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1、分类号：U 4 9；F 51 0 7 1 0 0 7 2 1 1 6 3谖步犬海硕士学位论文高速公路交通事故条件下通行能力及改善措施研究导师姓名职称申请学位级别谢陈峰王建军教授工学硕士学科专业名称交通运输规划与管理论文提交日期2 0 1 0 年4 月2 5 日论文答辩日期2 0 1 0 年5 月2 7 日学位授予单位长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人马荣国教授马荣国教授孙芙灵高工E x p r e s s w a yC a p a c i t ya n dI m p r o v e m e n tM e a s u r e sR q!a r c hu n dqT r a f f i IA c
2、 c i d e n t s R e s e a r ca ne r1 r acA c c i d e n t sAD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e df o rt h eD e g r e eo fM a s t e rC a n d i d a t e：X i eC h e n f e n gS u p e r v i s o r：P r o f W a n gJ i a n j u nC h a n g a nU n i v e r s i t y,X i a n，C h i n a雌75删5川92川7，iiiiIY一II-，：论文独创性声明本
3、人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：谢蒋矗2 p D 年否月71 3论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：导师
4、签名：谢随伞歹建季2 0 l。年月 日驯。年月7 日摘要国民经济的快速发展，带来交通需求的迅速增长，导致我国交通问题日趋严重，交通流量的增长与现有的道路环境之间的矛盾目益恶化，主要表现在道路交通拥挤、交通秩序混乱、交通事故急剧增加、交通引起的环境污染十分严重等，其中交通事故现象最为严重。交通事故的发生导致高速公路通行能力下降，产生交通拥挤，增加延误，甚至会造成人员伤亡和财产损失。从交通事故管理的角度出发，对高速公路交通事故下通行能力及改善措施进行研究，为事故发生后的交通组织、事故处理等提供理论依据，有效保障高速公路安全、顺畅地运行。本文以此作为切入点，在对国内外通行能力研究现状进行归纳和总结的
5、基础上，首先对高速公路事故下的通行能力影响因素进行研究，运用决策树模型对事故延迟时间进行了分析，然后建立高速公路交通事故下通行能力模型，为研究提高速公路交通事故下通行能力提供了理论依据，为通行能力改善措施的提出奠定了基础。然后根据交通事故影响范围，将交通事故影响路段分为事故直接影响路段和间接影响路段，针对基本路段、特殊路段，再结合特殊天气分别提出通行能力改善措施。事故直接影响路段以安全为主，间接影响路段则以畅通为目标，两个区域信息相互补充、相互协调以达到控制交通事故影响、提高通行能力的目的。最后通过对仿真软件参数校核、二次技术开发，实现对改善措施的仿真，并进行效果验证。关键词：交通工程、高速公
6、路交通事故、通行能力、改善措施、交通仿真-IA b s t r a c tT h er a p i dg r o w t ho ft r a f f h cd e m a n dd u et ot h ef a s td e v e l o p m e n to fn a t i o n a le c o n o m yc a u s e sg r o w i n gs e r i o u st r a f f i cp r o b l e m si nc h i n a T h ec o n t r a d i c t i o nb e t w e e nt h ei n c r e a s
7、 eo ft r a f f i ca n de x i s t i n gr o a dc o n d i t i o ni sg e t t i n gw o r s e，i ts h o w sa sf o l l o w i n g：t h er o a dt r a f f i cc o n g e s t i o n，t h et r a f f i cd i s o r d e r,t h es o a r i n gt r a f f i ca c c i d e n t sa n dv e r ys e r i o u se n v i r o n m e n t a lp
8、o l l u t i o nc a u s eb yt r a f f i c，e s p e c i a l l yf o rt h et r a f f i ca c c i d e n t s T h et r a f f i ca c c i d e n t sc u td o w nt h ee x p r e s s w a yt r a f f i cc a p a c i t y,g e n e r a t et r a f f i cc o n g e s t i o n，d e l a yt h et r a f f i ca n de v e nl e a dt ot
9、h ec a s u a l t i e sa n dp r o p e r t yl o s s F r o mt h ea n g l eo ft r a f f i ca c c i d e n t sm a n a g e m e n t，t h et h e s i sh a si n v e s t i g a t e dt h et r a f f i cc a p a c i t ya n di m p r o v e m e n tm e a s u r e su n d e re x p r e s s w a yt r a f f i ca c c i d e n t s
10、，w h i c hw i l lb et h et h e o r ye v i d e n c ef o rt r a f f i co r g a n i z a t i o na n dt r a f f i ca c c i d e n tm a n a g e m e n t，w h i c hw i l lb ee n s u r et h ee x p r e s s w a yr u ns a f e l ya n ds m o o t h l y F r o mt h i sb r e a k t h r o u g hp o i n t O nt h eb a s i s
11、o fi n d u c t i o na n ds u m m a r yo fb o t hd o m e s t i ca n df o r e i g nr e s e a r c hs i t u a t i o no nt r a f f i cc a p a c i t y,f i r s t l y,t h et h e s i si n v e s t i g a t e st h ei n f l u e n t i a lf a c t o ro ft r a f f i cc a p a c i t yu n d e re x p r e s s w a ya c c
12、i d e n t sa n da n a l y s e sa c c i d e n t sd u r a t i o nt i m ew i t ht r e em o d e l s S e c o n d l y,t h et h e s i ss e t su pc a p a c i t ym o d e lf o re x p r e s s w a yu n d e ra c c i d e n t s，w h i c hp r o v i d e st h e o r e t i c a lf o u n d a t i o nf o rs t u d y i n gh o
13、 wt oi m p r o v ee x p r e s s w a yc a p a c i t yu n d e ra c c i d e n t sa n de s t a b l i s h e st h eb a s i sf o ro f f e r i n gt h ec a p a c i t yi m p r o v e m e n tm e a s u r e s A c c o r d i n gt ot h ei m p a c ts c o p eo ft r a f f i ca c c i d e n t，t h ei m p a c t i n ge x p
14、r e s s w a yi sc l a s s i f i e di n t od i r e c ti n f l u e n t i a ls e c t i o na n di n d i r e c ti n f l u e n t i a ls e c t i o n t h et h e s i sp u t sf o r w a r ds t e p st oi m p r o v ec a p a c i t yu n d e rs p e c i a lw e a t h e rc o n d i t i o n s，b a s i cs e c t i o n sa n
15、 ds p e c i a ls e c t i o n so fe x p r e s s w a y T h ed i r e c ti n f l u e n t i a ls e c t i o na i m sa tt r a f f i cs a f e t y,w h i l ei n d i r e c ti n f l u e n t i a ls e c t i o ne m p h a s i z e so nt r a f f i cs m o o t h T h ei n f o r m a t i o no ft h e s et w op a r t sc o m
16、 p l e m e n ta n dc o o r d i n a t ee a c ho t h e ri no r d e rt oc o n t r o lt h ei m p a c to ft r a f f i ca c c i d e n t sa n de x p a n dc a p a c i t y L a s t l y,i m p r o v e m e n tm e a s u r e sa r es i m u l a t e dt h r o u g hp a r a m e t e re x a m i n a t i o na n ds e c o n d
17、 a r yd e v e l o p m e n tt e c h n o l o g yt ot h es i m u l a t i o ns o f t w a r e，t h u st h ee f f e c t so fi m p r o v e m e n tm e a s u r e sa r ec h e c k e do u tb yt h es i m u l a t i o na n dt h et h e o r yo ft h i st h e s i s K e yw o r d s：t r a f f i ce n g i n e e r i n g；t r
18、a f f i ca c c i d e n t so ne x p r e s s w a y；c a p a c i t y；i m p r o v e m e n tm e a s u r e s；t r a f f i cs i m u l a t i o nl lIl_11I1JJ11，I目录第一章绪论11 1 研究背景11 2 国内外研究现状21 2 1 国外研究现状。21 2 2 国内研究现状41 3 研究目的和意义51 4 研究内容与思路。61 4 1 研究内容61 4 2 研究技术路线6第二章高速公路交通事故下通行能力影响因素分析82 1 高速公路交通事故发展规律82 1 1
19、 高速公路交通事故特点82 1 2 高速公路交通事故分布规律92 2 高速公路交通事故下通行能力影响因素l O2 2 1 高速公路通行能力影响因素1 02 2 2 高速公路交通事故下通行能力影响因素1 12 3 高速公路交通事故延迟时间分析1 22 3 1 高速公路交通事故延迟时间分析1 22 3 2 高速公路交通事故延迟时间决策树模型1 42 4 小结18第三章高速公路交通事故下通行能力分析1 93 1 高速公路基本路段通行能力1 93 2 高速公路事故基本路段通行能力分析2 03 3 高速公路匝道连接处交通事故条件下通行能力分析2 l3 3 1 合流区事故通行能力分析2 13 3 2 交织
20、区事故通行能力分析2 53 4 小结31第四章高速公路交通事故下通行能力改善措施分析3 34 1 一般路段交通事故下通行能力改善措施3 44 1 1 事故直接影响路段通行能力改善措施3 44 1 2 事故间接影响路段通行能力改善措施3 44 2 特殊路段交通事故下通行能力改善措施3 64 2 1 长大下坡通行能力改善措施3 64 2 2 互通立交通行能力改善措施3 84 3 雾天交通事故下通行能力改善措施4 l4 3 1 事故直接影响路段通行能力改善措施4 14 3 2 事故间接影响路段通行能力改善措施4 24 4 J、结4 5第五章改善措施交通仿真研究4 65 1 参数校核4 65 1 1
21、交通仿真软件参数校核的必要性4 65 1 2 参数校验流程4 65 1 3V I S S I M 模型参数校核4 75 1 4V I S S I M 模型参数校核实例5 05 2 改善措施仿真515 2 1 仿真道路及参数5 25 2 2 改善措施仿真5 55 2 3 改善措施仿真效果对比5 75 3 小结6 1结论6 2参考文献“攻读硕士学位期间取得的研究成果6 7致谢。6 8iIji11，；：长安人学硕士学位论文第一章绪论1 1 研究背景近些年来，我国高速公路建设得到了迅猛发展，公路交通网络已经基本形成，快捷、安全、便利已经成为公路交通管理的首要任务，通行能力是衡量高速公路交通运输能力的重
22、要指标。在实际的交通工程工作中，高速公路的通行能力分析起着至关重要的作用，是交通运营和管理的研究基础，对科学、合理发挥高速公路交通运输功能，最大限度的满足经济需求有着重要的作用。国民经济的快速发展，带来交通需求的迅速增长，导致我国交通问题日趋严重，交通流量的增长与现有的道路环境之间的矛盾日益恶化，主要表现在道路交通拥挤、交通秩序混乱、交通事故急剧增加、交通引起的环境污染日益严重等，其中交通事故现象最为严重。据统计，2 0 0 9 年全国共发生道路交通事故2 3 8 3 5 1 起，造成6 7 7 5 9 人死亡、2 7 5 1 2 5 入受伤，直接财产损失9 1 亿元【1 l。除此之外，交通事
23、故给社会带来的负面影响更是无法估计，交通事故在一定程度上成为制约我国国民经济发展的“瓶颈”。由于交通事故涉及面广，事故隐患频发且具有突发性和极强的社会性等特点，因此对交通事故进行研究是十分必要和迫切的。交通的发展总是不断地解决交通需求与交通供给之间出现的问题，也就是解决车辆和道路之间的矛盾。针对高速公路，解决交通事故影响的方法有两种：第一种是在合理规划高速公路网的前提下，加强交通基础设施建设，增加高速公路通行能力；第二种是进行科学化的组织与控制，最大程度地发挥现有道路的通行能力，使交通能够实现有序地流动。比较这两种方法，前一种需要投入大量的人力、物力且周期长，路网通行能力的增长远远不如交通需求
24、增长的速度快，要想在有限的道路空间解决好车辆增加与交通畅通的问题，仅靠修路或扩路已不可能。换句话说，用简单的方法解决交通问题将渐渐失去效果，并步入恶性循环。而后一种方法投入少，并且在短时间内就能取得效果。因此各国交通工程专家逐渐转变思路，从依靠修建更多的公路、扩大路网去满足日益增长的交通需求转移到利用高新技术来改造现有交通系统及其管理控制体系，提高交通事故下的通行能力，从而达到提高交通管理水平的目的 2 1。通行能力是交通工程学的一个重要内容，确定道路通行能力是道路交通规划、设计、管理与养护的需要，也是道路交通工程技术管理人员的一项重要任务。目前，对高速公路交通事故下的通行能力研究较少，对高速
25、公路基本路段而言，只ltl一-第一章绪论有当其所有断面的道路和交通条件都相同时，最大通行能力的分析才有意义。交通事故的发生改变了高速公路路段的道路条件，而这种改变只发生在某一断面处，它对交通流的影响并没有涉及到整个路段。这种情况下，无论用产生“瓶颈”断面处的最大通行能力，还是未受到影响处的最大通行能力，其对路段服务水平的评价结果都不能真实地反映整个路段车流的运行质量。因此，在分析高速公路交通事故条件下的通行能力时，使用传统的道路通行能力是不合适的。基于此，本文通过对高速公路交通事故下通行能力影响因素分析、事故下通行能力研究、事故下通行能力改善措施分析及相应的仿真研究，为事故下的交通研究提供了理
26、论依据。本论文依托国家高技术研究发展计划专题课题路网环境下高速公路交通事故影响传播分析与控制(课题编号：2 0 0 7 A A l l Z 2 4 8)展开研究。1 2 国内外研究现状随着各国经济的发展，人们加强了对通行能力的研究，并取得了一定的进展。美国对道路通行能力研究的最早，取得的研究成果也最多，从2 0 世纪4 0 年代起，就开始了对道路通行能力的研究，至2 0 0 0 年底，道路通行能力手册已先后进行了四次完善，是世界各国交通专家研究道路通行能力的重要参考文献。我国对道路通行能力的研究始于8 0 年代，虽然取得了一定的进展，但针对事故条件下通行能力研究很少，所以有必要对我国高速公路交
27、通事故条件下通行能力进行研究，形成适合国内国情的、系统的通行能力研究方法。1 2 1 国外研究现状世界上对道路通行能力的研究最早始于2 0 世纪4 0 年代。1 9 4 4 年，美国道路研究委员会(H i g h w a yR e s e a r c hB o a r d，简称H R B)以O K N o r m a n n为首，成立了道路通行能力研究小组，收集了大量公路交通流数据，经过分析、归纳，撰写成研究报告，于1 9 5 0 年出版了道路通行能力手册。此后，H R B 将道路通行能力进行了持续不断地研究，至今已经有6 0 多年的历史了。1 9 6 5 年，H R B 将最新的研究成果进行
28、了再次汇总，出版了第二版的H C M l 3 1；1 9 7 5 年，美国道路研究委员会更名为“美国运输研究委员会(T r a n s p o r t a t i o nR e s e a r c hB o a r d，简称T I m)；1 9 8 0 年，T R B 根据1 9 6 5 年至1 9 8 0 年间道路通行能力的研究进展，出版了道路通行能力专刊交通研究通报(T a n s p o r t a t i o nR e s e a r c hC i r c u l a r)4 1；后来，T R B 又在1 9 8 5 年出版了第三版2i，j；I-1l长安大学硕士学位论文的H C M，并
29、在1 9 9 1、1 9 9 4、1 9 9 7 年总结了各阶段的研究成果，出版了三次针对第三版H C M 修订本【5】【6】f 7 l；2 0 0 0 年，T R B 在对最新研究成果进行了总结后，出版了第四版的H C M 引，该版本引入了交通流仿真模型和智能交通技术，丰富了通行能力研究的实验手段。随后T R B 又提出了一项耗资千万美元修订H C M 2 0 0 0 的计划，拟对1 2 个研究课题、3 0 个子项目进行深入研究1 9 l。T R B 在编写H C M 的同时，还召开了4 次关于通行能力的国际学术研讨会，于1 9 9 1、1 9 9 4、1 9 9 8、2 0 0 0 年分别
30、在德国卡尔斯鲁厄、澳大利亚悉尼、丹麦哥本哈根、美国的夏威夷召开了四次道路通行能力国际学术研讨会【1 0】【l l】【1 2】1 3 1，为世界各国通行能力研究人员互相交流、互相学习提供了一个平台继美国之后，许多发达国家均根据本国实情组织专门研究队伍开展了这方面的实地调研，编制出各自的H C M 手册【1 4】。其他方面，H o b a n 研究了道路条件对通行能力的影响，出版了相关的专著；S a t i s h和K u m a r 分析了混合交通条件下车道宽度对通行能力的影响【1 5】；B r a h i m 和H a l l 分析了恶劣天气对速度、流量和车道占有率的影响I l 州；S h a
31、 n l k a r 和M a n n e r i n g 分析了恶劣天气下流量、平均车速和速度变异的关系【1 7】。随着计算机技术和仿真技术的进步，世界各国研究者也开始利用计算机进行交通分析和交通仿真，对道路通行能力进行分析，并取得了不菲的成果。交通仿真在国外大体经历了3 个阶段【1 8 J：第一阶段，2 0 世纪4 0 年代末至6 0 年代初为诞生期。1 9 5 1 年，英国道路研究实验室完成了最早的仿真项目交叉口交通仿真；第二阶段，6 0 年代初至8 0 年代初为发展期。这一时期出现的比较著名的宏观仿真软件有：用于信号交叉口的C A P C A L、城市干道网的S P A N，D A S
32、 S E R，T R A N S Y T，S S T O P 以及高速公路的F R E Q，F R E C O N 等；微观仿真软件有：美国研制的用于信号交叉口的T E X A S 和S I G S I M、用于城市干道网的N E T S I M、用于高速公路的I N T R A S，澳大利亚用于乡村道路的T R A R R 等【2 0】，瑞典用于乡村道路的V T I l l9 1。第三阶段，8 0 年代至今为成熟期。这一时期出现了混合模型，如S c h w e r d i f e g e r 提出的D Y N E M O 模型。模型开始向综合化发展，如英国M V A 公司的T R I P S
33、，Q u a d s t o n e公司的P A R A M I C S 和美国联邦公路局的T S I S 以及C a l i p e r 公司的T R A N S C A D。用于高速公路的C O R Q 以及用于乡村公路的T W O P A S t 2 1 1 等。这一时期新技术开始用于仿真，使仿真界面更加友好、人机交互更加方便，如德国的V I S S I M，西班牙T S S 公司的A I M S L J N 2 等。3第一章绪论总之，交通仿真技术已经广泛应用于交通事故、出入口控制、道路通行能力等多个研究领域，为研究日益复杂的交通问题提供了一个非常有用的分析平台。1 2 2 国内研究现状
34、我国对道路通行能力的研究起步较晚，在2 0 世纪8 0 年代前期，基本上引用国外的研究结论，然而实践证明，中国的交通、道路环境及管理方式等方面与国外有较大差异，国外研究成果并不是完全适合中国国情，不能一味照搬【2 2 1。交通部于1 9 8 3 年由交通部公路科学研究所主持对“混合交通双车道公路路段通行能力”进行研究，对平原地形下混合交通双车道公路路段通行能力进行了较为系统的研究，提出了一套比较合理、实用的研究方法【2 3】2 4】。1 9 9 4 年至1 9 9 8 年，河北省和河南省交通部门开展了“河北、河南道路通行能力研究”专项研究，针对一般等级公路和无信号交叉口的通行能力进行分析，取得
35、了一系列研究成果【2 引。我国对双车道公路通行能力研究最为系统和深入的是国家“九五 攻关项目国道主干线设计集成系统开发与研究，公路通行能力研究作为该项目四个课题之一，课题对平原地形下各类交通设施的通行能力进行了深入、系统地研究，建立和完善了适合我国公路交通特点的通行能力分析体系，取得了非常丰厚的研究成果。张起森编著了道路通行能力分析，书中较为详细地介绍了高速公路基本路段和特殊路段的交通特性，建立了相应的通行能力理论模型【2 6 1。长安大学陈宽民、严宝杰编著了道路通行能力分析，在理论上增加了许多新的道路通行能力模型【2 7 1。与此同时，国内许多学者也对公路通行能力进行了广泛、深入的研究。同济
36、大学周茂松分析了高速公路养护维修作业区通行能力的影响因素，并进行了相应地微观仿真研究【2 8 1；常成利发表了高速公路路段通行能力分析方法的探索与实践 2 9 l；陈金川博士以交织区通行能力为研究目标，在考虑交织区各流量基础上，应用统计学和间隙接受理论推导交织区通行能力结果1 3 0】；陈小鸿利用微观仿真软件V I S S I M 对交织区通行能力的影响因素进行了分析，研究了交织区长度、交织交通量比等因素对交织区内交织运行的影响；北京工业大学荣建结合对高速公路基本路段通行能力的研究成果，在实践中进行了应用【3 l】；赵春、王炜等建立了主路不同流量的入口匝道通行能力模型3 2】；吉林大学张袅雄对
37、高速公路匝道与交织区域的通行能力进行了详细的论述p 3 J；吴兵、杨佩昆等分析了高速公路入口匝道通行能力的制约因素，并运用平面优先交叉口通行能力模型研究成果，建立了高速公路入口匝道通行能力模型【3 4 1；苏州市交通设计研究院秦道标建立了4|J_1长安大学硕士学位论文高速公路事故段的通行能力理论模型【3 5】。在交通仿真方面，我国研究起步较晚，目前取得了一些比较明显的成果，主要有：同济大学段进宇开发了关于城市快速路匝道控制的仿真软件M i c r o S i m【3 6】；北京工业大学荣建开发了高速公路基本路段仿真软件B E S S，建立了高速公路基本路段的仿真模型，得出了理想条件下高速公路基
38、本路段的通行能力值【3 7】；东南大学叶涛和方靖着重讨论了慢车特性，分析了双车道公路交通流特性，考虑了驾驶人、车辆、道路、环境和交通管理措施之间的关系及对通行能力的影响，建立了一般双车道公路的仿真模型【3 8】【3 9 1；北京理工大学开发了城市交通诱导仿真系统；西南交通大学对利用仿真技术对高速公路车头时距分布规律及其应用进行了探讨；天津大学利用仿真模型进行了交通流自组织管理控制研究；华南理工大学运用交通仿真分析了信号交叉口的通行能力和服务水平；中国科学技术大学进行了基于微粒跃动模型的趁势交通仿真研究；吉林大学用G P S S(G e n e r a l p u r p o s eS y s
39、t e m sS i m u l a t o r)仿真语言对交叉口的交通状态进行仿真研究 4 0 1。由此可见，国内在道路通行能力方面的研究较为全面，但针对交通事故条件下通行能力的研究较少，因此，非常有必要对交通事故条件下高速公路通行能力展开研究，形成适合我国国情的交通事故条件下通行能力研究方法。1 3 研究目的和意义目前，国内外对通行能力都有较多的研究，但对高速公路交通事故下通行能力研究成果仍然偏少，加大对通行能力的研究，尤其是交通事故下的通行能力研究，能够直接增加道路的通行能力、减少延误，间接地减少交通事故、提高路网可靠度及效率，从而促进高速公路的管理水平、提高国民经济发展和人民生活水平。
40、本文以提高我国高速公路交通管理水平为目标，首先对高速公路交通事故发展规律进行研究，然后通过对高速公路交通事故通行能力影响因素的分析，开展高速公路交通事故下通行能力理论研究，提出相应的改善措施，并通过交通仿真进行效果验证。本文的研究目的是：1)总结国内外通行能力的研究现状及发展趋势，丰富和拓展通行能力理论；2)揭示并阐述高速公路交通事故发展规律；3)分析了高速公路交通事故下通行能力影响因素，运用决策树理论对事故延迟时间进行分析；4)提出了高速公路交通事故下通行能力改善措施；第一章绪论5)通过对仿真软件的二次开发，实现对改善措施的仿真效果验证。1 4 研究内容与思路1 4 1 研究内容本论文为高速
41、公路交通事故下通行能力及改善措施研究，重在探索高速公路交通事故下通行能力，确定相应的改善措施，为交通事故后交通处理提供了较为充实的理论依据，本文的主要研究内容是：1)高速公路交通事故下通行能力影响因素分析采用文献法进行了全面总结，得出高速公路交通发展规律，运用现场调研、数理统计等方法对影响因素，尤其是事故延迟时间进行了详细分析；2)高速公路交通事故下通行能力分析对交通事故影响下高速公路通行能力进行分析，重点研究了基本路段、匝道连接处交通事故下通行能力，运用数学建模方法，建立了相应通行能力研究模型；3)高速公路交通事故下通行能力改善措施分析针对一般路段、特殊路段及恶劣天气的通行能力改善措施进行了
42、分析，从交通管理层面及设施布设方面提出详尽的改善措施；4)仿真研究通过对仿真软件V I S S I M 的二次开发，完成对高速公路交通事故下通行能力改善措施的仿真，并检验改善措施的实效效果。1 4 2 研究技术路线1)通过对陕西省西宝高速的多次调研和对文献资料收集、查阅及整理分析，明确本论文研究目标、主要研究内容及需要解决的关键问题；2)深入学习交通专业领域知识，本着科学、实用、符合国情的原则拟定关键问题的解决思路和方法；借鉴国外先进经验，结合我国高速公路通行能力实际研究情况，确定高速公路交通事故影响下的通行能力研究模型。3)综合运用交通仿真学、数理统计分析学、计算机学等专业及相关理论，定性分
43、析了交通事故通行能力影响因素，定量测算了高速公路交通事故下通行能力，建立了相应的模型，得到高速公路交通事故下通行能力改善措施。基于以上考虑，论文的研究拟采用的技术路线如图1 1 所示：6长安大学硕士学位论文图1 1 技术路线图ll-lrl第二章高速公路交通事故下通行能力影响因素分析第二章高速公路交通事故下通1 仨J 厶匕R e 力影响因素分析道路通行能力是指在一定的道路条件、交通条件和服务水平的情况下，单位时间内能够通过道路或车道上某截面处的最大交通流量。本章从高速公路事故发展规律入手，研究交通事故的特点及分布规律，分析高速公路正常情况下和交通事故下通行能力影响因素，重点研究了事故延迟时间。2
44、 1 高速公路交通事故发展规律2 1 1 高速公路交通事故特点高速公路交通事故特点H 1 1 1 4 2 1：(1)发生重、特大交通事故的概率大，占事故总数的比例高高速公路交通流量较大，行驶速度高，往往发生恶性交通事故，后果严重，祸及车辆多，伤亡人数多，还易诱发二次事故，造成更多人员伤亡，带来更为巨大的经济损失及恶劣的社会影响。(2)单车事故所占比例很大单车事故是指行驶车辆突然驶离规定车道，撞至道路设施或倾翻于行驶道路上等事故现象，单车事故在我国高速公路交通事故中所占比例较大。这类交通事故表象原因为行驶车辆故障或驾驶人违反安全行车规定违章操作所致；深层次原因为驾驶人安全意识淡薄和行驶车辆的技术
45、性能不能满足高速公路上安全高速行驶要求。(3)追尾事故比较多追尾是我国高速公路各类事故中较为普遍的一类交通事故，约占到事故总数的3 0。诱发的主要原因为：驾驶人疏忽大意或措施不当；疲劳驾驶，加之道路景观单一，导致驾驶人判断能力和操作准确性下降；车辆本身不能满足高速公路行驶的性能需求；雨、雪、雾天气下能见度低，安全行车距离不能保证，因为路面摩擦系数降低，制动效果难以保障。(4)事故驾驶人中，新驾驶人所占比例大，驾驶人成分比较复杂新驾驶人往往缺乏高速公路行车经验和应对突发情况的处理经验，很容易因为采取了不当措施而导致发生交通事故。我国驾驶人队伍中既有通过严格专业训练培养出来的驾驶人，也有速成培养的
46、驾驶入，由于驾驶人成分的复杂性，驾驶人违章操作行驶是我国高速公路交通事故发生的主要原因之一。8j长安大学硕士学位论文2 1 2 高速公路交通事故分布规律高速公路交通事故有其独特的规律。我国高速公路建设起步较晚，发展很快，而高速公路管理部门管理方法和观念认识较为滞后，再加上物质、经费条件的限制，目前我国高速公路运营管理还不尽如人意，与高速运输发展的时代要求还有一定的差距。近年来高速公路交通事故的分布规律如下 4 3 1 4 4 1 1 4 5 l：(1)事故原因分布超速行驶、疲劳驾驶是引发高速公路交通事故的主要原因。在高速公路交通事故中，因行人、乘车人、非机动车驾驶人原因引发的事故占有一定比例。
47、(2)事故时间分布交通事故与交通活动和交通环境都有着密切的相关关系。交通活动，如交通流量大小、速度特性等在有其固定的时间规律性。交通活动所处的自然环境，如天气、季节情况等，其时间变化规律更加明显。因此，交通事故具有明显的随时间变化的特征。(3)事故形态分布高速公路交通事故的事故形态主要为追尾、撞击固定物、翻车、擦碰、失火等，追尾、撞击固定物原因主要是超速、超车或者安全措施不当引起；翻车主要有雨、雾、雪等恶劣天气的影响，还有超速行驶以及避险措施不当。近年来，因尾随相撞造成的事故起数、死亡人数约占总数的l 3 和1 2；因撞固定物造成的事故起数、死亡人数约占总数的1 4 和1 1 0。(4)事故交
48、通方式分布各种车辆的动力性能、车速、外形尺寸、爬坡能力、负载程度等对交通事故也有一定的影响。车辆类型越多，车流速度差别范围越大，越容易导致超车，导致发生交通事故的可能性越大。高速公路上客车事故与货车事故总数相当，但货车事故死亡人数明显要比客车事故死亡人数更高。(5)事故气候分布不同气候条件下交通事故状况有所差异。晴天时，驾驶条件良好，车速较快，驾驶人随意性较大，一旦发生紧急状况，难以采取一定措施避免碰撞，由于碰撞能量大，不可避免地将会造成严重的事故伤亡。恶劣的气候条件给行车条件增加了困难，更容易诱发交通事故。雾天行车，能见度降低，视距严重不足，极易发生恶性追尾事故。雨天行车，路面摩擦系数不到干
49、燥铺装路面的一半，摩擦系数随速度增加而急剧降低，导致车轮易打滑，严重时将产生“水漂 现象，引发交通事故。9第二章高速公路交通事故下通行能力影响因素分析2 2 高速公路交通事故下通行能力影响因素交通事故条件下的通行能力有其特殊性，其影响因素不仅包括高速公路正常条件下通行能力影响因素，还包括与事故相关的封闭路段数、事故路段限速、事故延迟时间等因素。2 2 1 高速公路通行能力影响因素影响高速公路通行能力的因素一般分为道路条件、交通及交通管制条件、环境和气候条件以及规定运行条件等。1)道路条件道路条件包括车道数、道路设施类型、车道宽度等因素，这些因素都会影响通行能力。(1)车道数车道数会影响通行能力
50、，增加车道数会提高道路的通行能力，但是，当单向车道数超过5 条时不会再对通行能力造成较大影响。(2)车道宽度在较窄的车道行驶，驾驶人只能通过减速或保持较低的速度行驶才可以保证车辆之间具有足够间距和安全性，这样就降低了道路的通行能力。(3)路肩宽度和侧向净空较窄的路肩宽度和侧向净空会迫使驾驶人试图避开他们觉得有危险的路边或中央分隔带，而向相邻车道靠近，影响了车辆正常通行，导致通行能力下降。(4)平、纵面线形良好的平、纵面线形可以保证重型车辆和小客车以大致相同的速度行驶；不良的平、纵面线形会使重型车辆的速度降低过大，影响小客车的正常运行，从而降低了道路通行能力。特别是道路上连续且坡度较大的纵坡对重