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高速公路小净距互通立交车辆纵向运行特性

交通信息与安全 2024年第2期42卷 147-157页

作者：王延鹏张杰潘存书陈正欢徐进重庆交通大学交通运输学院重庆400074 中信科智联科技有限公司重庆400041 重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074

为明确车辆在高速公路小净距互通立交的纵向运行特性,在G50沪渝高速公路重庆段的白杨沟立交和跑马坪立交,开展了38位被试的实车驾驶试验。利用车载仪器采集了自然驾驶状态下的车辆运行速度以及纵向加速度等参数,计算了速度极差、带宽以... 详细信息

为明确车辆在高速公路小净距互通立交的纵向运行特性,在G50沪渝高速公路重庆段的白杨沟立交和跑马坪立交,开展了38位被试的实车驾驶试验。利用车载仪器采集了自然驾驶状态下的车辆运行速度以及纵向加速度等参数,计算了速度极差、带宽以及聚集系数,分析了驾驶行为的约束性以及速度变化特征。提取了纵向加速度连续变化曲线的峰值,研究了纵向加速度的累积频率、概率分布特性以及特征百分位值。结果表明:在小净距区段,合流区与分流区相互重叠,车辆交织行为增多,车辆间干涉严重,速度极差较大,离散性较高;断面速度总体呈现偏态分布,小净距区段断面速度区间大于其它断面。纵向加速概率分布曲线总体呈现偏态分布,加速度负值分布区间大于正值分布区间;小净距区段交通环境相对更复杂,驾驶人操作更加谨慎,与常规净距立交相比,小净距立交纵向加速度平均值低0.28 m/s^(2)。汇入过程中,驾驶人对加速度的选择存在一定差异,偏向于较大的加速度正值(0.542 m/s^(2))与较低的加速度负值(-0.081 m/s^(2))。然而,驶出过程中,驾驶人对加速度的选择具有一定趋同性,加速度正值(0.300 m/s^(2))与负值(-0.350 m/s^(2))差异性小;男性驾驶人纵向操作频率高于女性,幅度低于女性,不同驾驶风格驾驶人纵向加速度变化趋势具有一定的趋同性。

关键词：交通工程小净距立交驾驶行为高速公路行驶速度加速度

基于实车驾驶的城市立交区汽车行驶轨迹特性研究

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基于实车驾驶的城市立交区汽车行驶轨迹特性研究

作者：潘存书重庆交通大学

学位级别：硕士

互通式立体交叉可以连接不同高程的相交道路,减少交通冲突点,保证交通安全的同时也能有效提高道路的通行能力。由于存在分流、合流、视距不足以及运行速度变化等问题,立交区仍然存在较高的安全风险,常常成为交通事故的高发区域。立交区... 详细信息

互通式立体交叉可以连接不同高程的相交道路,减少交通冲突点,保证交通安全的同时也能有效提高道路的通行能力。由于存在分流、合流、视距不足以及运行速度变化等问题,立交区仍然存在较高的安全风险,常常成为交通事故的高发区域。立交区的运行环境复杂而多变,车辆在短暂的运行过程中会经历多种场景的切换,保证车辆在运行过程中的安全,是道路设计者与使用者共同关心的话题。道路交通系统涉及人、车、路和环境等基本要素,车辆的安全运行需要各要素之间形成高度的协同作用,而驾驶人的实际驾驶效果可以很好地反应各要素的协同程度。为此,以两个典型的城市立交区作为研究对象,通过实车驾驶试验获取立交区的行车轨迹,分析驾驶人在城市立交区的行驶轨迹特征。所选的立交区包括两个出口、两个入口、6条匝道,共测试了33位驾驶人,获得的数据主要有速度、横向位移和轨迹曲率。首先,将立交区分为立交出口、立交入口和匝道基本路段三个典型区段。根据获得的横向位移曲线和轨迹曲率曲线,分别分析了以上三个区段的行驶轨迹特征。在立交出口,描述了驾驶人的驶出起点位置和驶出点位置的分布情况,划分了驾驶人的驶出特征区间。在立交入口,发现有限的行驶空间对驾驶人有很强的约束性,入口区域的轨迹变化比出口区域更加趋同化。在匝道基本路段,分析了轨迹曲率的变化特征,发现圆曲线内的轨迹曲率存在不同程度的波动,并且驾驶人有靠匝道内侧行驶的倾向。其次,分析了立交出、入口轨迹参数间的相关性。在立交出口,车辆越靠近主线内侧行驶,分流的起始位置越提前,驾驶人驶出主线需要更长的纵向距离。在立交入口,宽入口情况下轨迹参数间的关系与出口基本一致,窄入口情况下轨迹分布较为集中,轨迹参数间的相关关系更弱。此外,还分析了不同速度模式下轨迹的演化规律,发现两个出口都有加速、减速和匀速三种驶出模式;宽入口情况下以加速和匀速驶入模式为主,窄入口情况下以减速和匀速驶入模式为主。最后,分析了不同驾驶人驾驶行为的差异性。性别上,发现轨迹特征并无较大差异,但是男性驾驶人的速度期望更高。驾驶经验上,虽然个别参数的单因素方差分析结果表现为有显著差异,但具体的数值差别并不大,这与驾驶人的选择有一定关系。驾驶风格上,冒险型驾驶人存在从分流点之后驶出主线的情况。

关键词：互通立交实车驾驶行驶轨迹驾驶行为

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环形立交匝道的小客车运行特征

吉林大学学报（工学版） 2020年第6期50卷 2101-2112页

作者：徐进刘俊潘存书林伟崔强常旭重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074 重庆市轨道交通集团有限责任公司重庆401120 林同棪国际工程咨询(中国)有限公司重庆401147 沈阳市交通运输事务服务与行政执法中心沈阳110004

为明确环形匝道的真实运行状态和驾驶行为特征,在4座苜蓿叶形互通立交上开展了实车路试。使用车载仪器采集自然驾驶状态下的车辆运行参数,基于汽车行驶速度和横向加速度数据,分析了环形匝道内部的运行特征,得到以下结论:有一半的速度实... 详细信息

为明确环形匝道的真实运行状态和驾驶行为特征,在4座苜蓿叶形互通立交上开展了实车路试。使用车载仪器采集自然驾驶状态下的车辆运行参数,基于汽车行驶速度和横向加速度数据,分析了环形匝道内部的运行特征,得到以下结论:有一半的速度实测值超出了匝道设计速度,半径值增加时匝道行驶速度有增大的趋势;匝道速度实测值显著低于采用《公路项目安全性评价规范》推荐运行速度模型的计算值;下坡环形匝道的行驶速度总体上低于上坡环形匝道,即驾驶人在下坡匝道上更注意控制行驶速度;不同驾驶员的横向加速度幅值和变化趋势存在较大差异,但可以对其分类,归类之后同一类驾驶人具有相近的横向加速度幅值和变化趋势;环形匝道的行驶舒适性处于一般水平,对环形匝道中段的横向加速度曲线提取均值和峰值,均值点(或峰值点)的第50百分位值和均值都高于横向加速度设计值;根据概率分布直方图,横向加速度均值在1.5 m/s2附近的频次最高,横向加速度峰值在1.85 m/s2附近的频数最高。

关键词：道路工程互通立交环形匝道驾驶行为自然驾驶运行速度横向加速度

基于自然驾驶数据的跨江大桥小客车跟驰特性研究

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中国公路学报 2022年第5期35卷 170-178页

作者：徐进孙子秋龙岩松潘存书彭金栓重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学山区复杂道路环境"人-车-路"协同与安全重庆市重点实验室重庆400074

为明确跨江大桥的跟驰行为特征以及驾驶模式,在重庆菜园坝大桥展开了30位被试的小客车实车驾驶试验,使用华测航姿测量系统和前视碰撞预警系统Mobileye 630采集自然驾驶状态下汽车的连续行驶速度、车头时距和车头间距等数据。通过筛选得... 详细信息

为明确跨江大桥的跟驰行为特征以及驾驶模式,在重庆菜园坝大桥展开了30位被试的小客车实车驾驶试验,使用华测航姿测量系统和前视碰撞预警系统Mobileye 630采集自然驾驶状态下汽车的连续行驶速度、车头时距和车头间距等数据。通过筛选得到了725条有效跟驰轨迹数据,对比分析发现跨江大桥与城市一般道路的跟驰行为存在一定差异性,明确了菜园坝大桥车头时距和车头间距的分布特征,并且对强跟驰(小于1.6 s)、过渡区间(1.6~2.6 s之间)以及弱跟驰(大于2.6 s)3种跟驰状态和驾驶人性别差异下的跟驰数据进行了分析。结果表明:桥梁段车头时距分布集中在1.6 s处,车头间距分布集中在18 m处;超过1/3的跟驰轨迹处于强跟驰状态,此状态下前车驾驶行为对跟驰车辆具有较强制约性;当车辆处于弱跟驰状态时,前车对于后车的约束性会随车头时距的增大而快速降低;过渡区间的设立更好地揭示了强/弱跟驰状态之间的转变并不是只有一个临界值,而是存在一个转换过程,并且其间车辆跟驰特性的变化与驾驶人本身的操作行为存在较大关联;驾驶人的性别差异对跟驰距离几乎没有影响,但男性驾驶人往往会采取更加冒险的驾驶行为,平均车头时距、车头间距以及相对速度均高于女性驾驶人。

关键词：交通工程跟驰行为自然驾驶城市桥梁车头时距驾驶行为

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典型道路场景以及场景切换时的速度行为特性

吉林大学学报（工学版） 2021年第4期51卷 1331-1341页

作者：徐进潘存书符经厚刘俊王郸祁重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074 重庆交通大学交通运输学院重庆400074

为明确典型道路场景以及场景切换时的速度行为特性,在重庆选择3条路段开展超过70位被试的实车驾驶试验,用车载仪器采集了自然状态下的车辆运行数据,分析了不同场景对驾驶行为的约束性以及行驶场景交替时的速度变化特征,具体发现如下:驾... 详细信息

为明确典型道路场景以及场景切换时的速度行为特性,在重庆选择3条路段开展超过70位被试的实车驾驶试验,用车载仪器采集了自然状态下的车辆运行数据,分析了不同场景对驾驶行为的约束性以及行驶场景交替时的速度变化特征,具体发现如下:驾驶人在跨江大桥主线上的速度选择行为具有较强的离散性,即该环境对驾驶行为的约束性较弱,车辆间的速度差异增加了追尾事故的发生几率。从大桥主线驶入小半径匝道时,驾驶人会提前在主线上减速,驾驶行为受到的约束性增加。驶入隧道时驾驶人会将减速行为持续到隧道洞内一段距离,速度幅值的离散性同时降低,表明隧道入口的环境突变会提高驾驶人速度选择行为的趋同性。驶入小半径曲线匝道时,驾驶人的减速行为会持续至匝道圆曲线范围内,驶入速度越高,减速度越大;匝道圆曲线较长时仅有少部分驾驶人会在圆曲线中部定速行驶;而圆曲线较短时未观察到恒速行驶行为;行驶速度在多层螺旋匝道范围内维持恒定。70%驾驶人的速度幅值分布在较窄的区间内,因此在较小的范围内调整设计参数便可以照顾到大多数驾驶人的行为习惯。

关键词：交通工程驾驶行为道路条件行驶场景行驶速度立交匝道跨江大桥隧道

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城市道路多车道交织区的微观驾驶行为特性

交通信息与安全 2020年第3期38卷 138-147页

作者：张雪榆潘存书徐进重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074

为明确城市道路立交交织区的微观驾驶行为特征,在重庆市主城区南山立交开展小客车实车试验,通过车载高精度GPS和Mobileye采集了32名驾驶员在自然驾驶状态下的交织区实测数据,获得了交织区以及邻近路段范围内的行驶轨迹特征、速度特征、... 详细信息

为明确城市道路立交交织区的微观驾驶行为特征,在重庆市主城区南山立交开展小客车实车试验,通过车载高精度GPS和Mobileye采集了32名驾驶员在自然驾驶状态下的交织区实测数据,获得了交织区以及邻近路段范围内的行驶轨迹特征、速度特征、车辆汇入行为、换道时间等微观驾驶行为的变化规律和分布特性,并分析了驾驶人性别、气质类型对微观驾驶行为的影响。结果表明,驾驶人在交织区范围内会经历减速和加速2个阶段,内敛型驾驶人进入交织区时的减速长度显著大于外向型驾驶人,交织区内的加/减速度幅值在±0.5m/s^2范围内,交织区进口速度高于出口速度。在交织区范围内,男性驾驶人比女性驾驶人更早执行换道操作;另一方面,男性驾驶人穿越三角区再汇入车流的危险行为占比较大,容易导致交通事故的发生。男性驾驶人和外向型驾驶人通常更偏向以较高的速度通过交织区,并且换道持续换道时间较短;女性和内敛型则相反,速度普遍偏低,且需要更长的换道时间。

关键词：互通立交交织区速度趋势驾驶行为驾驶风格

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山地城市多车道交织区驾驶人心理负荷研究

中国安全科学学报 2022年第3期32卷 25-32页

作者：张雪榆潘存书林伟徐进重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆城市交通开发投资(集团)有限公司重庆401121 山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074

为明确驾驶人在城市道路多车道交织区路段行驶时的减速行为特性及其与驾驶心理负荷间的相关性,开展实车试验,采集驾驶人心电信号和车辆运行参数等数据,将驾驶人按不同的换道状态分为2种类型,分析驾驶人心率变化特性与减速特征间的关系... 详细信息

为明确驾驶人在城市道路多车道交织区路段行驶时的减速行为特性及其与驾驶心理负荷间的相关性,开展实车试验,采集驾驶人心电信号和车辆运行参数等数据,将驾驶人按不同的换道状态分为2种类型,分析驾驶人心率变化特性与减速特征间的关系。研究结果表明:在交织区段内,非干扰状态下驾驶人心理负荷较干扰状态整体明显增大,但后者心理波动更频繁;女性驾驶人驶入交织区段时较男性驾驶人更易产生较大的心理负荷;在干扰与非干扰状态下,驾驶人心率增长率均表现出与最大减速度之间偏相关性较高,即最大减速度对驾驶人心率增长率的影响更大。

关键词：山地城市多车道交织区驾驶人心理负荷减速行为心率增长率

山区公路回头曲线小客车纵向行驶特性及运行速度模型

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吉林大学学报（工学版） 2023年第12期53卷 3432-3445页

作者：徐进王延鹏陈海源张晓波潘存书重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074 浙江江南工程管理股份有限公司深圳分公司广东深圳518000 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

为明确山区公路回头曲线路段小客车的纵向驾驶行为特性,以国道G211线重庆市彭水县花地湾至宁家寨段为试验道路,开展了小客车实车驾驶试验。采集了自然驾驶状态下的车辆轨迹、速度、加速度等数据,分析了回头曲线路段的速度幅值特征;明确... 详细信息

为明确山区公路回头曲线路段小客车的纵向驾驶行为特性,以国道G211线重庆市彭水县花地湾至宁家寨段为试验道路,开展了小客车实车驾驶试验。采集了自然驾驶状态下的车辆轨迹、速度、加速度等数据,分析了回头曲线路段的速度幅值特征;明确了上坡和下坡方向的速度行为模式,得到了速度变化特征点位置的分布规律;研究了入弯减速度和出弯加速度的幅值特征和影响因素。结果表明:回头曲线路段的车辆行驶速度明显高于道路设计速度和限速值,超速行为非常普遍;上坡方向为“减速-加速”两阶段速度模式,与一般弯道存在差异;下坡方向为“减速-匀速-加速”三阶段速度模式;速度特征点分布位置受到视距、坡度和曲线偏角等因素的影响,且与常规假设存在一定差异;上坡回头曲线的速度谷值点位置主要分布于圆曲线前半段;下坡方向减速止点主要集中在缓和曲线-圆曲线连接点与圆曲线中点附近,加速起点主要分布于圆曲线和第二缓和曲线范围内;回头曲线下坡方向和上坡方向的入弯减速度85分位值分别为1.25和1.0 m/s^(2),下坡方向和上坡方向的出弯加速度85分位值分别为0.9和0.6 m/s^(2),即坡向和坡度对加(减)速度存在显著影响。最后,建立了回头曲线路段入弯、弯中和出弯阶段的运行速度模型,并进行了验证。本文研究成果可为艰险山区复杂线形公路的安全性评价以及安全改善提供理论支撑和基础数据支持。

关键词：交通运输系统工程交通安全回头曲线几何线形驾驶风险运行速度驾驶行为

基于自然驾驶数据的跨江大桥小客车驾驶行为特征研究

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交通信息与安全 2020年第3期38卷 148-156页

作者：孙子秋潘存书徐进重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074

跨江大桥历来都是城市交通的命脉和交通结点,为明确跨江大桥的运行速度特征以及驾驶行为模式,在重庆市菜园坝大桥展开了30位被试的小客车实车驾驶试验,使用航姿测量系统和Mobileye630采集自然驾驶状态下汽车的连续行驶速度、加速度和道... 详细信息

跨江大桥历来都是城市交通的命脉和交通结点,为明确跨江大桥的运行速度特征以及驾驶行为模式,在重庆市菜园坝大桥展开了30位被试的小客车实车驾驶试验,使用航姿测量系统和Mobileye630采集自然驾驶状态下汽车的连续行驶速度、加速度和道路环境信息。基于自然驾驶数据,明确了菜园坝大桥的速度变化模式,分析了车辆合、分流对大桥主线行驶车辆运行特性的影响。研究结果表明,菜园坝长江大桥2个行驶方向都呈"加速-减速-加速-减速"的变化趋势;在自由流状态下,桥头和桥尾15th百分位与85th百分位速度的差值从10 km/h增加到20 km/h,不同驾驶人在大桥上的速度幅值具有较强的离散性,表明车辆之间存在严重的纵向冲突,揭示了跨江大桥车辆追尾事故的本质原因。菜园坝大桥菜苏方向合流区平均减速距离131 m,平均减速度为-0.301 m/s^2,分流区平均减速距离213 m,平均减速度-0.406 m/s^2,苏菜方向分流区平均减速距离267m,平均减速为-0.387 m/s^2,车辆在合流点附近的减速距离和减速度要低于分流点,合流与分流车辆的换道行为会显著影响大桥主线直行车辆的运行状态,导致驾驶人采取减速行为。匝道出入口与桥头距离越近,车辆速度受到的影响程度就会高,有必要加强分/合流点附近的交通管控和行车引导,提高车辆行驶安全性。

关键词：交通安全自然驾驶城市道桥运行速度驾驶行为