王思棋， 竇同樂， 徐進,*

(1.重慶交通大學交通運輸學院， 重慶 400041； 2.山區(qū)復雜道路環(huán)境“人-車-路”協(xié)同與安全重慶市重點實驗室， 重慶 400074)

互通式立交解決了平面交叉路口的交通沖突問題，但是由于車輛在互通式立交上的復雜車流特性與駕駛行為，該位置仍然是事故高發(fā)區(qū)，是制約高速公路運行安全與通行效率的“瓶頸”路段[1]。由于匝道的線形指標遠低于主線，導致車輛在匝道的行駛穩(wěn)定性變差[2]，而主線的出入口區(qū)域存在頻繁加速或減速的駕駛行為，因此高速公路互通立交的事故主要集中在匝道線和出入口[3]。以G5515張南高速與G65達渝高速相交處的紅花灣樞紐立交(造型變形苜蓿葉型立交，對角象限雙環(huán)式)為例，2014年1月—2019年5月共發(fā)生事故39起，其中匝道的事故頻次和事故率均占100%，給道路使用者和高速公路運營公司帶來了嚴重損失。此種造型的高速公路樞紐互通十分常見，例如，成都市繞城高速、第二繞城高速和環(huán)線高速共包含37座樞紐互通立交，其中有7座立交為對角象限雙環(huán)式的部分苜蓿葉型立交。

針對互通立交的安全運行特性，徐進等[4]通過實車試驗，基于汽車行駛速度和橫向加速度數(shù)據(jù)對環(huán)形匝道內(nèi)部的運行特征進行了分析，得到了上下坡匝道的速度變化趨勢，并發(fā)現(xiàn)匝道中段的橫向加速度均值和峰值都高于橫向加速度設(shè)計值。崔強等[5-6]以三種典型城市立交匝道為研究對象，分析了不同類型匝道的行駛速度特性和縱向加速度特性，確定了立交出入口的變速起止點及變速長度的分布規(guī)律，并發(fā)現(xiàn)大多數(shù)駕駛員未按限速值行駛，存在著超速駕駛行為。張曉波等[7]通過實車駕駛試驗采集了多條立交環(huán)形匝道的汽車橫向加速度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)苜蓿葉型立交環(huán)形匝道的橫向舒適性水平一般。De Pont等[8]通過分析載重車的橫向加速度與運行速度，得出了高側(cè)翻風險位置與過彎速度高度相關(guān)。

仿真手段被廣泛應用于道路行車安全性的研究，白鋼[9]借助CarSim車輛動力學仿真軟件研究不同道路線形參數(shù)對車輛行駛穩(wěn)定性的影響，得到了汽車行駛穩(wěn)定性的評價指標和判定條件。李詩佳等[10]用CarSim軟件模擬了車輛在主線-匝道-主線的完整運行過程，研究了不同道路條件與超速行駛對車輛行駛穩(wěn)定性及側(cè)向偏移量的影響。蔣剛等[11]利用CarSim軟件模擬車輛在匝道上的行駛過程，得到了A型喇叭口立交匝道的事故形成原因。竇同樂等[12-13]開展了不同類型的互通立交進行仿真實驗，研究了路面附著系數(shù)、車輛載重、匝道半徑和車速對車輛行駛舒適性與安全性的影響。孫川等[14]使用TruckSim-Simulink聯(lián)合仿真方法分析了圓曲線半徑、車速等因素對彎道路段行駛安全性的影響，提出了彎道行駛安全性評價指標。曲大義等[15]通過在減速換道場景中進行仿真，分析換道車輛側(cè)向偏移的影響因素，建立了考慮側(cè)向偏移的行駛車輛優(yōu)化速度模型。

綜上，互通立交的事故致因高度依賴于立交幾何造型，現(xiàn)有研究主要針對喇叭口立交和苜蓿葉型立交匝道，對于部分苜蓿葉型立交，尚未有研究揭示對角象限雙環(huán)式立交匝道事故高發(fā)的機理。為了揭示高速公路部分苜蓿葉型立交的事故形成機制，以達渝高速紅花灣樞紐立交為研究對象，借助CarSim和TruckSim車輛動力學仿真軟件建立完整立交模型和車輛模型，模擬車輛在主線-匝道-主線的完整過程，對部分苜蓿葉型立交環(huán)形匝道上的事故進行分析，提高車輛在高速公路互通立交上行駛的舒適性與安全性。

1 匝道路段事故特征分析

以紅花灣樞紐互通為研究對象，該互通采用對角象限雙環(huán)式的部分苜蓿葉形式，位于G5515張南高速與G65達渝高速相交處，如圖1(a)所示，為更好地描述紅花灣立交匝道，對主要匝道進行命名，如圖1(b)所示。紅花灣樞紐從2014年1月—2019年5月累計發(fā)生交通事故39起，全部集中在匝道B和C，占比100%，具體事故信息見表1。

如圖1所示，在匝道范圍內(nèi)，小半徑匝道之前存在較長的直線路段或者大半徑曲線路段，易誘使駕駛員超速行駛。從表1中發(fā)現(xiàn)，紅花灣樞紐互通在小半徑匝道B、C上事故頻發(fā)，事故車型主要為小客車和貨車，事故類型為小客車與貨車撞擊曲線外側(cè)波形梁護欄，進一步分析事故數(shù)據(jù)，偶有貨車在同一位置發(fā)生側(cè)翻。從紅花灣樞紐事故多發(fā)位置來看，小半徑匝道圓曲線所占道路的長度較短，卻集中了大比例的交通事故，嚴重危害了駕駛員的行駛安全。因此，為了降低車輛在小半徑匝道處的事故率，必須從根本上解釋車輛撞擊外側(cè)護欄的事故形成機制，從而提出有效的事故防治措施。

圖1 紅花灣樞紐立交事故高發(fā)匝道Fig.1 Ramp with high accident rate at Honghuawan Junction

表1 部分苜蓿葉型立交事故高發(fā)匝道與事故特征

2 仿真模型

通過緯地三維道路設(shè)計軟件繪制事故立交，把生成的立交數(shù)據(jù)導入CarSim的道路建模中，完成立交在CarSim中的三維建模，然后在汽車動力學軟件CarSim和Trucksim中對事故車輛進行建模，最后對仿真中的駕駛員控制模型進行設(shè)置，實現(xiàn)仿真車輛在主線-匝道-主線的行駛過程，從而確定車輛在小半徑匝道上事故發(fā)生的機制以及車輛安全通過事故匝道所需的條件。

2.1 立交建模

依據(jù)紅花灣樞紐立交的道路數(shù)據(jù)，使用緯地道路設(shè)計軟件對立交進行平面線形設(shè)計、道路超高設(shè)計及縱斷面設(shè)計，復現(xiàn)完整立交，對每條設(shè)計好的道路進行數(shù)據(jù)輸出，并按照CarSim軟件要求對數(shù)據(jù)進行整理，將道路數(shù)據(jù)導入CarSim，生成立交模型。紅花灣樞紐立交共有6條道路，因此需要導入6次道路數(shù)據(jù)。選擇CarSim中的Generic Group of Links設(shè)置立交的6條道路，實現(xiàn)不同界面設(shè)置的道路模型、換道模型處于同一仿真界面。在此界面還需對道路的摩擦系數(shù)進行設(shè)置，根據(jù)課題組在現(xiàn)場的測試結(jié)果，道路條件干燥良好的情況下選擇摩擦系數(shù)為0.6，摩擦系數(shù)利用率為1。

將立交的各條道路進行命名，同一條道路的Road_ID、Path_ID命名一致，從而實現(xiàn)多條道路的有效調(diào)用和不同匝道的行駛路徑變化?？紤]紅花灣樞紐立交匝道數(shù)目較多且事故高發(fā)位置在兩個小半徑匝道上，因此在立交建模時省略部分匝道。Carsim軟件根據(jù)道路數(shù)據(jù)建成的仿真立交模型如圖2所示。

圖2 紅花灣立交仿真道路及行駛路徑Fig.2 Simulation road and driving path of Honghuawan Interchange

2.2 車輛模型

紅花灣樞紐立交的事故車型主要為小客車和貨車，因此分別在Carsim軟件中使用SUV小客車作為仿真車型進行仿真實驗，在Trucksim軟件中選擇四軸重型載貨車作為仿真貨車車型進行仿真實驗，仿真車型如圖3所示。該模型主要對仿真車輛的車身系統(tǒng)、空氣動力學系統(tǒng)、輪胎系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、動力傳遞系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)進行建模，主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。

表2 車輛基本參數(shù)

圖3 車輛動力學模型Fig.3 Vehicle dynamics model

2.3 駕駛員控制模型

駕駛員模型可以對車輛進行控制使仿真車輛按照需求行駛，駕駛員的控制主要包括車速控制、避撞控制和轉(zhuǎn)向控制等方面。

選擇“Target speed from path preview”速度控制模式，該模型根據(jù)當前車速與目標車速的差值，與內(nèi)部標準進行對比，然后軟件內(nèi)部進行相應的加減速，使下一時間段的車速更貼近目標車速。該模型主要包括了最大速度限制、加速度極值設(shè)置、預瞄路徑設(shè)置、閉環(huán)速度控制器增益參數(shù)設(shè)置。

本文中研究的是車輛上下匝道的完整過程，車輛從主線行駛到匝道上以及車輛從匝道回到主線的整個過程中，在換道行駛時涉及車輛的轉(zhuǎn)向控制。由于道路的路寬不同，仿真車輛在匝道上直接依據(jù)道路中心線進行轉(zhuǎn)向，而在主線上時，車輛會沿著相對于中心線偏移一定距離的“平行線”進行轉(zhuǎn)向控制。使用軟件中的Events，實現(xiàn)仿真車輛上、下匝道，為了便于控制車輛轉(zhuǎn)向，在Events中分段對車輛進行轉(zhuǎn)向控制，第一階段車輛由主線到匝道，第二階段車輛在匝道行駛，第三階段車輛下匝道后在次干道上的行駛。具體控制參數(shù)如表3所示。

表3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)

2.4 仿真條件設(shè)置

根據(jù)事故數(shù)據(jù)，選取SUV小客車和四軸重型載貨車作為仿真車型，匝道上的仿真車輛保持恒速行駛，車速為30～70 km/h，路面附著系數(shù)設(shè)置為0.35～0.8，超高值為2%～6%，貨車整車質(zhì)量為11.22 t，載質(zhì)量為7～11 t，貨車質(zhì)心高度取110～170 cm。研究小客車和大貨車的側(cè)向穩(wěn)定性時，分別取上述仿真條件的合適值進行分析。

3 小客車側(cè)滑工況仿真

車輛發(fā)生側(cè)滑導致車輛失控撞向外側(cè)護欄是小半徑匝道常見的事故形態(tài)，仿真研究發(fā)現(xiàn)，在紅花灣樞紐立交車輛發(fā)生側(cè)滑的影響因素主要有入彎車速及路面附著系數(shù)，因此，本節(jié)主要研究汽車運行速度和路面附著系數(shù)對車輛側(cè)滑的影響。

3.1 速度對側(cè)滑的影響

根據(jù)匝道范圍內(nèi)的車輛速度的觀測結(jié)果，試驗將車輛在小半徑圓曲線上的仿真速度設(shè)置為40～70 km/h，間隔為5 km/h，所有路面附著系數(shù)均為0.6，匝道圓曲線超高值為4%，半徑值為64 m，緩和曲線位置為847～886 m，小半徑圓曲線的位置在886～1 110 m。從仿真輸出結(jié)果生成速度曲線、橫向加速度曲線和最大橫向偏移量。張南高速主線小客車限速120 km/h，主線出口限速70 km/h，考慮到駕駛員普遍性的超速行為，將車輛進入匝道后的車速設(shè)置為80 km/h(兩條匝道的事故類型與線形相似，因此本文中選擇其中一條匝道進行研究)。

圖4所示為匝道行駛過程的速度曲線并標記了事故高發(fā)區(qū)的位置，發(fā)現(xiàn)車輛在圓曲線上行駛的速度越低，減速起點越提前，車速40 km/h的減速起點與車速70 km/h的減速起點相距約70 m，減速起點位置如表4所示。車輛主要是在緩和曲線上(長度為39 m)完成減速，導致駕駛員的操縱負荷主要集中在緩和曲線上。車輛在駛?cè)胄“霃綀A曲線之前需在850 m左右的平緩路段勻速行駛，容易導致駕駛員以較高的車速行駛，駛?cè)胄“霃綀A曲線上時，未能及時調(diào)整行駛方向和速度，導致軌跡失控，車輛嚴重側(cè)滑，撞向道路左側(cè)護欄。圖5給出車速為65 km/h和70 km/h的兩種仿真工況，發(fā)現(xiàn)車輛以70 km/h的速度行駛時，車輛發(fā)生嚴重側(cè)滑，駛出匝道外。

圖4 小客車仿真速度曲線Fig.4 Simulation speed curve of small bus

表4 不同速度下的減速起點

圖5 車輛處于側(cè)滑狀態(tài)Fig.5 Vehicle in sideslip state

車輛的側(cè)向偏移量能較好反映車輛是否存在側(cè)滑危險，因此提取不同超速狀態(tài)下的最大側(cè)向偏移量進行比較，如表5所示，發(fā)現(xiàn)汽車的最大橫向偏移量與速度呈正相關(guān)關(guān)系，表明隨著速度增加，車輛側(cè)滑危險程度升高。

表5 不同速度下的最大側(cè)向偏移量

橫向加速度ay可以用來評判車輛在彎道上的駕駛舒適性，其閾值區(qū)間為[16]： 0～1.65 m/s2為舒適區(qū)間，1.65～2.85 m/s2為輕微不適區(qū)間， 2.85～4.05 m/s2為明顯不適區(qū)間，大于4.05 m/s2為極度不適區(qū)間。

圖6所示為車輛在匝道上行駛的橫向加速度曲線圖，將左轉(zhuǎn)記為正，右轉(zhuǎn)記為負。 從圖6中發(fā)現(xiàn)橫向加速度隨速度的增大而增加，當車輛在圓曲線上的車速超過50 km/h時，橫向加速度超過2.65 m/s2，易引起駕駛員的不適感，從而導致操作失誤，造成交通事故。因此，在設(shè)計此類立交時，應盡量減少直線路段的長度，增加緩和曲線的長度。在已經(jīng)建好的立交上，應在事故高發(fā)區(qū)的緩和曲線處增設(shè)減速措施，強制駕駛員減速。

圖6 小客車仿真橫向加速度曲線Fig.6 Lateral acceleration curve of small bus simulation

3.2 路面附著系數(shù)對側(cè)滑的影響

汽車在曲線路段行駛時，輪胎會對地面產(chǎn)生側(cè)向反作用力來抵抗側(cè)向力，從而導致汽車行進方向與輪胎滾動方向之間形成輪胎側(cè)偏角。為了研究路面濕滑對車輛行駛穩(wěn)定性的影響，根據(jù)實測結(jié)果，將路面附著系數(shù)u分別設(shè)置為0.55～0.35，取值間隔為0.05，小半徑圓曲線的仿真車速設(shè)置為55 km/h，提取不同路面附著系數(shù)下的輪胎側(cè)偏角進行分析。

圖7給出了不同附著系數(shù)下的輪胎側(cè)偏角，由于轉(zhuǎn)向不足，車輛在圓曲線上行駛時需要增大方向盤的轉(zhuǎn)角來補充轉(zhuǎn)向不足，因此車輛在右轉(zhuǎn)圓曲線上行駛時，右前輪的側(cè)偏角最大，且前輪側(cè)偏角均大于后輪側(cè)偏角。車輛進入小半徑圓曲線之前的轉(zhuǎn)向和制動過程中，輪胎側(cè)偏角急劇增大，當車輛進入小半徑圓曲線后，行駛速度較穩(wěn)定，輪胎側(cè)偏角變化波動較為平緩。觀察圖7(a)～圖7(d)發(fā)現(xiàn)路面附著系數(shù)越低，事故高發(fā)位置處車輛的輪胎側(cè)偏角越大，車輛出現(xiàn)側(cè)滑的危險性越高。附著系數(shù)u=0.35時，車輛出現(xiàn)嚴重側(cè)滑，仿真車輛駛出匝道外，輪胎側(cè)偏角曲線如圖7(e)所示。

圖7 不同路面附著系數(shù)下的輪胎側(cè)偏角曲線Fig.7 Tire sideshow curves under different road adhesion coefficients

表6為不同附著系數(shù)下的最大橫向偏移量，從表中發(fā)現(xiàn)， 路面附著系數(shù)越小，車輛運行軌跡偏離行車道越顯著。因此，為了提高行車的安全性應該在該立交匝道上增設(shè)防滑設(shè)施以提高路面附著系數(shù)。

表6 不同附著系數(shù)下的最大側(cè)向偏移量

3.3 車速與附著系數(shù)的耦合影響

車輛以不同的車速行駛在不同附著系數(shù)的道路上，出現(xiàn)的側(cè)向偏移量不一樣。為了研究速度與路面附著系數(shù)耦合因素下的車輛側(cè)滑情況，在保證試驗順利進行的前提下，模擬車輛的行駛速度分別取45、50、55 km/h，事故匝道的附著系數(shù)設(shè)置為0.45、0.5、0.55的行駛過程。提取車輛最大側(cè)向偏移量，然后使用MATLAB軟件生成三維圖像對其進行分析，如圖8所示。

圖8 車速與附著系數(shù)對側(cè)向偏移量的影響圖Fig.8 Influence of vehicle speed and adhesion coefficient on lateral offset

從圖8中發(fā)現(xiàn)，路面附著系數(shù)為0.45時，車速從50 km/h提高到55 km/h時，車輛側(cè)向偏移量變化明顯，車輛在此時已經(jīng)側(cè)滑到外側(cè)硬路肩上，未駛出匝道；路面附著系數(shù)為0.5、0.55時，車速對車輛側(cè)滑的影響較小。同一車速下，隨著路面附著系數(shù)的增大，車輛的側(cè)滑情況出現(xiàn)明顯改善。車速越大，路面附著系數(shù)越小，車輛的側(cè)滑情況越嚴重。因此，在陰雨天氣，駕駛員需要嚴格控制車速進入紅花灣樞紐小半徑匝道，嚴禁超速行駛。

4 大貨車側(cè)翻工況仿真

貨車與小客車相比，貨車具有質(zhì)心高、車型大和載重量大等特點，并且貨車在紅花灣樞紐處偶有側(cè)翻，事故危險程度較高，因此有必要針對紅花灣立交事故高發(fā)處，對影響貨車側(cè)翻的因素進行分析。影響側(cè)翻的因素有行為因素與道路因素，行為因素主要選擇貨車速度、載重量、質(zhì)心位置，道路因素主要選擇道路超高與附著系數(shù)。

為了更好地研究大貨車側(cè)翻影響因素與車輛側(cè)翻間的關(guān)系，本節(jié)采用輪胎載荷轉(zhuǎn)移率(load tranfer rate, LTR)來評價貨車的行駛穩(wěn)定性[17]。輪胎載荷轉(zhuǎn)移率取值在[0，1]之間，LTR值越靠近0時，汽車行駛越穩(wěn)定，出現(xiàn)翻車的概率越低；LTR值越靠近1時，汽車更加傾向于側(cè)翻[18]。LTR的表達式為

(1)

式(1)中：Fri表示右側(cè)車輪的垂直載荷,kN；Fli表示左側(cè)車輪垂直載荷，kN；i表示車軸序號；n表示車軸總數(shù)。

4.1 行為因素對貨車側(cè)翻的影響

研究非道路因素對貨車側(cè)翻的影響時，選取車速、貨車載質(zhì)量和質(zhì)心位置作為研究對象。車速取30、35、40、45、50 km/h，貨車載質(zhì)量取7、8、9、10、11 t，質(zhì)心高度取110、125、140、155、170 cm，仿真道路條件按照初始設(shè)置條件，控制單一變量進行研究。研究車速對貨車側(cè)翻的影響時，將貨車的載質(zhì)量設(shè)置為9 t，質(zhì)心高度設(shè)置為140 cm；研究貨車的載質(zhì)量對貨車側(cè)翻的影響時，將貨車的速度設(shè)置為40 km/h，質(zhì)心高度設(shè)置為140 cm；研究質(zhì)心高度對貨車側(cè)翻的影響時，將貨車的速度設(shè)置為40 km/h，貨車載質(zhì)量設(shè)置為9 t。

仿真試驗后，利用式(1)計算輪胎載荷轉(zhuǎn)移率LTR，提取最大LTR，生成圖9。從圖9(a)中可以發(fā)現(xiàn)，貨車入彎速度的改變會引起輪胎載荷轉(zhuǎn)移率發(fā)生變化。在當前仿真工況下，貨車以限速值40 km/h入彎時，輪胎載荷轉(zhuǎn)移率值最??；當車速高于45 km/h時，最大輪胎載荷轉(zhuǎn)移率變化較快，車輛行駛安全性較低。從圖10中發(fā)現(xiàn)，恒速45 km/h時，貨車處于輕微左側(cè)側(cè)傾狀態(tài)；恒速50 km/h時，大貨車左側(cè)側(cè)傾程度增大。由圖9(b)和圖9(c)可知，輪胎載荷轉(zhuǎn)移率隨著貨車載質(zhì)量以及質(zhì)心高度的增大而增大，與兩者均呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，降低了行車穩(wěn)定性。因此，為了降低小半徑匝道上的側(cè)翻事故，需要嚴格限速限載并合理控制貨車的裝載高度以提高車輛的側(cè)向穩(wěn)定性。

圖9 行為因素下的最大輪胎載荷轉(zhuǎn)移率Fig.9 Maximum tire load transfer rate under behavioral factors

圖10 不同速度下貨車的側(cè)傾狀態(tài)Fig.10 Roll state of truck at different speeds

4.2 道路因素對貨車側(cè)翻的影響

為了研究道路超高和路面附著系數(shù)對貨車側(cè)翻的影響，在仿真試驗中設(shè)置車輛的入彎速度為40 km/h，紅花灣小半徑匝道的路面附著系數(shù)設(shè)置為0.6，超高值取2%、3%、4%、5%、6%；超高值取4%，路面附著系數(shù)則取0.4～0.8，間隔為0.1。將仿真實驗后的輪胎垂直載荷數(shù)據(jù)提取出來，利用式(1)進行計算，提取最大輪胎載荷轉(zhuǎn)移率，生成圖11。

由圖11(a)可知，輪胎載荷轉(zhuǎn)移率的整體趨勢為：彎道超高值越高，輪胎載荷轉(zhuǎn)移率越低，貨車的側(cè)向穩(wěn)定性越好。但對于質(zhì)心高的滿載大貨車，彎道超高值過大且限速值較低，可能會導致貨車向彎道內(nèi)側(cè)側(cè)翻。由圖11(b)可知，貨車的速度相同時，路面附著系數(shù)越小，輪胎載荷轉(zhuǎn)移率越大，貨車在彎道行駛的側(cè)向穩(wěn)定性越差。在路面附著系數(shù)為0.4時，貨車在彎道上沒有出現(xiàn)側(cè)滑與側(cè)翻，但右后兩輪出現(xiàn)短暫的輕微離地，具有一定的事故隱患。

圖11 不同道路因素下的輪胎荷載轉(zhuǎn)移率Fig.11 Tire load transfer rate under different road factors

5 事故多發(fā)匝道的安全改善措施

紅花灣立交B匝道和C匝道的39起事故記錄中，明確記錄事故原因為“超速”的有24起，占事故總數(shù)的62%。仿真實驗發(fā)現(xiàn)，路面附著系數(shù)與匝道圓曲線上的超高值對車輛在小半徑匝道上的側(cè)向穩(wěn)定性影響較大，因此在此類匝道的設(shè)計階段，應采取能增大行車穩(wěn)定性的道路參數(shù)值。

紅花灣立交環(huán)形匝道事故高發(fā)主要是由于小半徑圓曲線之前的直線段較長，導致駕駛員駛?cè)朐训缊A曲線時超速行駛，造成車輛失控從而發(fā)生事故。路面附著系數(shù)對車輛的側(cè)向穩(wěn)定性也具有一定影響，為此提出以下安全改善措施。

(1)在緩和曲線和圓曲線對應的路面上增設(shè)彩色防滑路面，提高路面附著系數(shù)并起到警示作用，設(shè)置位置如圖12黃色部分所示。

圖12 減速標線或彩色防滑線設(shè)置位置Fig.12 Setting position of speed reduction line or color anti-skid line

(2)在匝道圓曲線之前的直線段上設(shè)置橫向振動減速標線或者縱向減速標線，設(shè)置位置如圖12紅色部分所示。避免因長直線造成的駕駛員超速行駛，降低車輛因超速駛?cè)雸A曲線發(fā)生側(cè)滑撞擊外側(cè)護欄的事故率。

(3)在匝道B和C的分流鼻端以及下穿主線的位置增設(shè)40 km/h限速標志，提醒駕駛員按規(guī)定速度行駛，如圖12紅圓點部分所示。

6 結(jié)論

以紅花灣互通樞紐為研究對象，模擬駕駛員在匝道上的完整行駛過程，分析了部分苜蓿葉型立交小半徑匝道的事故發(fā)生機制，得到如下實驗結(jié)論。

(1)小客車行駛速度對小半徑匝道的行駛穩(wěn)定性、側(cè)向偏移量及駕駛員舒適性有顯著影響，當匝道半徑值為60～65 m時，為保證駕駛安全性與舒適性，車速應不超過50 km/h。

(2)小半徑圓曲線之前直線段過長，容易誘導駕駛員以較高的車速行駛，在駛?cè)雸A曲線之前的減速過程主要在緩和曲線上(長度為39 m)完成，為了保證行駛安全性，應在此類匝道圓曲線之前的直線段設(shè)置減速標線，并保障緩和曲線的長度。

(3)當車速一定時，路面附著系數(shù)越低，事故高發(fā)位置處車輛的輪胎側(cè)偏角越大，車輛出現(xiàn)側(cè)滑的危險程度越高，應在此立交匝道上增設(shè)彩色防滑路面以提高路面附著系數(shù)，減少側(cè)滑風險。

(4)貨車以限速值40 km/h入彎時，輪胎載荷轉(zhuǎn)移率最??；貨車的輪胎載荷轉(zhuǎn)移率隨著超高和路面附著系數(shù)的增大而減小，隨載重量和質(zhì)心高度的增大而增大，因此為減少貨車側(cè)翻，應嚴格限速限載并合理控制貨車的裝載高度以提高車輛側(cè)向穩(wěn)定性。