李文軍 白冰兒 李偉東 劉亞 周佩炫
摘 要:論文首先將公交車運行過程分為路段、交叉口以及??空救齻€階段,并分別對各個階段的速度資料進行統(tǒng)計分析,總結(jié)出公交車運行速度特性。然后,基于層次分析法,以公交運行速度、公交運行速度變差系數(shù)、公交平均運行速度與設(shè)計速度之差三個指標建立了公交運行速度的安全評價準則,得到了公交車運行速度的安全等級,這對于公交車的車速安全管理具有一定的理論和指導意義。
關(guān)鍵詞:公交車 運行速度 安全評價
1 引言
大力發(fā)展大力發(fā)展城市公共交通是緩解交通問題的重要措施。研究[1]表明,30%的致死交通事故和所有交通事故的12%都直接或間接的與車速有關(guān)。因此,有必要對公交車的速度安全性進行研究。
國內(nèi)外研究對車速與安全的關(guān)系進行了大量研究,但對于公交車運行過程中的車速與安全的關(guān)系涉及不多。本文的研究目的是,通過采集公交車輛的運行速度數(shù)據(jù),深入分析公交車運行過程中其速度與安全的關(guān)系,為公交車的安全運行速度的設(shè)定提供依據(jù)。
2 公交車運行速度分析
2.1 公交車路段速度分析
公交速度衡量指標主要包括最大值、最小值、均值、標準差、偏度、峰度等,這些指標能夠很好地反映公交速度的分布特性。
本文以支路路段為例進行詳細分析。所取支路路段長度為100m,分別在路段起點、中點和終點設(shè)置數(shù)據(jù)提取點,利用SPSS以及EXCLE對所提取的斷面速度數(shù)據(jù)進行處理分析。支路路段各觀測點的速度統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。
不同等級道路路段速度變化曲線通過路段速度數(shù)據(jù)的15%位車速,50%位車速以及85%位車速求得。其中快速路、主干路、次干路的各個斷面之間的距離分別為50m、70m、60m。
由所得數(shù)據(jù)分析,得到不同等級道路路段速度變化規(guī)律如下:
(1)車輛進入平直路段后速度變化趨勢基本一致,表現(xiàn)出前半段(AB段)加速后半段(BC段)穩(wěn)定行駛的運行過程。(2)不同道路等級的速度變化幅度不同。主干路、次干路的變化幅度較大,而快速路和支路的變化幅度相對較小。(3)不同道路等級車輛速度不一樣??焖俾?、主干路、次干路、支路的速度呈現(xiàn)依次減小的趨勢。(4)不同等級道路的加速度和距離不同。主干路和次干路的加速距離較大,快速路和支路的加速距離相對較小。
2.2 公交車交叉口速度分析
統(tǒng)計交叉口速度的最大值、最小值、均值、標準差、偏度以及峰度等來分析公交車在交叉口的速度特性。在交叉口功能區(qū)上游150m范圍內(nèi),取A、B、C三個斷面數(shù)據(jù)采集點,其中A斷面距離交叉口停車線150m,B斷面距離交叉口停車線 100m,C斷面距離交叉口停車線 50m。由表2對速度變化的分析,得到交叉口速度變化規(guī)律如下:
(1)所有斷面公交速度觀測數(shù)據(jù)大致呈正態(tài)分布;(2)距交叉口不同距離處斷面的速度集中的區(qū)間也不相同,距離交叉口越近,公交車的速度所集中的區(qū)間值越小;(3)距離交叉口停車線越近,標準差越小,說明越靠近交叉口公交車速度越集中。由交叉口速度變化可知,車輛進入交叉口后其速度總體呈現(xiàn)下降趨勢,且后半段(BC段)相對于前半段(AB段)速度減小趨勢稍微變小。
2.3 公交車??空舅俣确治?/p>
2.3.1 公交車進站速度分析
統(tǒng)計公交車進出站時速度的最大值、最小值、均值、標準差、偏度以及峰度等來分析公交車在進出站時的速度特性。為研究方便,進出站影響區(qū)均取100m,并取距停靠站 100m、50m、10m三個斷面,分別研究三個斷面處的速度特征,表3所示為進站時各個斷面的速度統(tǒng)計表。由公交車進站速度統(tǒng)計得出以下結(jié)論:
(a)公交車進出站時,各個斷面速度大致呈正態(tài)分布;(b)越靠近??空?,公交車速度的標準差越小,說明距??空驹浇?, 公交車的速度越集中;(c)由斷面速度頻率分布和速度累積頻率對比分析可知,距??空静煌嚯x斷面速度的集中區(qū)間也不盡相同,距離??空驹浇?,公交車速度集中的區(qū)間值越小;(d)由進出站對比可知,公交車剛駛?cè)胪?空居绊憛^(qū)時速度標準差較大,速度分布較為離散,說明道路環(huán)境的突然改變對公交速度有相當?shù)挠绊憽?/p>
2.3.2 進出站速度變化分析
進出站速度變化關(guān)系通過進出站速度數(shù)據(jù)的15%位車速,50%位車速以及85%位車速來求得,由公交車進出站速度變化關(guān)系可知:
(a)公交車進站時速度總體呈現(xiàn)減小趨勢,且AB段減速度較小、BC段減速度較大;公交車出站時速度呈現(xiàn)增加趨勢,且AB段加速度較大BC段加速度較小。說明距離公交車站點越近速度增加或減小越快,距離公交站點越遠速度增加或減小越慢。(b)公交車進(出)站速度基本呈現(xiàn)勻加(減)速變化。
3 公交運行速度安全性評價
本文結(jié)合公交車運行的實際情況,采用以下三個指標[3]評價公交速度安全。(1)速度;(2)運行速度(平均速度)與設(shè)計速度差;(3)運行速度變差系數(shù)。根據(jù)《指南》[4]提出公路的速度安全評價標準,結(jié)合實際情況,基于層次分析法[5],對元素的相對權(quán)重與一致性檢驗分析得到各個指標的權(quán)重,如表4。
速度安全系數(shù)Y表示公交運行速度綜合評價結(jié)果。在確定速度安全系數(shù)Y時,首先應(yīng)確定兩個基本值。一個是根據(jù)評價標準所得的評價結(jié)果所對應(yīng)的代表數(shù)值,另外一個是評價指標權(quán)重值。采用北京工業(yè)大學碩士研究生羅彬彬在其碩士論文《基于運行速度的山區(qū)雙車道公路線形的安全評價與改善》中所提出的評價結(jié)果賦值,對評價結(jié)果賦值如表5所示。
由此得到速度安全系數(shù)Y的計算式如下:
Y=γ1×β1+γ2×β2+γ3×β3
式中:γ1,γ2,γ3為指標權(quán)重值;
β1,β2,β3為評價結(jié)果代表值。
在進行公交道路安全評價時,首先得到各個階段速度、變差系數(shù)和速度差的安全等級;然后進行一次評價,根據(jù)各階段各因素的賦值與權(quán)重,求得各個階段的安全系數(shù),根據(jù)安全系數(shù)評價準則,得到各個階段的安全速度等級;最后進行二次評價,根據(jù)各個階段的賦值與權(quán)重,求得公交運行過程的速度安全系數(shù),根據(jù)安全系數(shù)評價準則得到公交運行過程中的速度安全等級。
4 結(jié)語
根據(jù)公交車在路段、交叉口以及停靠站的運行速度特性,提出了公交運行速度的安全評價指標及其準則,實現(xiàn)了對公交運行速度的安全評定。
基金項目:國家級或省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目資助;項目編號:S202010710292。
參考文獻:
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[3]羅彬彬.基于運行速度的山區(qū)雙車道公路線形的安全評價與改善[D].北京:北京工業(yè)大學,2008.
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