吳善根，李 濤，林宣財(cái)，潘兵宏，王 佐

(1. 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710075；2. 長(zhǎng)安大學(xué) 公路學(xué)院， 陜西 西安 710064)

0 引言

為提高高速公路的交通安全水平，公路設(shè)計(jì)應(yīng)具有良好的行駛條件，確保駕駛?cè)四軌蚩辞逡欢ň嚯x內(nèi)的路面狀況，以便在緊急情況下駕駛?cè)四芗皶r(shí)在路面障礙前安全停車(chē)。因此《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG-D20—2017)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《路線(xiàn)規(guī)范》)規(guī)定“高速公路、一級(jí)公路的一般路段，每條車(chē)道的停車(chē)視距應(yīng)不小于表1規(guī)定”。確保停車(chē)視距是保障道路交通安全的重要指標(biāo)之一。相關(guān)研究表明事故率隨行車(chē)視距增加而逐漸減小[1]。足夠的視距能夠給予駕駛?cè)俗銐虻呐袛嗪蜎Q策時(shí)間，是高速公路行車(chē)安全的重要影響因素。

表1 《路線(xiàn)規(guī)范》規(guī)定的停車(chē)視距

各國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范均對(duì)停車(chē)視距值進(jìn)行了規(guī)定[2-9](圖1)，可以看出我國(guó)《路線(xiàn)規(guī)范》規(guī)定的停車(chē)視距值與日本規(guī)定值相同，但與其他國(guó)家規(guī)定值有較大差異。我國(guó)《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》(JTG-B05—2015)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《安評(píng)規(guī)范》)規(guī)定評(píng)價(jià)停車(chē)視距時(shí)，應(yīng)采用運(yùn)行速度檢驗(yàn)，但《路線(xiàn)規(guī)范》條文解釋中說(shuō)明停車(chē)視距采用設(shè)計(jì)速度的折減值計(jì)算(設(shè)計(jì)速度大于等于80 km/h時(shí)，折減系數(shù)為0.85，60 km/h時(shí)的折減系數(shù)為0.9)。如此導(dǎo)致按照相同停車(chē)視距計(jì)算公式檢驗(yàn)時(shí)，《安評(píng)規(guī)范》計(jì)算結(jié)果大于《路線(xiàn)規(guī)范》，二者之間存在矛盾。因此本文將在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，建立新的停車(chē)視距計(jì)算模型，并采用調(diào)查實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)模型中關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行研究，提出更合理停車(chē)視距計(jì)算模型和建議值。

圖1 各國(guó)小客車(chē)停車(chē)視距值對(duì)比

國(guó)外研究者對(duì)停車(chē)視距計(jì)算模型和重要參數(shù)展開(kāi)了深入研究。D.Fambro等[10]基于駕駛?cè)撕蛙?chē)輛性能建立了停車(chē)視距計(jì)算模型，通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證，推薦了不同車(chē)型的停車(chē)視距。Y.Hassan[11]等通過(guò)分析駕駛?cè)说奶匦约暗缆肪€(xiàn)形等因素，建立視距計(jì)算模型。B.Crisman等[12]首次用車(chē)輛在遇到緊急情況時(shí)減速度代替輪胎與地面之間摩阻系數(shù)作為視距計(jì)算時(shí)的主要計(jì)算參數(shù)。G.Nehate，M Rys[13]建立基于GPS數(shù)據(jù)的停車(chē)視距新模型。Y.Hassan和T.Saye[14]通過(guò)對(duì)道路斷面進(jìn)行參數(shù)化分析，提出三維視距的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法。國(guó)內(nèi)研究者對(duì)停車(chē)視距的研究主要聚焦在視距模型理論的改進(jìn)以及道路線(xiàn)形的檢驗(yàn)方法。張馳等[15]根據(jù)道路中線(xiàn)的坐標(biāo)方程和橫斷面參數(shù)，提出了公路三維視距檢驗(yàn)技術(shù)。姜虹等[16]重新劃分汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程并建立不同路面條件下的停車(chē)視距模型。楊永紅等[17]通過(guò)運(yùn)行速度和制動(dòng)減速度對(duì)停車(chē)視距進(jìn)行修正。荀雙杰[18]建立停車(chē)視距檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，運(yùn)用仿真平臺(tái)對(duì)山區(qū)高速公路進(jìn)行視距檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。楊帆等[19]從3個(gè)方面對(duì)停車(chē)視距模型進(jìn)行修正，并從目標(biāo)物高度的角度出發(fā)，提出保證停車(chē)視距的建議。

國(guó)內(nèi)外大多數(shù)研究者將85%的設(shè)計(jì)速度作為車(chē)輛運(yùn)行速度計(jì)算停車(chē)視距，但隨著我國(guó)多車(chē)道高速公路交通管理方式的改進(jìn)，不同車(chē)型、不同車(chē)道運(yùn)行速度呈現(xiàn)明顯差異。故僅從《路線(xiàn)規(guī)范》條文里對(duì)視距值確定的解釋已經(jīng)不能完全說(shuō)服設(shè)計(jì)者和使用者，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)高速公路交通的運(yùn)行特點(diǎn)，結(jié)合車(chē)輛的制動(dòng)性能，對(duì)停車(chē)視距的計(jì)算模型進(jìn)行改進(jìn)。因此，本文將基于多車(chē)道高速交通運(yùn)行特征，結(jié)合運(yùn)行速度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)停車(chē)視距計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，重新細(xì)分汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程，建立停車(chē)視距計(jì)算模型；根據(jù)不同車(chē)型，結(jié)合不同制動(dòng)減速度提出停車(chē)視距推薦值。

1 基于制動(dòng)減速度的停車(chē)視距計(jì)算模型

1.1 傳統(tǒng)停車(chē)視距模型

停車(chē)視距是指汽車(chē)在行駛時(shí)，駕駛?cè)俗钥吹角胺秸系K物時(shí)起，至障礙物前安全停止所行駛的最短距離。國(guó)內(nèi)的停車(chē)視距理論計(jì)算模型如式(1)所示：

(1)

式中，ST為停車(chē)視距；v為行駛速度；tr為駕駛?cè)朔磻?yīng)時(shí)間；φ為道路附著系數(shù)；ψ為道路縱坡。由式(1)表明停車(chē)視距的大小主要取決于駕駛?cè)朔磻?yīng)時(shí)間、車(chē)輛行駛速度、道路附著系數(shù)、道路縱坡等參數(shù)有關(guān)。由于道路摩阻系數(shù)與輪胎條件、路面條件及制動(dòng)條件相關(guān)，其規(guī)定值是在試驗(yàn)值的基礎(chǔ)上得來(lái)。隨著現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，新的輪胎和路面材料，以及汽車(chē)防抱死系統(tǒng)ABS的應(yīng)用，并且我國(guó)《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》(GB7258—2012)規(guī)定我國(guó)的大型貨車(chē)必須安裝ABS系統(tǒng)，這些設(shè)備的產(chǎn)生與應(yīng)用都大大提升了汽車(chē)的制動(dòng)性能。道路附著系數(shù)不再能準(zhǔn)確地反映出車(chē)輛的制動(dòng)情況。美國(guó)AASHTO主編的《公路與城市道路幾何設(shè)計(jì)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《綠皮書(shū)》)從2001版開(kāi)始已經(jīng)運(yùn)用汽車(chē)制動(dòng)減速度來(lái)代替道路摩阻系數(shù)計(jì)算停車(chē)視距。

制動(dòng)減速度是指車(chē)輛在行駛中迅速降低行駛速度直至停車(chē)的能力，是汽車(chē)制動(dòng)效能的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。同時(shí)我國(guó)制定了標(biāo)準(zhǔn)[20]明確規(guī)定了對(duì)各種車(chē)型汽車(chē)的制動(dòng)減速度要求。制動(dòng)減速度能更加科學(xué)、準(zhǔn)確地反映實(shí)際行駛過(guò)程中車(chē)輛制動(dòng)的情況。因此，本文主要將制動(dòng)減速度作為關(guān)鍵參數(shù)，從車(chē)輛運(yùn)動(dòng)學(xué)角度構(gòu)建停車(chē)視距計(jì)算模型，使停車(chē)視距計(jì)算更加合理。

1.2 汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程分析

為更全面考慮汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)，需要將制動(dòng)過(guò)程更加細(xì)化，考慮基于制動(dòng)減速度的汽車(chē)制動(dòng)模型。當(dāng)駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)前方有障礙物時(shí)，車(chē)輛緊急停車(chē)或換道行為。根據(jù)《汽車(chē)?yán)碚摗穂21]將汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)化如圖2的4個(gè)過(guò)程。第1個(gè)過(guò)程為駕駛?cè)艘庾R(shí)到危險(xiǎn)物以及腳從加速踏板移向制動(dòng)踏板的過(guò)程，該過(guò)程所需的時(shí)間稱(chēng)為駕駛?cè)朔磻?yīng)時(shí)間t1；由于制動(dòng)踏板存在自由行程、制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓間存在著間隙等因素，從踏下制動(dòng)踏板經(jīng)一定時(shí)間制動(dòng)力才開(kāi)始發(fā)揮作用，第2過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為t2；第3個(gè)過(guò)程為制動(dòng)減速度上升至最大值的過(guò)程，經(jīng)時(shí)間t3達(dá)到最大制動(dòng)減速度，將第2和第3個(gè)過(guò)程所需的時(shí)間統(tǒng)稱(chēng)為制動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)時(shí)間(t2+t3)；第4個(gè)階段為采用最大減速度制動(dòng)的過(guò)程，經(jīng)時(shí)間t4后車(chē)輛停車(chē)，該過(guò)程所用時(shí)間稱(chēng)為全制動(dòng)時(shí)間。將制動(dòng)減速度在制動(dòng)力上升時(shí)間段的變化簡(jiǎn)化為線(xiàn)形遞增過(guò)程。

圖2 汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程

1.3 基于制動(dòng)減速度的停車(chē)視距計(jì)算模型

(1)駕駛?cè)嗽诜磻?yīng)時(shí)間t1內(nèi)行駛反應(yīng)距離為：

S1=V0t1=V0T1，

(2)

式中，V0為汽車(chē)制動(dòng)前的初始車(chē)速；t1為駕駛?cè)朔磻?yīng)時(shí)間；T1為反應(yīng)時(shí)間結(jié)束時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。

(2)在制動(dòng)協(xié)調(diào)階段，汽車(chē)行駛距離是指制動(dòng)踏板自由行程時(shí)間t2以及制動(dòng)力上升時(shí)間t3的行駛距離[22]，計(jì)算公式如下：

(3)

式中，S21為制動(dòng)協(xié)調(diào)距離；V為制動(dòng)力上升階段任一時(shí)刻t的行駛速度，其計(jì)算公式為：

(4)

經(jīng)化簡(jiǎn)得：

(5)

將式(5)代入式(3)；可以得制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間段的行駛距離為：

(6)

(3)車(chē)輛進(jìn)入全制動(dòng)過(guò)程，制動(dòng)減速度保持恒定，車(chē)輛以最大制動(dòng)減速度停車(chē)。由運(yùn)動(dòng)學(xué)原理可知：

(7)

則在汽車(chē)全制動(dòng)的過(guò)程中車(chē)輛的行駛距離為：

(8)

式中,S22為全制動(dòng)距離。經(jīng)計(jì)算得：

(9)

結(jié)合式(2)、(6)、(9)，并將車(chē)輛速度轉(zhuǎn)化成千米每小時(shí)得到基于減速的停車(chē)視距計(jì)算模型，如式(10)所示。

(10)

2 停車(chē)視距推薦值

2.1 基本參數(shù)取值

(1)時(shí)間參數(shù)

根據(jù)AASHTO《綠皮書(shū)》的規(guī)定，駕駛?cè)俗R(shí)別判斷時(shí)間1.5 s，作用時(shí)間為1.0 s，所以反應(yīng)時(shí)間t1可取2.5 s[2]。制動(dòng)系統(tǒng)間隙消除時(shí)間t2很短，受駕駛?cè)瞬忍ぐ宓乃俣扰c制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造影響，液壓制動(dòng)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間t2為0.015～0.03 s。制動(dòng)器作用時(shí)間不僅取決于駕駛?cè)说姆磻?yīng)速度還取決于制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)，t2制動(dòng)力的作用時(shí)間一般可取值0.2～0.9 s[21]，本文t2+t3取0.2 s。制動(dòng)踏板存在的自由行程時(shí)間t2取0.03 s。

(2)制動(dòng)減速度

制動(dòng)減速度的大小對(duì)停車(chē)視距結(jié)果影響較大。目前小客車(chē)直線(xiàn)平均最大制動(dòng)加速度約為7.5 m/s2。AASHTO對(duì)45名駕駛?cè)? 000次制動(dòng)試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)90%的駕駛?cè)艘馔庾R(shí)別障礙物時(shí)緊急剎車(chē)所采用的減速度大于3.4 m/s2。本文參考各國(guó)路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范(表2)，一般地區(qū)最大減速度選用較為舒適的3.4 m/s2，積雪冰凍地區(qū)取參考薄冰狀態(tài)的路面滑動(dòng)摩阻系數(shù)0.1～0.25，取制動(dòng)減速度為2.0 m/s2。澳大利亞[23]對(duì)制動(dòng)減速進(jìn)行了更為詳細(xì)的分類(lèi)，考慮了制動(dòng)時(shí)駕駛?cè)瞬煌惺芎蛯?shí)際操作狀態(tài)。澳大利亞規(guī)定緊急狀況下的制動(dòng)減速度為4.51 m/s2，而停車(chē)視距考慮的應(yīng)該是緊急狀態(tài)時(shí)情形，因此本文參考澳大利亞設(shè)計(jì)規(guī)范取緊急制動(dòng)時(shí)的減速度為4.51 m/s2。此外，根據(jù)相關(guān)研究可知，在緊急情況下小客車(chē)的最大減速度一般都能達(dá)到7.5 m/s2，貨車(chē)最大減速度一般能達(dá)到6.5 m/s2[24]。減速度采用4.51 m/s2，約為小客車(chē)最大減速度的60%，貨車(chē)最大減速度的70%，這樣不僅給緊急制動(dòng)留有富裕，減速度也不是特別大，給后車(chē)保留一定的制動(dòng)距離，為避免追尾留有空間。因此建議采用基于制動(dòng)減速度的停車(chē)視距計(jì)算模型，緊急制動(dòng)減速度采用 4.51 m/s2。

表2 國(guó)外規(guī)范中制動(dòng)減速度參考

針對(duì)我國(guó)車(chē)型復(fù)雜多樣的特點(diǎn)，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》(GB7258—2017)[25]中明確規(guī)定了各類(lèi)車(chē)型在空載與滿(mǎn)載狀態(tài)下的平均制動(dòng)減速度要求(表3)。由表3可知，最不利的減速制動(dòng)情況為滿(mǎn)載下的鉸接客車(chē)、鉸接式無(wú)軌電車(chē)以及汽車(chē)列車(chē)，但也要求制動(dòng)減速度應(yīng)≥4.5 m/s2。因此，本研究所取的緊急制動(dòng)減速度正好滿(mǎn)足我國(guó)各類(lèi)同車(chē)型能完成緊急制動(dòng)的需求，同時(shí)一般地區(qū)的制動(dòng)減速度也能保證我國(guó)各類(lèi)車(chē)型實(shí)現(xiàn)較為舒適的減速制動(dòng)。

表3 我國(guó)汽車(chē)制動(dòng)減速度要求

(3)運(yùn)行速度

本文采用跟蹤雷達(dá)對(duì)西安與廣東周邊多條高速公路上的運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)查(圖3)。為避免駕駛?cè)丝匆?jiàn)試驗(yàn)人員和設(shè)備產(chǎn)生警戒心理而引起駕駛行為異常，試驗(yàn)人員的調(diào)查位置盡量隱蔽。對(duì)有天橋跨越的主線(xiàn)，可隱蔽在天橋上，若天橋有遮擋，試驗(yàn)人員可選擇在道路路側(cè)護(hù)欄外對(duì)車(chē)尾進(jìn)行測(cè)量，保證數(shù)據(jù)的有效性。采集過(guò)程中車(chē)輛不應(yīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的交通擁堵。為便于論述，將高速公路車(chē)道由內(nèi)向外進(jìn)行劃分，分別為第1～4車(chē)道。分車(chē)道對(duì)速度采集結(jié)果進(jìn)行分析，得到不同觀(guān)測(cè)點(diǎn)各車(chē)道運(yùn)行速度V85(表4)。

圖3 車(chē)速調(diào)查示意圖

表4 觀(guān)測(cè)點(diǎn)各車(chē)道運(yùn)行速度(單位：km/h)

從表4的實(shí)測(cè)運(yùn)行速度結(jié)果可知：第1車(chē)道V85接近或超過(guò)設(shè)計(jì)速度，且每條車(chē)道的V85均達(dá)到或超過(guò)最高限制速度。運(yùn)行速度由內(nèi)側(cè)車(chē)道向外側(cè)車(chē)道呈遞減趨勢(shì)，最內(nèi)側(cè)車(chē)道車(chē)輛行駛速度最高，最外側(cè)車(chē)輛行駛速度最低。從調(diào)查結(jié)果可以看出高速公路車(chē)輛實(shí)際運(yùn)行速度一般不低于設(shè)計(jì)速度，隨著交通管制的加強(qiáng)，運(yùn)行速度會(huì)有所下降，但均遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)速度的85%。因此，為保障高速公路各車(chē)道車(chē)型行駛安全，應(yīng)取運(yùn)行速度較大的車(chē)道上車(chē)輛運(yùn)行速度計(jì)算停車(chē)視距。故取第一車(chē)道運(yùn)行速度計(jì)算停車(chē)視距，而第一車(chē)道運(yùn)行速度接近設(shè)計(jì)速度，因此在計(jì)算停車(chē)視距時(shí)，宜取設(shè)計(jì)速度計(jì)算停車(chē)視距。當(dāng)然，在安全性評(píng)價(jià)和分析中檢驗(yàn)停車(chē)視距時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)運(yùn)行速度檢查停車(chē)視距，對(duì)停車(chē)視距視距難以滿(mǎn)足運(yùn)行速度的路段，可采取措施控制車(chē)輛的行駛速度，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 停車(chē)視距計(jì)算值

(1)平坡路段停車(chē)視距

結(jié)合上文所研究的運(yùn)行速度調(diào)查、時(shí)間參數(shù)，采用相對(duì)舒適的制動(dòng)減速度3.4 m/s2和緊急制動(dòng)的制動(dòng)減速度4.51 m/s2，用式(10)計(jì)算停車(chē)視距結(jié)果如表5所示。

表5 平坡段停車(chē)視距計(jì)算值

從表4中可以看出，當(dāng)運(yùn)行速度取設(shè)計(jì)速度，且減速取4.51 m/s2時(shí)，得到的平坡段停車(chē)視距與《路線(xiàn)規(guī)范》中規(guī)定停車(chē)視距基本一致。這說(shuō)明目前《路線(xiàn)規(guī)范》中規(guī)定的停車(chē)視距合理。雖然結(jié)果與《路線(xiàn)規(guī)范》一致，但本文采用的速度是設(shè)計(jì)速度，未對(duì)設(shè)計(jì)速度折減。因此比《路線(xiàn)規(guī)范》條文解釋中采用85%的設(shè)計(jì)速度更合理。

(2)縱坡路段貨車(chē)停車(chē)視距

在縱坡路段，由于貨車(chē)載重較大，貨車(chē)制動(dòng)性能受縱坡影響較大，因此縱坡較大的路段應(yīng)對(duì)貨車(chē)停車(chē)視距進(jìn)行修正。當(dāng)貨車(chē)位于坡度路段時(shí)，貨車(chē)受到的重力沿縱坡和垂直于道路的支持力方向分解，上坡路段沿縱坡方向的分力與地面制動(dòng)力共同為上坡車(chē)輛提供制動(dòng)力；下坡路段沿縱坡方向的分力會(huì)抵消部分車(chē)輛制動(dòng)力，不利于車(chē)輛制動(dòng)。車(chē)輛自身重力沿坡道的分力稱(chēng)為坡度阻力(圖4)，采用式(11)計(jì)算。

圖4 貨車(chē)縱坡方向受力圖

Fi=Gsinθ，

(11)

式中，θ為坡度角，其與道路坡度的關(guān)系為：i=tanθ，i為道路坡度。G1為貨車(chē)重力；m為貨車(chē)質(zhì)量。則：

θ=arctani，

(12)

(13)

垂直于道路方向的分力為車(chē)輛提供地面摩擦力，即：

Fb1=φGcosθ。

(14)

則車(chē)輛在縱坡上行駛時(shí)的總制動(dòng)力為：

(15)

式中，CD為空氣阻力系數(shù)；A為迎風(fēng)面積；ρ為空氣密度，一般取1.25 8 N·s2·m-4；V為相對(duì)速度在無(wú)風(fēng)時(shí)車(chē)輛的行駛速度。

結(jié)合式(12)、(13)和(15)得：

(16)

采用式(16)可計(jì)算出不同速度下貨車(chē)在的制動(dòng)減速度修正值(表6)。

表6 坡度上貨車(chē)制動(dòng)減速度修正值(單位：m/s2)

根據(jù)式(10)與表5計(jì)算縱坡路段貨車(chē)停車(chē)視距，用相對(duì)舒適的制動(dòng)減速度3.4 m/s2計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表7，采用緊急制動(dòng)的制動(dòng)減速度4.51 m/s2計(jì)算結(jié)果如表8所示。

表7 制動(dòng)減速度3.4 m/s2貨車(chē)停車(chē)視距計(jì)算值

將表7和表8的計(jì)算結(jié)果與目前《路線(xiàn)規(guī)范》中下坡段貨車(chē)停車(chē)視距對(duì)比可知：《路線(xiàn)規(guī)范》中停車(chē)視距長(zhǎng)度介于舒適制動(dòng)與緊急制動(dòng)計(jì)算值之間，這說(shuō)明《路線(xiàn)規(guī)范》規(guī)定的停車(chē)視距可保證駕駛?cè)嗽诰o急情況下安全停車(chē)制動(dòng)，并留有一定的安全富余。

表8 制動(dòng)減速度4.51 m/s2貨車(chē)停車(chē)視距計(jì)算值

《路線(xiàn)規(guī)范》中對(duì)于上坡路段統(tǒng)一采用表3中停車(chē)視距規(guī)定，長(zhǎng)度同樣介于舒適制動(dòng)與緊急制動(dòng)計(jì)算值之間，同樣說(shuō)明規(guī)定值能保障駕駛?cè)嗽诰o急情況下安全停車(chē)，也留有一定的安全空間。但《路線(xiàn)規(guī)范》規(guī)定無(wú)法滿(mǎn)足舒適制動(dòng)停車(chē)的要求。

綜上所述，采用舒適制動(dòng)減速度值3.4 m/s2得到的不同縱坡下貨車(chē)的停車(chē)視距值與規(guī)范值相近，并能為駕駛?cè)颂峁┦孢m緊急制動(dòng)的機(jī)會(huì)，所以縱坡路段停貨車(chē)車(chē)視距采用表8的計(jì)算結(jié)果，而平坡段處于相對(duì)安全的行駛環(huán)境，貨車(chē)停車(chē)視距采用表7結(jié)果與現(xiàn)有《路線(xiàn)規(guī)范》規(guī)定一致。

2.3 研究后提出的停車(chē)視距值

綜合上述分析，研究后提出的小客車(chē)平坡路段停車(chē)視距值如表8所示；研究后提出的貨車(chē)平坡和縱坡路段停車(chē)視距值如表9和表10所示。

表9 小客車(chē)平坡路段停車(chē)視距推薦值(取整為5 m)

表10 貨車(chē)平坡和縱坡路段停車(chē)視距推薦值(取整為5 m)

從最終推薦的停車(chē)視距研究結(jié)果看，利用基于制動(dòng)減速度的停車(chē)視距計(jì)算模型，考慮了不同制動(dòng)減速度。在平坡路段采取相對(duì)舒適制動(dòng)減速度值得到的停車(chē)視距值與《綠皮書(shū)》中規(guī)定相差不大；采取緊急制動(dòng)減速度值得到的停車(chē)視距值現(xiàn)有《路線(xiàn)規(guī)范》規(guī)定的平坡路段停車(chē)視距值基本一致，但解釋不同。本文從制動(dòng)減速度角度來(lái)解釋?zhuān)饶壳耙?guī)范條文中采用折減后的設(shè)計(jì)速度的解釋更加合理?！堵肪€(xiàn)規(guī)范》中規(guī)定的下坡段貨車(chē)停車(chē)視距值介于采用緊急制動(dòng)減速度與舒適制動(dòng)減速度之間，并且更接近舒適制動(dòng)減速度計(jì)算值。說(shuō)明使用規(guī)范規(guī)定的下坡段貨車(chē)停車(chē)視距時(shí)，能滿(mǎn)足貨車(chē)緊急停車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)距離要求并留有安全富余。但不能滿(mǎn)足貨車(chē)舒適制動(dòng)的制動(dòng)距離要求。因?yàn)樨涇?chē)存在空載時(shí)制動(dòng)性能差、軸間荷載難以保證均勻分布、一條軸側(cè)滑會(huì)引發(fā)其他軸失穩(wěn)半掛車(chē)鉸接制動(dòng)不靈等現(xiàn)象，同時(shí)受縱坡影響大，盡管駕駛?cè)搜劬ξ恢帽刃】蛙?chē)高，但仍需要比小客車(chē)更長(zhǎng)的停車(chē)視距。因此，為避免貨車(chē)緊急制動(dòng)減速度時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，縱坡路段主要以貨車(chē)停車(chē)視距作為控制，對(duì)不同坡度下貨車(chē)制動(dòng)減速度進(jìn)行修正，結(jié)合規(guī)范規(guī)定值提出了縱坡路段停車(chē)視距，以提高縱坡段安全性。

3 結(jié)論

本文結(jié)合高速公路實(shí)測(cè)速度數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)原理從車(chē)輛制動(dòng)減速度的角度研究了高速公路停車(chē)視距?；谲?chē)輛停車(chē)制動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)，構(gòu)建了基于制動(dòng)減速度的高速公路停車(chē)視距計(jì)算模型。結(jié)合路段調(diào)查和各國(guó)對(duì)停車(chē)視距計(jì)算模型和參數(shù)的研究，對(duì)停車(chē)視距模型中的運(yùn)行速度、減速度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了深入的探討和分析，提出了平坡路段和縱坡路段貨車(chē)停車(chē)視距建議值。研究結(jié)果顯示：平坡段采用舒適制動(dòng)減速度計(jì)算得到的結(jié)果與美國(guó)《綠皮書(shū)》規(guī)定值相近，采取緊急制動(dòng)情況下的制動(dòng)減速計(jì)算出的停車(chē)視距值與我國(guó)規(guī)范值相差不大。本文研究的主要成果如下：

(1)構(gòu)建了基于制動(dòng)減速度的高速公路停車(chē)視距計(jì)算模型。研究了模型中關(guān)鍵參數(shù)的取值。在車(chē)輛性能、路面材料與輪胎材料明顯提升的情況下，改變傳統(tǒng)依據(jù)輪胎與道路摩阻系數(shù)為制動(dòng)減速度作為主要控制因素更符合實(shí)際。

(2)提出了在不同縱坡和不同設(shè)計(jì)速度情況下的基于制動(dòng)減速的高速公路停車(chē)視距建議值，為目前《路線(xiàn)規(guī)范》中關(guān)于停車(chē)視距的計(jì)算原理說(shuō)明提供了更合理的解釋?zhuān)⒀a(bǔ)充了上坡路段停車(chē)視距建議值。

(3)高速公路車(chē)輛調(diào)查行駛速度說(shuō)明了《路線(xiàn)規(guī)范》條文中對(duì)設(shè)計(jì)速度折減的解釋不合理，本研究采取用設(shè)計(jì)速度利用減速制動(dòng)模型確定停車(chē)視距更加科學(xué)。

本研究基于制動(dòng)減速度的停車(chē)視距計(jì)算模型采用的舒適緊急制動(dòng)減速度與緊急制動(dòng)減速度參數(shù)取值依據(jù)國(guó)外相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定，下一步應(yīng)進(jìn)行車(chē)輛制動(dòng)減速度的試驗(yàn)，進(jìn)一步提高模型中參數(shù)取值科學(xué)性。