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高速公路隧道火灾应急疏散模拟与策略

地下空间与工程学报 2023年第6期19卷 2072-2080,2089页

作者：赵丹郭志国刘超时周令剑谭清岚江西理工大学应急管理与安全工程学院江西赣州341000

近年来高速公路隧道火灾事故时有发生,因其封闭性和狭长性,一旦发生火灾,更易造成群死群伤。为探索公路隧道疏散安全性及提升其疏散效率的策略,选取南京富贵山双线公路隧道为研究对象,采用Pyrosim建立仿真模型,利用FDS进行典型工况(火... 详细信息

近年来高速公路隧道火灾事故时有发生,因其封闭性和狭长性,一旦发生火灾,更易造成群死群伤。为探索公路隧道疏散安全性及提升其疏散效率的策略,选取南京富贵山双线公路隧道为研究对象,采用Pyrosim建立仿真模型,利用FDS进行典型工况(火源功率分别为3 MW、15 MW、20 MW和30 MW)火灾数值模拟,对隧道内的温度、CO浓度、能见度进行分析,确定可用安全疏散时间;通过Pathfinder进行疏散模拟,得出人员所需安全疏散时间,再根据安全疏散准则进行判断和疏散策略优化验证。结果表明:火源功率越大,达到危险状态的时间越短,15 MW及以上火灾工况无法满足安全疏散要求,说明发生较大火灾时均不满足安全疏散要求;而增大纵向风速、加设排烟装置和优化疏散路线后能保证人员安全疏散。研究结果可为公路隧道火灾应急疏散提供参考依据。

关键词：高速公路隧道火灾蔓延 FDS模拟 Pathfinder仿真应急策略

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高速公路隧道反光条间距对跟驰行为的影响

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第1期48卷 31-36页

作者：徐文广杜志刚梅家林陈雪峰贝润钊武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 武汉理工大学襄阳示范区襄阳441138 同济大学土木工程学院上海200092

文中根据跟驰过程隧道反光条的刺激次数计算出相应的反光条间距,选取32名驾驶员作为被试,通过UC/Win-Road开展模拟驾驶实验,记录隧道反光条间距为0、280、140、100、70、50 m方案下的行车数据,采用第一次减速车距、跟车车距和车道偏移... 详细信息

文中根据跟驰过程隧道反光条的刺激次数计算出相应的反光条间距,选取32名驾驶员作为被试,通过UC/Win-Road开展模拟驾驶实验,记录隧道反光条间距为0、280、140、100、70、50 m方案下的行车数据,采用第一次减速车距、跟车车距和车道偏移等指标验证方案的有效性.结果表明:相较于改善前,不同间距下隧道反光条都会增大第一次减速车距和跟车车距,减少车道偏移量,提升隧道行车安全性.但是当隧道反光条间距过大、刺激次数少时,改善效果较差,当隧道反光条间距过小、刺激次数多时,会引起负面影响,导致车距和偏移改善效果不显著,其中隧道反光条间距为140 m、刺激2次时最为合理,车距和偏移改善效果较好.

关键词：高速公路隧道模拟驾驶跟驰行为隧道反光条间距刺激次数

高速公路隧道曲线路段视线诱导设施有效性试验

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交通运输工程学报 2020年第1期20卷 215-225页

作者：杜志刚倪玉丹杨理波文竞舟余昕宇武汉理工大学交通学院湖北武汉430063 云南省公路科学技术研究院云南昆明650000

分析了高速公路隧道不同半径曲线路段的反光环数目对驾驶人曲率感知能力的影响规律;针对线形诱导标识和反光环2种典型视线诱导方案,应用驾驶模拟器进行室内仿真试验,通过测量驾驶人的弯道错觉程度和反应时间来衡量驾驶人的曲率感知能力... 详细信息

分析了高速公路隧道不同半径曲线路段的反光环数目对驾驶人曲率感知能力的影响规律;针对线形诱导标识和反光环2种典型视线诱导方案,应用驾驶模拟器进行室内仿真试验,通过测量驾驶人的弯道错觉程度和反应时间来衡量驾驶人的曲率感知能力,利用Origin软件分析了试验数据。研究结果表明:改善前,驾驶人对半径的高估程度大于35%,反应时间不小于5.46 s;采用3个线形诱导标识时,不同半径下弯道错觉程度和反应时间有小幅度降低,在半径为400 m的情况下曲率诱导效果较好,弯道错觉程度为6.12%,说明线形诱导标识可提高驾驶人的曲率感知能力,但提升效果不显著;采用3个可见反光环时,不同半径下弯道错觉程度均小于5%,且反应时间较改善前降幅大于37%,说明3个反光环能有效提高驾驶人的曲率感知能力,同时将反应时间控制在合理范围;基于Logistic函数拟合分析发现,不同半径下驾驶人的弯道错觉程度与反光环数目拟合曲线拐点接近3,且拐点处弯道错觉程度最低,同时,不同半径下反应时间与反光环数目成负相关,且当反光环数目大于4个时,反应时间呈现收敛趋势,说明增加可见反光环数目对降低反应时间作用有限,因此,推荐使用3个反光环进行高速公路隧道曲线路段视线诱导。

关键词：交通信息高速公路隧道曲线路段室内仿真试验视线诱导曲率感知能力反应时间

高速公路隧道光色环境视觉特征分析与优化设计研究

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高速公路隧道光色环境视觉特征分析与优化设计研究

作者：焦墨雪河北工业大学

学位级别：硕士

高速公路隧道具有改善公路线型、大幅提高运输效率的优势,是我国重要的交通运输方式之一。然而隧道环境特殊,存在隧道洞内外亮度差异大、隧道内光环境单调等问题,导致隧道成为交通事故的高发地段。而隧道内事故的发生通常会带来较大生... 详细信息

高速公路隧道具有改善公路线型、大幅提高运输效率的优势,是我国重要的交通运输方式之一。然而隧道环境特殊,存在隧道洞内外亮度差异大、隧道内光环境单调等问题,导致隧道成为交通事故的高发地段。而隧道内事故的发生通常会带来较大生命危险和经济损失,因此改善隧道内光色环境,提高行驶安全性至关重要。目前在隧道交通视觉与光环境研究领域,彩色路面铺装是一个重要的研究热点,大多针对隧道出入口处彩色路面的应用进行初步探讨,隧道内彩色路面和侧壁铺装与驾驶视觉舒适度、驾驶警觉性的关系尚不明确。本文旨在通过实验研究,确定隧道内彩色铺装对驾驶员视觉特征的影响,以有助于优化隧道光色环境、提高驾驶安全性。本文在梳理相关领域文献的基础上,选取高速公路隧道作为研究对象,采用模拟驾驶实验和眼动仪测试方法,针对隧道的彩色铺装对驾驶员视觉特征及主观评价的影响进行研究。首先,根据前期研究和文献梳理结果,确定隧道彩色路面颜色取值与种类,建立三维模拟视频,进行模拟驾驶实验,同时通过眼动仪获得受试者在驾驶过程中的眼动数据,结合受试者主观评价,获得路面色彩方案的对比评价结果。其次,在调研与文献研究基础上确定隧道侧壁图案形状、颜色等常见铺设方案,在铺设彩色路面的基础上,通过模拟驾驶实验方法,获得驾驶员在模拟驾驶过程中的视觉变化规律及主观感受,从而获得不同隧道路面与侧壁铺设色彩的综合对比结论。最后,建立隧道照明设计方案,采用软件模拟的方法对不同颜色的路面与侧壁组合模型进行光环境模拟,计算各照明区段亮度变化值,并通过隧道侧壁和路面的亮度评价指标对比,获得隧道彩色铺装与照明优化设计方案。实验结果表明,彩色路面及侧壁的铺装可以提高驾驶员的视觉舒适及驾驶警觉,优化隧道光色环境。隧道内铺设黄色路面和蓝色侧壁标志时,更有利于驾驶员在隧道驾驶。本文通过实验研究,获得了隧道路面和侧壁光色环境对驾驶员视觉特征与主观感受评价的关系,研究成果可为隧道内的彩色铺装与照明技术应用提供参考,从而有助于在今后隧道工程建设中提高驾驶员的视觉舒适度、驾驶警觉性,提高隧道交通安全性。

关键词：高速公路隧道彩色路面侧壁视觉舒适度安全驾驶隧道优化设计

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高速公路隧道交通事件分类及响应措施

公路 2022年第7期67卷 321-325页

作者：崔瑾赵海涛张程玮中交公路规划设计院有限公司北京市100088

对影响高速公路隧道影响区驾驶安全的交通事故进行分类。根据文献综述,分析了22种交通事件,提出了3种类型,包括车辆间事件、单车事件和其他事件。将严重程度分为5个等级,并采用专家评分法对22种交通事件的严重程度进行评估。为了保证评... 详细信息

对影响高速公路隧道影响区驾驶安全的交通事故进行分类。根据文献综述,分析了22种交通事件,提出了3种类型,包括车辆间事件、单车事件和其他事件。将严重程度分为5个等级,并采用专家评分法对22种交通事件的严重程度进行评估。为了保证评价结果的统计显著性,确定了各级专家的权重。根据评估结果,将严重程度分为3级,即严重事件、较严重事件和一般事件。最后,分别对这3种分类提出了相应的响应措施。

关键词：高速公路隧道交通事故应急响应

高速公路隧道入口区域交通工程设施改善对策与应用

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隧道建设（中英文） 2020年第4期40卷 545-551页

作者：梅家林汤振农杜志刚焦方通武汉理工大学交通学院湖北武汉430063 金华市公路管理局浙江金华321000

高速公路隧道入口区域交通事故率高于普通路段,尤其是追尾、撞击洞门事故频发,容易造成群死群伤。为提升高速公路隧道入口区域的交通安全,在《公路隧道提质升级行动技术指南》对交通工程设施相关规定的基础上,提出隧道入口区域交通工程... 详细信息

高速公路隧道入口区域交通事故率高于普通路段,尤其是追尾、撞击洞门事故频发,容易造成群死群伤。为提升高速公路隧道入口区域的交通安全,在《公路隧道提质升级行动技术指南》对交通工程设施相关规定的基础上,提出隧道入口区域交通工程设施应满足空间路权、驾驶人因和驾驶任务的基本原则。隧道入口区域典型问题集中于可变信息板、标志信息和视线诱导设施上,主要是信息组合不良、交通标志位置不当、诱导信息不连续和不一致。由此进一步提出隧道入口区域标牌内容、形式和位置的设置建议,并提出通过增设环形立面标记、隧道轮廓带、警示型线形诱导标、柔性警示柱和防撞桶等视线诱导设施来加强隧道入口区域的视觉环境过渡的方法。最后,基于空间路权、驾驶人因和驾驶任务3个基本原则对交通工程设施改善效果进行评价。

关键词：高速公路隧道隧道入口交通工程设施交通安全改善对策

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高速公路隧道交通异常预警技术研究

高速公路隧道交通异常预警技术研究

作者：王晶晶重庆交通大学

学位级别：硕士

高速公路隧道作为高速公路的瓶颈路段,相较于普通路段亮度差较大、空间较封闭,使各类交通异常频发,如隧道火灾、装载车货物洒落、车辆故障、交通拥挤、交通事故和一氧化碳超标等。当其内出现交通异常事件时,可能会对区域交通流产生比较... 详细信息

高速公路隧道作为高速公路的瓶颈路段,相较于普通路段亮度差较大、空间较封闭,使各类交通异常频发,如隧道火灾、装载车货物洒落、车辆故障、交通拥挤、交通事故和一氧化碳超标等。当其内出现交通异常事件时,可能会对区域交通流产生比较严重的影响,甚至引发重大交通事故。因此,隧道交通异常预警对于提高高速公路运行效率,减少交通事故具有重要现实意义。由尾撞事故和交通拥挤的典型性,故本文采用双截面法对交通拥挤和尾撞事故两种交通异常进行预警,并进行实例验证。首先,分析高速公路隧道的环境特征和交通运行特征,明确场景的固有特征,为后文的预警时空范围提供依据,且就高速公路隧道交通异常的概念及特点、发生异常的条件及交通异常发生后上下游交通流特征参数的变化情况深入探究,明确两种异常之间的关系,确定交通异常标签及影响交通异常的主要特征参量。因交通异常预警包含预测和异常检测,最后就目前交通异常检测的方法及评价指标进行总结,阐述了不同交通异常检测方法的优缺点。其次,进行交通异常预警特征工程(交通异常预警特征参量和数据)的分析。首先选用异常发生位置的上下游相邻两截面共15个异常预警特征参量,基于异常决策标签通过RF算法对选定的异常预警特征参量进行重要度排序,得到了从大到小排序的异常预警参量集;接着对预警参数所对应的交通数据的采集原则和采集技术进行了分析,利用交通波理论对数据采样间隔进行分析,发现当采样间隔小于30.95s时满足预警指标,继而制定了交通异常预警参量数据的采集标准;之后阐述了目前交通信息采集方式的原理和特点,并对采集到的交通数据进行预处理使之转化为可操作的数据;最后对上述理论开展对比模型实例演算,确定了交通异常预警参数的特征集和样本集。接着,对交通异常预警参量集进行预测,由于神经网络对非线性预测具有一定的优势,本文选取BP神经网络为预测模型,考虑模型具有易陷入局部最优的缺点,利用SSA算法对其权值和阈值进行优化,确定最优权值和阈值;通过分析交通异常预警参数的时空自相关性,得到最佳单次样本量和特征维度,由此确定了预测模型的最佳输入结构;最后通过实际案例与其他传统预测模型进行对比,预测精度有明显提高。最后,结合基于RF的交通异常预警参数选取模型、SSA-BP预测模型与GSSVM交通异常检测模型构建交通异常预警模型。首先利用机器学习中SVM算法建立异常检测模型,并用Grid Search算法对模型参数c、g进行优化,构建GSSVM交通异常检测模型;然后通过交通异常预警参数的时空分布来分析异常点的时空刻度,根据异常的条件对检测出的交通异常进行识别;接着根据隧道的视觉特性和停车视距确定高速公路隧道不同区段的预警时空范围;最后以沪渝高速公路某长隧道为研究对象进行交通异常预警的案例分析,结论表明,异常检测率达到了94.32%,误报率仅为5.39%,检测时间稍长为51.50s,再将前文预测结果输入到检测模型达到交通异常预警的目的,得到预警准确率为93.29%,表明本文交通异常预警模型能有效对异常事件进行识别并预报,提升了高速公路隧道的运行效率和安全性。

关键词：高速公路隧道交通异常预警交通拥挤尾撞

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高速公路隧道群路段运营对策研究

现代隧道技术 2021年第S01期58卷 102-107页

作者：蒋浩林志苏培循李佳奇孙鑫阳重庆交通大学土木工程学院重庆400074

山区高速公路隧道群路段车流量的大幅增加引起交通事故数量的增加。因此,对高速公路隧道群路段安全运营措施的研究具有重要意义。文章基于重庆某山区高速公路隧道群路段2011—2016年发生的交通事故数据,采用数据调研、实地考察的方式分... 详细信息

山区高速公路隧道群路段车流量的大幅增加引起交通事故数量的增加。因此,对高速公路隧道群路段安全运营措施的研究具有重要意义。文章基于重庆某山区高速公路隧道群路段2011—2016年发生的交通事故数据,采用数据调研、实地考察的方式分析了隧道群路段交通事故成因,提出6个方面的管理措施,并建立了天气预警系统,采用了遮光棚和彩色路面的解决措施。对比了实施安全运营措施前后3年的交通事故数据在事故总量、不同道路线形事故总量和不同天气下的交通事故数量变化。结果表明,实施安全运营后,该隧道群路段交通事故数量增长率远低于车流总量增长率,对道路线形是平直线形、一般弯道交通事故数量增长率控制效果明显,对晴天和雨天两种常见天气下的交通事故数量增长率控制明显。

关键词：高速公路隧道运营安全统计分析隧道群

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高速公路隧道进出口彩色路面视觉特征研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2021年第9期40卷 60-67页

作者：袁景玉刘晓健姚胜高源张志涛王智德河北工业大学建筑与艺术设计学院天津300130

高速公路隧道铺设彩色路面被认为是提高道路交通安全的有利措施之一。为获取更加合理的色彩路面铺设设计方案,提高驾驶员的行车注意力,采用虚拟驾驶实验方法,选择红黄两色作为彩色路面颜色,与原始路面形成对照组,利用SketchUp和Lumion... 详细信息

高速公路隧道铺设彩色路面被认为是提高道路交通安全的有利措施之一。为获取更加合理的色彩路面铺设设计方案,提高驾驶员的行车注意力,采用虚拟驾驶实验方法,选择红黄两色作为彩色路面颜色,与原始路面形成对照组,利用SketchUp和Lumion软件建立符合实际工程要求的模型以及测试视频,研究受试者模拟驾驶时的视点注视图及轨迹图、瞳孔面积变化特征等。结果表明:在隧道进出口段铺设彩色路面有助于提高驾驶员在行车时的注意力;彩色路面接近段与出口段驾驶员视觉特征存在差异,在隧道接近段铺设黄色路面后驾驶员视点比红色路面更加集中,出口段差别较小,其中红色路面集中程度稍高。

关键词：隧道工程高速公路隧道彩色路面眼动实验视觉特征