[摘 要]公路立體線形是影響交通安全的一個重要因素，在本文中對道路車輛系統(tǒng)動態(tài)仿真模型，利用車輛動力學軟件CarSim構(gòu)建某山區(qū)公路立體線形-駕駛?cè)?車輛耦合模型，基于車輛動力學響應(yīng)指標分析各路段安全隱患，對路段的危險性利用風險分析法排序。最后依據(jù)動力學響應(yīng)曲線對道路安全性進分析。

[關(guān)鍵詞]公路線形；安全評價；風險系數(shù)；Carsim；

中圖分類號：U782 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）01-0090-01

近年來，我國的道路建設(shè)處于高速前進中，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，學者和交通安全管理部門對于公路、車輛、交通環(huán)境對駕駛?cè)嗽斐傻拈g接影響沒有給予充分的考慮[2]。本文利用CarSim軟件建立模型。分析道路參數(shù)對車輛的影響，從而進行道路線形評價。

1 基于虛擬試驗和風險分析的公路線形安全性評價指標體系構(gòu)建

本文將利用車輛動力學仿真模擬獲得需求的動力學指標，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；車輛動力學指標有J種，表示為第i種車輛類型的第j種指標，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I型車輛和J值的動態(tài)指標達到的值，那么K事故類型會發(fā)生[3]。

2 carsim軟件模型建立

2.1 車輛模型

通過CarSim軟件建立整車模型。1個車身部件，4個較低的質(zhì)量，4個部分的旋轉(zhuǎn)車輪和發(fā)動機曲軸的1部分[7]。

2.2 道路模型

本文通過CarSim軟件建模進行安全分析。在CarSim軟件的仿真環(huán)境中，實現(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標高，用來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)計方案安全評價

本文根據(jù)道路幾何線形特點，初步按0～200米、200～400米、400～700米、700～1000米來進行道路長度劃分，最后進行道路安全評價。首先計算，為安全閾值，為指標平均值。然后計算和。最后可以得到0～200m危險系數(shù)為0.005，200～400m危險系數(shù)為0.76，400～700為0.74，700～1000為0.91。

本文設(shè)風險指數(shù)閾值為=0.9，所以本實驗路段在0～700米處于安全狀態(tài)。危險系數(shù)在0～0.8之間處于安全狀態(tài)。但700到1000米路段危險系數(shù)為0.91，超過了道路的安全閾值，比較危險。在700～1000的道路上車輛的側(cè)向偏移較大，容易發(fā)生危險所以需要適當?shù)牡缆犯纳啤Ｐ枰纳频缆返霓D(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

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

參考文獻：

[1] 劉建蓓，郭忠印，胡江碧，張媛.公路路線設(shè)計安全性評價方法與標準[J].中國公路學報，2010，23（sup）：28-35.

[2] Salvatore C， Grazia L C. Driving Performance， Alignment Consistency， and Road Safety[J].Transportation Research Record， 2009， （2102）：1-8.

[3] 任秀歡，何杰.基于人- 車- 路虛擬試驗的道路線形安全性評價[J]. 公路，2011，9：171-175.

[5] Wolfgang Kuhn， Ingolf Leithoff， and Ronny Kubik.Three-Dimensional Methodology for Design of Safe Rural Highways[J].Transportation Research Record， 2009， （2282）：81-90.

[6] 邵毅明，胡燕，于志剛，徐進.道路多發(fā)路段動力學仿真識別系統(tǒng)[J].西南交通大學學報，2008，43（2）：173-176.

[7]葉凡，李長城，部洪波.若干道路線性指標的安全影響分析.國際公路安全研討會論文集，2005.10.

[8]游克思，孫璐，顧文鈞等.基于車輛動力學仿真模擬和風險分析的道路危險路段識別[J].2012.

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