线的优化设计75-85
• 6.1 基于减速有效性的优化设计75-76
• 6.2 基于视认安全性的优化设计76-80
• 6.2.1 设置位置的优化设计76-79
• 6.2.2 其他参数的优化设计79-80
• 6.3 基于驾驶舒适性的优化设计80-82
• 6.4 振动减速标线的优化设计成果总结82-83
• 6.5 本章小结83-85
• 结论与展望85-89
• 7.1 主要研究成果85-86
• 7.2 研究创新点86-88
• 7.3 研究展望88-89
• 参考文献89-93
• 附录1 调查问卷93-94
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果94-95
• 致谢95-96
• Ⅳ-2答辩委员会对论文的评定意见96

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本文编号：909082