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作者:鄭曉敏
在高速公路上,高速行進車輛間因跟車間距把握不準、控制不當導(dǎo)致的追尾事故已成為近幾年我國高速公路交通事故的主要形態(tài)之一,其數(shù)量占我國高速公路交通事故總量的40%左右。經(jīng)分析,導(dǎo)致這類事故產(chǎn)生的原因主要在于車輛行駛速度過高,同時駕駛員又未能保持相應(yīng)的安全行車間距。
1 安全跟車距離的影響因素與分析
最佳安全跟車距離,決定制動停車距離的長短,其數(shù)值的大小,由汽車運行的速度高低、氣候、道路的好壞、駕駛員反應(yīng)的快慢和汽車制動的技術(shù)狀態(tài)等因素綜合分析累計而成。
1.1 駕駛員反應(yīng)過程
(1)反應(yīng)時間。從駕駛員發(fā)現(xiàn)前車緊急停車到制動啟動的這段時間為駕駛員對前車狀態(tài)做出的反應(yīng)時間。駕駛員制動停車見圖1。
以t1表示松油門所需時間:從o點到a點;以t2表示踩著制動所需時間:從a點到6點,則反應(yīng)時間t’=t1+t2,它取決于駕駛員反應(yīng)的靈敏度,操作技術(shù)的熟練程度,還與駕駛員的年齡、體力等因素有關(guān),根據(jù)多次測定,反應(yīng)時間
為1~2 s,其數(shù)據(jù)的選擇因人而定。
(2)反應(yīng)距離S1。假定駕駛員在對前方車輛緊急制動做出反應(yīng)的這段時間內(nèi)保持勻速行駛,則此短時間內(nèi)所行駛的距離可以近似為
式中:v1為行車速度。
根據(jù)上式可以得到,駕駛員在1.5 s的反應(yīng)時間內(nèi)以不同速度行駛狀態(tài)的的反應(yīng)距離,見表1。
1.2制動過程
(l)制動時間t”。制動器反應(yīng)時間t3,從踩下踏板到制動器開始起作用為止,如圖1中從b點到c點,由于制動的遲滯作用,要經(jīng)過t3s后,制動器才開始起作用。
研究顯示,液力傳動的t3為0.2~0. 25 s,氣力傳動的t3為0.3~0.9 s。
制動時間t4,制動開始到汽車完全停止,圖1中從c點到d點,則制動時間,t”=t2+t4。
(2)制動距離S2。根據(jù)有關(guān)資料分析,制動距離S2的長短與汽車的行駛速度的快慢、汽車在不同路況行駛時的地面附著系數(shù)等因素有關(guān),其數(shù)值一般選用經(jīng)驗公式。
式中:Φ為道路附著系數(shù)。
1.3安全跟車距離數(shù)值的確定
從以上分析、計算得知,制動停車距離S由駕駛員反應(yīng)距離S,和車輛制動距離S2組成。根據(jù)在高速公路上常用的行駛速度,可確定出最佳安全跟車距離,見表2。
2跟車距離的實測數(shù)據(jù)分析
2.1試驗地點
本試驗選擇在湖北省武漢市岱黃高速公路(編號:SI)進行。該高速公路為雙向4車道道路,設(shè)計速度100 km/h,車道寬度3.75 m;路段年平均日交通量為18 061輛/d,且大型車占7.8%。本次試驗的具體路段位于K6+900~K8+000之間,該路段為平直線路段。沿車輛行進方向,該路段上游連接一個900 m長的平直路段,下游連接一個半徑為1 000 m的右轉(zhuǎn)彎道。為了消除前后路段線性變化對行車的影響,本試驗選擇K6+900~K8+000中間的一段300 m區(qū)域來鋪設(shè)邊緣率標線。另外,整個試驗區(qū)域范圍內(nèi)不存在任何暴露于駕駛員視野的違章抓拍監(jiān)控等交通管理設(shè)備。
2.2數(shù)據(jù)采集
實驗中將6臺Sony HDR - PJ5IOE型攝像機(每秒拍攝50幀1 920×1 080像素的畫面)用三角支架架設(shè)在硬路肩防撞護欄外側(cè)并拍攝車流視頻(即每臺攝像機對應(yīng)一個觀測斷面,其布設(shè)見圖2)。
采集通過實驗區(qū)域各個觀測斷面的車輛車速、車頭時距,以及車輛類型。每次試驗前,均采用6臺攝像機同步設(shè)置。本次實驗中所有數(shù)據(jù)均采集于上午8:30~11:30或下午14:00~17:00時段。
2.3數(shù)據(jù)篩選
由于車輛在行駛過程中可能存在中途變道的情況,變道車輛非嚴格跟車車流,為了避免這種車輛影響,采取了視頻畫面識別的方法來排除這類車輛。視頻畫面識別的過程即為,通過觀看6臺攝像機所拍攝的6個斷面的車輛通行情況,來檢查是否存在中途變道的情形,如在任何一個斷面出現(xiàn)變道,則將其數(shù)據(jù)從樣本中剔除。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)采集和篩選規(guī)則,共采集到有效車流參數(shù)數(shù)據(jù)492條。
2.4試驗結(jié)果
(1)車頭間距分布的總體特征。試驗統(tǒng)計了各個車頭間距情況下的車輛數(shù),并給出各個間距區(qū)間對應(yīng)的行車速度范圍。具體跟車間距分布及其速度區(qū)間范圍情況見圖3。
可以看出,觀測路段跟車行駛的車輛中,40. 2%的車輛的跟車間距在80~100 m的區(qū)間范圍,44. 1%的車輛的跟車間距在80 m以下,剩余15. 7%的車輛的跟車間距則在100 m以上。同時,結(jié)合圖2中顯示的速度區(qū)間可以發(fā)現(xiàn),車頭間距集中的區(qū)域車速同樣相對集中,且主要分布在60~70 km/h。結(jié)合最佳安全跟車距離來看,觀測路段區(qū)域內(nèi),低速跟車行駛的車輛跟車間距較為合理、更為安全,相對而言,高速行駛的車輛則可能存在不安全的跟車行為。
(2)區(qū)間車頭間距變化特征。另外,根據(jù)跟車行駛車輛通過試驗區(qū)域觀測斷面的情況來看,車頭間距隨斷面存在一定的波動,且這種波動與各個斷面處的行車速度較為一致,見圖4。在車頭間距最大的斷面2處對應(yīng)平均速度為69.3km/h,而車頭間距最小的斷面6處對應(yīng)的平均速度為68.9 km/h。這表明,控制行車速度對于保持較為安全的跟車間距具有一定的影響。
3結(jié)語
跟車行駛是高速公路常見的運行狀態(tài),其安全性是整個高速公路運行安全暢通的關(guān)鍵。保持合理的跟車間距,對于安全行駛至關(guān)重要。跟車駕駛員行駛速度影響車頭間距的大小,并與車頭間距共同影響跟車安全性。因此,后車駕駛員在改變跟車速度時,把車頭間距調(diào)整到合適的水平,以適應(yīng)跟車速度的變化,將有利于保持跟車安全性。
4摘要
跟車距離是影響跟車安全性的重要因素。過小的跟車間距是導(dǎo)致追尾事故的原因之一。本研究從分析安全跟車距離的影響因素出發(fā),通過實地觀測獲取真實跟車車流數(shù)據(jù),分析觀測路段車頭間距的分布和車頭間距與速度的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)跟車間距隨速度變化而波動,且跟車速度與間距同時影響跟車安全性。
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