专利名称：直接式高速公路出口匝道功能区范围确定方法
技术领域：
本发明属于交通技术领域，涉及高速公路出口匝道功能区范围的确定，为ー种直接式高速公路出口匝道功能区范围确定方法。
背景技术：
研究发现，高速公路上20%_30%的卡车事故发生在匝道上或匝道附近，而匝道的路线长度不到整个高速公路长度的5%。产生这种现象的原因是，在高速公路出口匝道上，机动车驾驶员的操作复杂性会显著增加，机动车的行驶速度变化率以及车辆之间的速度差都会増加，从而导致交通流不稳定和机动车之间的交通冲突量増加，増大交通拥堵和非安全交通行为发生的可能性。因此，匝道的出ロ是交通事故的多发地段。功能区的概念最早见于公路平交ロ，交叉ロ的每ー个进出口道根据车辆的驶入和驶出分为功能区上游和功能区下游，其范围与土地利用、出入口管理、设计速度、交通控制方式、信号相位设计和交通量等因素密切相关，是公路平交ロ几何安全设计的重点问题之·一。国外有关交叉ロ功能区的研究多是围绕出入口管理、土地利用模式开发、交通标志标牌设置、道路交通安全保障等内容开展，并大都制定了符合国情的功能区标准。对于高速公路出口匝道，国内外学者均认识到其事故多发问题的严重性，并且从标志标牌设置、安全防护设施设置、出口匝道几何设计等方面开展了研究，并取得了丰富的成果。然而，对于高速公路出口匝道交通影响区范围如何界定，国内外既有成果均未给予明确的回答。因此，借鉴道路交叉ロ功能区范围的概念，提出并界定高速公路出口匝道功能区范围，对于改善匝道上或匝道附近交通安全状况，具有积极意义。由于高速公路出口匝道设计规范、控制方式、交通量因素等与公路平交ロ的相关因素差别较大，需要根据高速公路自身特点划定和计算高速公路功能区的范围。因此，本发明以我国最常见的直接式減速车道为研究对象，设计了ー种直接式高速公路出口匝道功能区及其范围的确定方法。
发明内容
本发明要解决的问题是高速公路的匝道易发交通事故，现有的出口匝道道路结构有待改进。本发明的技术方案为直接式高速公路出口匝道功能区范围确定方法，在高速公路出口匝道设置出口匝道功能区，所述出口匝道功能区包括主线上游段、主线下游段及匝道内段，在主线上游段，车辆完成減速、车道变换等驾驶行为，交通流特征由稳定状态过渡至紊乱状态；在主线下游段，车辆完成车道变换、加速驾驶行为，交通流特征由紊乱状态恢复至稳定状态；在匝道内段上，驶入出口匝道的车辆完成持续减速的驾驶行为，出口匝道功能区范围L=IL上，L下，LE}为L±为主线上游段长度包括驾驶员安全识别距离和减速距离，其中驾驶员安全识别距离为出口识别视距和标志识认距离两者之中的最大值，減速距离由減速车道长度和渐变段长度组成；Lt为主线下游段长度，指外侧车道经过分流点后，主线车辆由紊乱过渡到平稳运行所需的距离；Le为匝道内段长度，指将车辆由匝道鼻端车速减速至匝道最小曲线半径处速度时所需的距离；出口匝道功能区长度L±，LT, Le的确定包括以下步骤，所有计算结果均精确到5m I)由高速公路主线设计速度与驾驶员预先操纵时间，计算出ロ识别视距Cl1，其计算公式为Cl1=O. 278VDt (I)
其中VD,主线设计速度，km/h ；t，预先操纵时间，指驾驶员处理相关危险信息所需的时间，包括发觉识别危险点的时间和判断相应开始的时间，単位s，t的取值范围为(14.0-14.5)；2)由车辆行近路ロ时的车速，驾驶员反应时间，车辆平均变更车道次数以及变换车道时间，计算标志识认距离d2，其计算公式为
权利要求
1.直接式高速公路出口匝道功能区范围确定方法，其特征是在高速公路出口匝道设置出口匝道功能区，所述出口匝道功能区包括主线上游段、主线下游段及匝道内段，在主线上游段，车辆完成减速、车道变换等驾驶行为，交通流特征由稳定状态过渡至紊乱状态；在主线下游段，车辆完成车道变换、加速驾驶行为，交通流特征由紊乱状态恢复至稳定状态；在匝道内段上，驶入出口匝道的车辆完成持续减速的驾驶行为，出口匝道功能区范围L=IL上，L下，L匝)■力 L±为主线上游段长度包括驾驶员安全识别距离和减速距离，其中驾驶员安全识别距离为出口识别视距和标志识认距离两者之中的最大值，减速距离由减速车道长度和渐变段长度组成； Lt为主线下游段长度，指外侧车道经过分流点后，主线车辆由紊乱过渡到平稳运行所需的距离； Le为匝道内段长度，指将车辆由匝道鼻端车速减速至匝道最小曲线半径处速度时所需的距离； 出口匝道功能区长度L±，Lt, Le的确定包括以下步骤，所有计算结果均精确到5m I)由高速公路主线设计速度与驾驶员预先操纵时间，计算出口识别视距Cl1，其计算公式为Cl1=O. 278VDt (I) 其中VD,主线设计速度，km/h ； t，预先操纵时间，指驾驶员处理相关危险信息所需的时间，包括发觉识别 危险点的时间和判断相应开始的时间，单位s，t的取值范围为(14.0-14.5)； . 2 )由车辆行近路口时的车速，驾驶员反应时间，车辆平均变更车道次数以及变换车道时间，计算标志识认距离d2，其计算公式为
全文摘要
直接式高速公路出口匝道功能区范围确定方法，在高速公路出口匝道设置出口匝道功能区，所述功能区指匝道和主线交通流的相互影响区域，分为三部分主线上游段、主线下游段及匝道内段，本发明提出了各功能区范围的确定方法主线上游段功能区范围由驾驶员安全识别距离与减速距离之和确定；下游段功能区范围由85%的主线速度加速至正常速度所行驶的距离确定；匝道内段功能区范围需保证大型车安全通过缓和区。本发明可确定出直接式高速公路单、双车道出口匝道功能区范围，为匝道间距的合理设置提供计算依据，同时有助于确定合理的交通安全保障工程的防控范围。
文档编号G08G1/00GK102682592SQ20121014091
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者张聪, 李红伟, 盛飞, 陆键, 马永锋 申请人:东南大学