[01585269]复杂路网环境下高速公路突发事件交通影响评估及安全保障技术

基本路段、隧道、长大下坡、立交匝道等交通事故持续多发，雨、雪、冰、雾、大风等灾害天气所导致的事故约占高速公路事故总数的39％，随着高速公路和干线公路连接成网，整个公路体系网络化程度不断提高，在复杂路网环境下突发事件波及影响范围及程度更大。因此，需要进一步完善复杂路网环境下突发事件交通影响评估及安全保障理论与方法，避免二次事故的发生，减小突发事件影响范围，提高突发事件下的交通疏解效率。 该项目在国家高技术研究发展计划(863计划)等项目的支持下，历时十余年产学研用相结合，通过自主创新，以路网环境下高速公路突发事件(交通事故、灾害天气)管理措施为研究对象，对突发事件影响等级评估、突发事件下交通疏导与主动预防技术、突发事件下的交通管理决策支持平台3个方面进行系统研究，攻克了一系列关键共性技术难题。创新成果如下： 1.构建了路网环境高速公路突发事件下行车安全等级评估理论。构建了高速公路基本路段、基本路段邻近立交处、立交处交通事故和干预作用下的交通流模型，明晰了交通事故微观影响范围：考虑事故路段出行时间与可容忍行程时间边界，创新性地提出了复杂路网环境下交通事故宏观影响范围和等级：模拟车辆在雨雪冰雾天气下的侧向位移、制动距离、追尾概率、滑移距离等指标，将灾害天气下的行车分为安全、较安全、较危险和危险4个等级，突破仅从事故和灾害天气自身特征指标对突发事件严重程度进行划分的基本理念。 2.提出了路网环境下高速公路突发事件交通疏导与主动预防技术，基于数学建模和计算机仿真提出限速、限距、诱导等突发事件下的交通疏导与控制技术：考虑不同情况组合，构建了包含有600多种预案的突发事件下交通疏导与控制预案库。提出满足网络化高速公路功能发挥的指路标志、基于驾驶人视觉特性的突起路标、三维立体视错觉减速标线和防眩设施等主动预防交通事故的安全设施优化技术。 3.开发了路网环境下高速公路突发事件交通管理决策支持系统。首次开发可为交通管理者提供事故管理决策支持的“高速公路交通事故预测及控制”软件，软件包含交通事故信息输入、交通事故影响预测、交通事故控制、交通仿真平台以及评价与决策模块；开发可为交通管理者提供灾害天气管理决策支持的“灾害条件下交通安全运行管理”软件，软件包含软件管理、路网基本信息、安全评估、控制诱导四个模块，突发事件响应时间小于1min。 依托项目研究成果共发表学术论文32篇，其中SCI收录10篇，EI收录11篇，出版专著2部；授权发明专利1项，实用新型专利7项，软件著作权6项。培养工学硕士研究生12名，参加国内学术会议并进行科研成果的宣传20余次。研究成果部分被纳入陕西省住房和城乡建设厅、陕西省质量技术监督局共同编制的《城市道路交通管理设施设置技术规范》(dBJ61/T72.1-2012 J12253-2013)。 项目组依托研究成果开发出的高速公路突发事件交通管理决策支持系统，已相继在陕西省高速公路、河北省沧州沿海高速和浙江衝州高速公路上推广应用，极大地提高了突发事件后的交通组织能力，降低了事故后车辆排队和延误，整体上降低了突发事件对道路网的影响。 “沿海高速公路(沧州段)灾害条件下交通安全运行管理系统研究”项目和“基于驾驶人视觉特性的三维立体视错觉减速标线、突起路标、防眩设施设计研究”项目分别在2012年5月16日和2016年9月2日的成果鉴定中，专家一致认为“研究成果具有创新性和实用性，社会、经济效益显著，推广应用前景广阔，总体达到国际先进水平”。 “陕西省高速公路指路标志设置技术研究”项目在2016年11月3日的成果鉴定中，专家一致认为“研究成果具有创新性、实用性，研究成果总体上达到了国内领先水平”。