公路限速中軸向安全係數的確定方法
2023-07-25 21:43:51
專利名稱：公路限速中軸向安全係數的確定方法
技術領域：
本發明涉及公路限速中軸向安全係數的確定方法，可用於確定公路車輛行駛的限
速值，達到提升行車安全的目的。屬於公路交通管理和公路交通安全領域。
背景技術：
公路車輛限速是提升公路交通安全性、保障公路暢通以及提高公路通行效率的重要措施。合理的限速值應能反映行車條件的優劣，並儘量符合駕駛員的期望，起到輔助駕駛員選擇與行車條件相適應的車速的目的；過高的限速值會造成車輛速度離散程度較大，可能埋下事故隱患；過低的限速值會引起駕駛員的牴觸心理，使限速的權威性和正確性遭到質疑，最終可能使限速處於形同虛設的地位。因此，限速值的合理確定至關重要，它關係著限速效果的好壞。但目前我國對限速值確定問題尚未有統一的認識和規範化的設計原則，國家標準中也未有此方面的明確規定，公路限速處於一種比較混亂的局面。
目前主要採用的限速方法主要有2種，分別是設計速度法和85%分位車速法。設計速度法在我國得到廣泛應用，其思路是以公路設計速度為依據，結合特殊條件，憑經驗將設計速度降低0-20km/h作為限制速度。例如，某一級公路，其設計速度為100km/h，在管理上通常將設計速度降低20km/h，以80km/h作為限制速度。85%分位車速法在美國、英國、加拿大、澳大利亞等國家應用較廣泛，它通過定點單車自由流車速的實地觀測並經統計分析，取車速累積圖中第85分位車速作為限制速度，即85%車輛的速度在限制速度之下。
兩種方法各有優缺點，並且有一定的適用條件。設計速度法簡單易行，但考慮因素少，對主觀經驗要求較高，且存在所有路段按統一標準"一刀切"的問題，這樣在條件好的路段，限速可能偏於保守；85%分位車速以統計學為基礎，考慮了多數車輛的情況，但也存在2個問題，一是假定了駕駛員有能力和並且願意選擇合理的車速，事實上駕駛員對道路、交通條件的誤判，選擇了不合理的車速是造成交通事故的重要原因；二是這種方法以交通數據作為基礎數據，對於缺乏基礎數據的新建公路顯得無能為力。
發明內容
技術問題為克服現有方法對公路實際條件缺乏考慮的不足，本發明提供了公路限速中軸向安全係數的確定方法。
技術方案本發明提供的公路限速中軸向安全係數的確定方法，包括以下步驟
(1)收集基礎資料 收集公路的基本參數，包括路面摩阻係數^ ，縱坡度iv，視距S。[OOO9] (2)計算軸向最高行駛速度(km/h) 汽車行駛時，軸向應保證行車視距，在發生意外情況時，駕駛員可以及時發現並採
取避讓措施。軸向最高速度V」的計算公式如下
formula see original document page 3 (1)
(3)軸向安全係數試算 根據發明者的研究，軸向安全係數取值為1.3-1. 9，其具有的實際意義為當發生意外狀況時，駕駛員即使比正常反應慢1秒，仍能成功避險。軸向安全係數的具體取值需要進行試算確定，試算流程為 首先，假定限制速度Vd為120km/h，計算限制速度要求的停車視距Ss
s 3.6 25, + /v)
然後，計算富餘的安全距離Ax和允許的反應延遲時間At
Ax = S_Ss (3)
4 Ax & = 7 (4)
、/ 接著，對允許的反應延遲時間A t進行檢驗，如果A t小於1秒，則將限速值降低10km/h，並重新計算At，直到At大於等於l秒，結束試算。軸向最高行駛速度與此時的限制速度的比值，即為滿足要求的軸向安全係數。
有益效果 本發明借鑑了傳統安全係數的思想，將公路允許的軸向最高行駛速度與限制速度的比值定義為軸向安全係數。在設置限速值時，首先根據公路的實際條件計算公路允許的軸向最高行駛速度，然後選擇合適的安全係數，將車輛的速度限制在最高行駛速度的一定比例之下。這種方法確定的限速值能反映行車條件的優劣，並且預留了安全空間，更容易被駕駛員接受，從而可以達到使交通流穩定運行，提升交通安全的目的。
1.由於綜合考慮了公路的實際條件，這種方法確定的限速值能反映行車條件的優
劣。在行車條件好路段實行較高限速標準，提高運輸效率；在行車條件較差的路段實行較低
的限速標準，保證交通安全。這樣能避免出現行車條件很好，卻依照設計速度執行過低限速
標準的情況，或者行車條件很差，卻執行過高限速標準的情況，因此更合理 2.由於引入了速度安全係數的概念，可以清楚地描述預留的安全空間。通過對速
度安全係數取值的限制，使限速值能保證期望的安全空間。這樣，當駕駛員發生較小的操作
失誤時，可以有時間和空間及時調整過來，避免嚴重事故的發生，因此安全性得到了提升。
圖1為軸向安全係數試算流程圖。 圖2為最高行駛速度和速度安全係數的三維方向示意圖。
圖3為基於速度安全係數的公路限速值確定方法基本流程圖。
具體實施例方式
本發明提供的公路限速中軸向安全係數的確定方法是這麼實現的 (1)收集公路基礎資料，所述的公路基礎資料包括路面摩阻係數^ (無單位)，縱
坡度i(無單位，上坡為正，下坡為負)，視距S(m); (2)計算軸向最高行駛速度，
4
所述的軸向最高行駛速度V」的計算方法為
^ = ^7779.25(p + !'v)2 + 254(p + /v)S 一 88.20(<p + z;)
(3)試算軸向安全係數n二所述的軸向安全係數nv1的試算方法為 假定限制速度Vsl為120km/h，計算限制速度要求的停車視距Ss
3.6 254(p + /v)
然後，計算富餘的安全距離Ax和允許的反應延遲時間At
A x = S_SS
■i Ax =— 接著，對允許的反應延遲時間A t進行檢驗，如果A t大於等於1秒，結束試算；如 果At小於l秒，則將限速值降低10km/h，並重新計算At，直到At大於等於l秒，結束試
算，軸向最高行駛速度與此時的限制速度的比值，即為滿足要求的軸向安全係數。 結合圖1和圖3，對本發明做進一步說明，示例如下 (1)收集公路基礎資料 某公路的基本特徵參數為路面摩阻係數^:0.4，縱坡度i :1.99%，路面橫坡度
ih :0. 03，視距S :200m。 (2)計算軸向最高行駛速度 軸向最高行駛速度V」113. 6km/h (3)試算軸向安全係數，步驟如圖1所示 1)假定限速值為120km/h，則A t = _0. 15 < 1，不合格; 2)將限速值降為110km/h，則A t = 0. 09 < 1，不合格; 3)將限速值降為100km/h，貝U A t = 0. 37 < 1，不合格； 4)將限速值降為90km/h，則A t = 0. 68 l，合格，結束試算。 軸向安全係數取值為113. 6/80 = 1. 42。
權利要求
公路限速中軸向安全係數的確定方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)收集公路基礎資料，所述的公路基礎資料包括路面摩阻係數縱坡度iv，視距S；(2)計算軸向最高行駛速度，所述的軸向最高行駛速度Vcs1的計算方法為(3)試算軸向安全係數nv1，所述的軸向安全係數nv1的試算方法為假定限制速度Vsl為120km/h，計算限制速度要求的停車視距Ss然後，計算富餘的安全距離Δx和允許的反應延遲時間ΔtΔx＝S-Ss t= x Vsl 接著，對允許的反應延遲時間Δt進行檢驗，如果Δt大於等於1秒，結束試算；如果Δt小於1秒，則將限速值降低10km/h，並重新計算Δt，直到Δt大於等於1秒，結束試算，軸向最高行駛速度與此時的限制速度的比值，即為滿足要求的軸向安全係數。F2009102345142C0000011.tif,F2009102345142C0000012.tif,F2009102345142C0000013.tif
全文摘要
公路限速中軸向安全係數的確定方法，包括以下步驟收集基礎資料，即公路縱坡度等設計參數；計算軸向最高行駛速度；試算軸向安全係數，首先假定限制速度為120km/h，計算限制速度要求的停車視距，然後，計算富餘的安全距離和允許的反應延遲時間，接著，對允許的反應延遲時間進行檢驗，如果大於等於1秒，結束試算；如果小於1秒，則將限速值降低10km/h，並重新計算允許的反應延遲時間，直到其大於等於1秒，結束試算，軸向最高行駛速度與此時的限制速度的比值，即為滿足要求的軸向安全係數。這種方法確定的限速值反映了行車條件的優劣，並且預留了安全空間，容易得到駕駛員的遵守。
文檔編號G08G1/00GK101714292SQ20091023451
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月20日 優先權日2009年11月20日
發明者李鑫銘, 陸建 申請人:東南大學