[摘 要]公路立體線形是影響交通安全的一個(gè)重要因素，在本文中對(duì)道路車輛系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型，利用車輛動(dòng)力學(xué)軟件CarSim構(gòu)建某山區(qū)公路立體線形-駕駛?cè)?車輛耦合模型，基于車輛動(dòng)力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)分析各路段安全隱患，對(duì)路段的危險(xiǎn)性利用風(fēng)險(xiǎn)分析法排序。最后依據(jù)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)曲線對(duì)道路安全性進(jìn)分析。

[關(guān)鍵詞]公路線形；安全評(píng)價(jià)；風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；Carsim；

中圖分類號(hào)：U782 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）01-0090-01

近年來(lái)，我國(guó)的道路建設(shè)處于高速前進(jìn)中，相伴隨的出現(xiàn)了交通安全事故。道路交通事故的發(fā)生通常是人-車-路-環(huán)境多因素共同作用的結(jié)果[1]。然而現(xiàn)階段，學(xué)者和交通安全管理部門對(duì)于公路、車輛、交通環(huán)境對(duì)駕駛?cè)嗽斐傻拈g接影響沒(méi)有給予充分的考慮[2]。本文利用CarSim軟件建立模型。分析道路參數(shù)對(duì)車輛的影響，從而進(jìn)行道路線形評(píng)價(jià)。

1 基于虛擬試驗(yàn)和風(fēng)險(xiǎn)分析的公路線形安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

本文將利用車輛動(dòng)力學(xué)仿真模擬獲得需求的動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，設(shè)給定的道路上車輛類型i種，第i種車輛類型記為，則i=1，2，…，I；車輛動(dòng)力學(xué)指標(biāo)有J種，表示為第i種車輛類型的第j種指標(biāo)，則j=1，2，…，J；設(shè)車輛有K種類型事故，k表示第k種事故類型，則k=1，2，…，K；設(shè)為事故發(fā)生閾值，當(dāng)I型車輛和J值的動(dòng)態(tài)指標(biāo)達(dá)到的值，那么K事故類型會(huì)發(fā)生[3]。

2 carsim軟件模型建立

2.1 車輛模型

通過(guò)CarSim軟件建立整車模型。1個(gè)車身部件，4個(gè)較低的質(zhì)量，4個(gè)部分的旋轉(zhuǎn)車輪和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的1部分[7]。

2.2 道路模型

本文通過(guò)CarSim軟件建模進(jìn)行安全分析。在CarSim軟件的仿真環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)道路三維幾何模型和三維路面模型的建立和路面摩擦系數(shù)的輸入主要步驟如下[9]：（1）確定道路中心線位置，（2）確定道路中心線高程（3）確定路面的中心線及相對(duì)標(biāo)高，用來(lái)確定路面的立體形態(tài)；

2.3 駕駛員模型

在carsim模型仿真中，駕駛員模型有速度與方向控制組成。

3 公路線形設(shè)計(jì)方案安全評(píng)價(jià)

本文根據(jù)道路幾何線形特點(diǎn)，初步按0～200米、200～400米、400～700米、700～1000米來(lái)進(jìn)行道路長(zhǎng)度劃分，最后進(jìn)行道路安全評(píng)價(jià)。首先計(jì)算，為安全閾值，為指標(biāo)平均值。然后計(jì)算和。最后可以得到0～200m危險(xiǎn)系數(shù)為0.005，200～400m危險(xiǎn)系數(shù)為0.76，400～700為0.74，700～1000為0.91。

本文設(shè)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值為=0.9，所以本實(shí)驗(yàn)路段在0～700米處于安全狀態(tài)。危險(xiǎn)系數(shù)在0～0.8之間處于安全狀態(tài)。但700到1000米路段危險(xiǎn)系數(shù)為0.91，超過(guò)了道路的安全閾值，比較危險(xiǎn)。在700～1000的道路上車輛的側(cè)向偏移較大，容易發(fā)生危險(xiǎn)所以需要適當(dāng)?shù)牡缆犯纳?。需要改善道路的轉(zhuǎn)彎半徑以及道路超高設(shè)置從而提高該路段汽車行駛的安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

基于上述建立的道路安全模型，可以用于評(píng)價(jià)道路的安全性。通過(guò)建立安全評(píng)價(jià)模型、道路環(huán)境，并考慮側(cè)翻、側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎等因素。通過(guò)該模型可以判斷道路線形是否合理，確定道路的危險(xiǎn)路段。

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作者：范定旺（1991.1-）男，山西省孝義市人，就讀于長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院，研究方向 為交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理