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蒙新高速连续长下坡路段安全保障系统研究

作　者: 陈华斌
导　师: 高建平；李志厚
学　校: 重庆交通大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 山区高速公路连续长大下坡路段安全保障技术设计
分类号: U417
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

云南省的公路穿越地区大都是山高谷深、高差大,地形地质条件复杂,且气候条件恶劣,生态环境制约较大的困难地区。路线不是顺山沿水,就是横山越岭,路线平、纵、横三方面均受到约束。特别是为了克服高差,难以避免采用连续长下坡的方式展线。车辆在这些路段上行驶,常常由于连续制动,导致制动装置“热衰退”现象突出,制动效能完全丧失,引起追尾、坠崖或穿越中央分隔带与对向车辆相撞的重大恶性交通事故,给人民的生命财产造成了严重的损失。蒙新高速公路起自蒙自、止于新街,全长85.047km,计算行车速度为80km/h,是国道主干线(GZ40)二连浩特～成都～昆明～河口公路云南省境内昆明～河口公路中的重要路段。其中冷泉至蛮耗段,K22+320～K60+600路段,坡长37.826km,平均纵坡3.83%,最大纵坡6%,是典型的连续下坡路段,安全形式十分严峻。论文在国内外研究的基础上,对长大下坡路段安全性和治理措施进行分析,指出事故发生的原因及机理,找出目前长大下坡路段安全设施存在的问题。结合长大下坡路段道路、驾驶人、车辆、事故等特点,针对云南蒙新高速公路本身长达38公里的连续长大下坡的特点,提出了连续长大下坡路段安全保障的技术的研究。连续长大下坡路段安全保障的技术的研究全面的包括了避险车道设计、减速护栏设计、交通标志标线设计、管理与服务设施设计、速度管理与控制设施设计、几何线性设计、安全设施的总体设计、路面设计以及监控设计等内容。相关研究的内容在蒙新高速公路的运营安全中起到了巨大的安全保障作用。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-14
  1.1 问题的提出  9
  1.2 国内外研究概况  9-12
    1.2.1 国外研究概况  9-11
    1.2.2 国内研究概况  11-12
  1.3 研究目的及意义  12
  1.4 主要研究内容  12-14
第二章连续下坡路段驾驶行为分析  14-22
  2.1 车辆行驶速度规律  14-17
    2.1.1 车辆运行车速分布特征分析  14-15
    2.1.2 车辆连续行驶速度分析  15-17
  2.2 驾驶员速度控制措施  17-19
    2.2.1 制动频次  17-18
    2.2.2 制动方式  18-19
    2.2.3 问卷调查  19
  2.3 驾驶员生理心理状态  19-22
    2.3.1 山区公路不同线形指标对心率和车速的影响  19-21
    2.3.2 驾驶员动态视觉分析  21-22
第三章连续下坡路段危险等级  22-26
  3.1 路侧环境危险等级  22-24
  3.2 线形指标危险等级  24-25
  3.3 连续下坡路段危险等级  25-26
第四章连续下坡路段安全预评估  26-37
  4.1 事故特征与机理分析  26-33
    4.1.1 事故特征统计  27-32
    4.1.2 事故机理分析  32-33
  4.2 连续下坡路段安全评估  33-37
    4.2.1 基于事故统计的安全评估  33-34
    4.2.2 基于事故预测模型的安全评估  34-37
      4.2.2.1 车辆制动效能热衰退  34-35
      4.2.2.2 车辆能量转换  35
      4.2.2.3 车辆制动失控预测模型  35-37
第五章连续长大下坡路段安全保障技术  37-82
  5.1 网索式避险车道设计与原理  37-54
    5.1.1 现有避险车道存在问题分析  37-41
    5.1.2 网索式避险车道制动原理  41-42
    5.1.3 网索式避险车道关键单元设计  42-44
    5.1.4 网索式避险车道实车拦截试验  44-45
    5.1.5 网索式避险车道设置位置  45-46
    5.1.6 网索式避险车道线性设计  46-49
      5.1.6.1 引道与交角  47
      5.1.6.2 制动床长度  47-48
      5.1.6.3 制动床宽度  48-49
      5.1.6.4 制动床纵断面设计  49
    5.1.7 制动床集料  49-50
      5.1.7.1 材料选择  49
      5.1.7.2 集料铺设  49-50
    5.1.8 网索式避险车道配套设施  50-52
      5.1.8.1 安全设施  50-52
      5.1.8.2 附属设施  52
    5.1.9 运营管理、养护与救援  52-54
      5.1.9.1 避险车道的运营管理  52-53
      5.1.9.2 避险车道养护  53
      5.1.9.3 失控车辆救援  53-54
  5.2 路侧减速护栏设计  54-59
    5.2.1 基于危险等级的路侧护栏设计  54
    5.2.2 路桥护栏过渡段设计  54-59
      5.2.2.1 护栏减速机理与结构  56
      5.2.2.2 护栏碰撞试验条件  56-57
      5.2.2.3 消能减速护栏的贴靠试验  57-58
      5.2.2.4 消能减速护栏的仿真实验  58
      5.2.2.5 消能减速护栏的基本结构  58-59
  5.3 标志标线设计  59-64
    5.3.1 标志  59-61
      5.3.1.1 长下坡警示标志  59-60
      5.3.1.2 安全设施距离预告标志  60
      5.3.1.3 停车区和服务区标志  60-61
      5.3.1.4 警示性语句  61
    5.3.2 减速标线  61-64
      5.3.2.1 视觉减速标线  61-62
      5.3.2.2 振动减速标线  62-63
      5.3.2.3 减速标线设计  63-64
  5.4 管理与服务设施设计  64-68
    5.4.1 服务设施的功能  64-65
    5.4.2 服务设施的选址  65
    5.4.3 服务设施的类型  65-68
      5.4.3.1 服务区  65-66
      5.4.3.2 停车区  66-67
      5.4.3.3 超限检查站  67
      5.4.3.4 加水站  67-68
      5.4.3.5 降温池  68
  5.5 速度管理与控制设施设计  68-75
    5.5.1 速度管理  68-70
    5.5.2 强制减速车道  70-75
      5.5.2.1 减速垄形式选择  70-72
      5.5.2.2 强制减速车道性能试验  72-74
      5.5.2.3 强制减速车道建设方案  74-75
  5.6 连续下坡路段安全管理设施的总体设计  75-77
    5.6.1 长下坡上游位置  75
    5.6.2 长下坡起始位置  75-76
    5.6.3 长下坡中间路段  76
    5.6.4 缓坡路段  76-77
    5.6.5 长下坡终止位置  77
  5.7 路面设计  77-78
    5.7.1 隧道阻燃铺装结构  77-78
    5.7.2 长大下坡铺装结构  78
    5.7.3 弯坡斜桥铺装结构  78
  5.8 监控设计  78-82
    5.8.1 管理中心  78
    5.8.2 超速警示系统  78-79
    5.8.3 避险车道监控系统  79
    5.8.4 警示系统  79-80
    5.8.5 监控系统数据视频传输方案  80
    5.8.6 紧急救援系统  80-82
第六章结论  82-83
致谢  83-84
参考文献  84-85
在学期间发表的论著及取得的科研成果  85

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