緊急避險(xiǎn)車道駛出角度及引道長(zhǎng)度設(shè)置

宋燦燦， 郭忠印， 藺　琳

(1.同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804； 2.山西省高速公路管理局，山西 太原 030006)

?

緊急避險(xiǎn)車道駛出角度及引道長(zhǎng)度設(shè)置

宋燦燦1， 郭忠印1， 藺琳2

(1.同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804； 2.山西省高速公路管理局，山西 太原 030006)

摘要：通過UCWin Road Ver.9駕駛模擬仿真平臺(tái)測(cè)試5名駕駛員144次駛?cè)刖o急避險(xiǎn)車道的運(yùn)動(dòng)參數(shù).依據(jù)方向盤轉(zhuǎn)速提取調(diào)整段長(zhǎng)度、調(diào)整時(shí)間與最小轉(zhuǎn)向半徑指標(biāo)，分析3個(gè)指標(biāo)與駛?cè)胨俣?、駛出角度的相關(guān)性，并基于二階聚類模型提出緊急避險(xiǎn)車道駛出角度與引道長(zhǎng)度設(shè)置范圍.研究結(jié)果表明：緊急避險(xiǎn)車道駛出角宜在5°以內(nèi)，最大宜在12.5°以內(nèi)，且必須在引道設(shè)置超高.引道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度宜采取調(diào)整時(shí)間作為控制指標(biāo)，駛出角在5°以內(nèi)時(shí)引道長(zhǎng)度為6 s設(shè)計(jì)行程，駛出角在5°～12.5°時(shí)引道長(zhǎng)度為9 s設(shè)計(jì)行程.

關(guān)鍵詞：緊急避險(xiǎn)車道； 駕駛模擬； 駛出角度； 引道長(zhǎng)度

實(shí)踐證明設(shè)置緊急避險(xiǎn)車道是目前解決高速公路交通安全問題最有效的工程措施之一[1].我國(guó)自1998年設(shè)置第一條避險(xiǎn)車道至今已投入使用的避險(xiǎn)車道達(dá)400多條[2].盡管通過建設(shè)大量緊急避險(xiǎn)車道積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，但緊急避險(xiǎn)車道駛出角度與引道設(shè)置依然存在問題.對(duì)我國(guó)現(xiàn)役92條緊急避險(xiǎn)車道駛出角度統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，駛出角范圍為0°～45°，駛出角在5°以內(nèi)占14.6%，10°以內(nèi)占48.7%，與研究提出的5°～10°的控制標(biāo)準(zhǔn)相差大[3-7].

對(duì)緊急避險(xiǎn)車道長(zhǎng)度與駛出角度的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)二者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系.駛出角度的增大使失控車輛成功駛?cè)刖o急避險(xiǎn)車道的難度與所需引道長(zhǎng)度增大.緊急避險(xiǎn)車道設(shè)置的現(xiàn)實(shí)規(guī)律與失控貨車行駛的客觀需求相悖，進(jìn)一步說明對(duì)駛出角度與引道長(zhǎng)度研究的必要性與緊迫性.

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)駛出角度與引道長(zhǎng)度孤立研究，得出結(jié)論駛出角度宜控制于5°或10°內(nèi).美國(guó)研究要求引道長(zhǎng)度大于305 m[8-11]，張翱東[12]和孫傳夏[13]提出引道長(zhǎng)度至少達(dá)到9 s與4 s設(shè)計(jì)行程.將駛出角度與引道長(zhǎng)度孤立研究易造成駛出角度小而引道過長(zhǎng)與駛出角度大而引道過短的矛盾.本文運(yùn)用駕駛模擬仿真技術(shù)，針對(duì)主線為直線的緊急避險(xiǎn)車道，將駛出角度與引道長(zhǎng)度作為相互影響的有機(jī)體，研究不同駛?cè)胨俣认戮o急避險(xiǎn)車道最大駛出角與最小引道長(zhǎng)度設(shè)計(jì).

1試驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)分析方法

1.1試驗(yàn)道路

緊急避險(xiǎn)車道設(shè)置于長(zhǎng)為4 km的仿真試驗(yàn)路3.5 km處.除2 km處設(shè)置半徑2 000 m,長(zhǎng)500 m的平曲線外主線段為直線.縱坡-2%.采用24.5 m標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，(2.5 m(硬路肩)+3.75 m(行車道)×2+0.75 m(路緣帶)+1.5 m(中央分隔帶))×2，并設(shè)置2%的雙向橫坡.

緊急避險(xiǎn)車道平面線形如圖1所示，采用13.2 m橫斷面，0.5 m(土路肩)+9.0 m(制動(dòng)床)+3.2 m(服務(wù)車道)+0.5 m(土路肩).引道段為平坡，制動(dòng)床縱坡8%，豎曲線半徑600 m.

圖1　避險(xiǎn)車道試驗(yàn)平面模型

漸變段根據(jù)駛出角度設(shè)置，滿足轉(zhuǎn)向要求的漸變段長(zhǎng)度計(jì)算公式[14]如下:

(1)

式中：L為漸變段長(zhǎng)度，m；V為車輛行駛速度，km·h-1；B為橫斷面寬度，取制動(dòng)床寬度9 m；Vh為車輛橫移速度，取1.2 m·s-1；θ為駛出角度.根據(jù)試驗(yàn)最大速度120 km·h-1進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見表1.

表1不同駛出角度下避險(xiǎn)車道漸變段長(zhǎng)度

Tab.1Transition lengths of truck escape ramp at different departure angles

駛出角度/(°)2.557.51012.515202530354045漸變段長(zhǎng)度/m254254105756555403530282323

1.2被測(cè)駕駛員

為降低駕駛員駕齡與駕駛經(jīng)驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)的影響，選取5名沒有駛?cè)刖o急避險(xiǎn)車道且無駕駛模擬器經(jīng)驗(yàn)的男性熟練貨車駕駛員進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，被測(cè)駕駛員信息見表2.

表2　被測(cè)駕駛員信息

1.3試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用提供地形、道路構(gòu)造、模型、交通流及自然環(huán)境的模擬的UCWin Road駕駛模擬軟件，并利用專用程序采集駕駛車輛及周邊交通流數(shù)據(jù)[15-16].

被測(cè)駕駛員駕駛模擬器自帶場(chǎng)景累計(jì)20 km后選用6軸半掛車于路段起點(diǎn)啟動(dòng)車輛,并加速至90,100,110和120 km·h-1后保持勻速駛?cè)刖o急避險(xiǎn)車道，車輛行駛至制動(dòng)床或車輛方位調(diào)整至可順利駛?cè)胫苿?dòng)床時(shí)結(jié)束.試驗(yàn)場(chǎng)景見圖2.

圖2駕駛模擬試驗(yàn)

Fig.2Driving simulation

1.4數(shù)據(jù)分析方法

可用于方向調(diào)整起終點(diǎn)位置判定的參數(shù)包括橫擺角、橫擺角速度、X加速度、方向盤轉(zhuǎn)角和方向盤轉(zhuǎn)速.選用突變性最大的方向盤轉(zhuǎn)速，方向盤轉(zhuǎn)速達(dá)相鄰轉(zhuǎn)速10倍及以上時(shí)判定為方向調(diào)整的起終點(diǎn).失控貨車駛?cè)刖o急避險(xiǎn)車道屬換車道行為，車輛從行車道轉(zhuǎn)入目標(biāo)車道產(chǎn)生調(diào)整段長(zhǎng)度、調(diào)整時(shí)間和最小轉(zhuǎn)向半徑.

為分析駛?cè)胨俣扰c駛出角度、調(diào)整段長(zhǎng)度、調(diào)整段時(shí)間、最小轉(zhuǎn)向半徑的關(guān)系，剔除自駛出圓曲線至漸變段起點(diǎn)止車速變異系數(shù)大于0.02的29組數(shù)據(jù).因在役緊急避險(xiǎn)車道引道長(zhǎng)度短且兩次方向調(diào)整僅3次，因此剔除兩次方向調(diào)整試驗(yàn)組.

本文定義了調(diào)整段長(zhǎng)度與調(diào)整段時(shí)間概念.調(diào)整段長(zhǎng)度為車輛駛?cè)霛u變段起至制動(dòng)床或車輛方位調(diào)整至可駛?cè)胫苿?dòng)床時(shí)的長(zhǎng)度.調(diào)整段時(shí)間指駕駛員駛經(jīng)調(diào)整段所用的時(shí)間.

2調(diào)整段長(zhǎng)度分析

2.1調(diào)整段長(zhǎng)度與駛?cè)胨俣认嚓P(guān)性分析

不同駛出角度下駛?cè)胨俣扰c方向調(diào)整時(shí)間的相關(guān)關(guān)系見表3.駛?cè)胨俣扰c調(diào)整段長(zhǎng)度呈正相關(guān)關(guān)系.駛出角度為2.5°與5°時(shí)的相關(guān)系數(shù)大于0.8，二者高度線性相關(guān).駛出角度為7.5°～40°時(shí)的相關(guān)系數(shù)介于0.5～0.8，觀測(cè)數(shù)據(jù)的隨機(jī)誤差增大.由于數(shù)據(jù)由相同觀察員根據(jù)同一標(biāo)準(zhǔn)獲取，數(shù)據(jù)的觀察誤差與偶然誤差相同.因此隨機(jī)誤差增大是由駕駛員心理負(fù)荷這一容易被忽視的因素導(dǎo)致的.

表3　駛?cè)胨俣扰c方向調(diào)整段長(zhǎng)度的回歸分析

2.2調(diào)整段長(zhǎng)度分布特征

不同駛出角度與駛?cè)胨俣葪l件下車輛轉(zhuǎn)向所需調(diào)整段長(zhǎng)度見表4.

表4不同駛出角度與駛?cè)胨俣鹊恼{(diào)整段長(zhǎng)度分布

Tab.4Adjustment length at different departure angles and operating speeds

駛出角度/(°)調(diào)整段長(zhǎng)度/m90km·h-1100km·h-1110km·h-1120km·h-12.561.601)75.01)88.41)101.82)5.093.501)113.42)133.32)153.33)7.5128.602)146.12)153.53)163.43)10.0135.502)142.82)179.63)196.33)12.5132.602)161.53)180.93)174.53)15.0181.03)195.03)196.13)231.43)20.0183.403)189.73)246.53)214.13)25.0176.903)179.83)214.43)229.73)30.0227.403)221.83)247.43)288.34)35.0205.173)206.93)327.44)311.54)40.0214.03)273.24)252.44)275.54)

注：1)為調(diào)整段長(zhǎng)度小于等于100 m組別;2)為調(diào)整段長(zhǎng)度大于100 m,小于等于150 m組別;3)為調(diào)整段長(zhǎng)度大于150 m,小于等于250 m組別;4)為調(diào)整段長(zhǎng)度大于250 m組別

60%的調(diào)整段長(zhǎng)度介于150～250 m.以50 m為梯度劃分調(diào)整段并標(biāo)以不同數(shù)字,不同標(biāo)識(shí)呈階梯分布，說明應(yīng)將駛出角度與駛?cè)胨俣茸鳛檎w研究引道設(shè)置.

調(diào)整段長(zhǎng)度的橫向差值為50～60 m，表明同一駛出角度時(shí)車速對(duì)調(diào)整段長(zhǎng)度變化量的影響相同.同一速度下調(diào)整段長(zhǎng)度隨駛出角度增大而增大，見圖3，駛出角度與調(diào)整段長(zhǎng)度呈顯著線性相關(guān)關(guān)系.駛出角度小于5°時(shí)回歸直線擬合效果差，表明駛出角度小時(shí)對(duì)調(diào)整段長(zhǎng)度的影響小.回歸直線斜率表明駛出角度對(duì)調(diào)整段長(zhǎng)度的影響隨駛?cè)胨俣鹊脑龃蠖龃?

圖3　不同速度下駛出角度與調(diào)整段長(zhǎng)度相關(guān)關(guān)系分析

Fig.3Regression of departure angles and adjustment lengths at different operation speeds

3方向調(diào)整時(shí)間分析

3.1方向調(diào)整時(shí)間與駛?cè)胨俣认嚓P(guān)性分析

表5為不同駛出角度下駛?cè)胨俣扰c調(diào)整時(shí)間回歸分析表，駛出角度2.5°時(shí)相關(guān)系數(shù)大于0.8，方向調(diào)整時(shí)間對(duì)駛?cè)胨俣让舾?駛出角度5°時(shí)相關(guān)系數(shù)介于0.5～0.8，調(diào)整時(shí)間對(duì)駛?cè)胨俣容^敏感.駛出角度大于5°相關(guān)系數(shù)小于0.5，二者相關(guān)性差.

表5　駛?cè)胨俣扰c方向調(diào)整段時(shí)間回歸分析

3.2方向調(diào)整時(shí)間分布特征

表6中調(diào)整時(shí)間以3 s為梯度劃分并標(biāo)以不同數(shù)字.僅6.8%的調(diào)整時(shí)間在3 s內(nèi)，說明研究提出的3 s設(shè)計(jì)行程長(zhǎng)度達(dá)不到安全要求，美國(guó)規(guī)定的9 s設(shè)計(jì)行程偏安全.駛出角度12.5°以內(nèi)的調(diào)整時(shí)間小于6 s，駛出角度25°以內(nèi)的調(diào)整時(shí)間小于9 s.

表6　不同駛出角度與駛?cè)胨俣认抡{(diào)整時(shí)間分布

注：1)為方向調(diào)整時(shí)間小于等于3 s組別;2)為方向調(diào)整時(shí)間大于3 s小于等于6 s組別;3)為方向調(diào)整時(shí)間大于6 s小于等于9 s組別;4)為方向調(diào)整時(shí)間大于9 s組別

圖4中駛出角度小于20°時(shí)同一流出角度、不同駛?cè)胨俣鹊恼{(diào)整時(shí)間差值小于1 s.駛出角度大于20°時(shí)同一流出角度、不同駛?cè)胨俣鹊恼{(diào)整時(shí)間差值增大，最大值達(dá)6.1 s，說明駛出角度過大時(shí)調(diào)整時(shí)間受駕駛員主觀因素的影響增大.

圖4　不同速度下駛出角度與調(diào)整時(shí)間相關(guān)關(guān)系分析

Fig.4Regression of departure angles and adjustment time at different operation speeds

回歸直線截距的差值在0.2 s內(nèi)，證明駛?cè)胨俣仍龃髸r(shí)調(diào)整時(shí)間略有增大.回歸直線斜率的差值在0.05內(nèi)，斜率表征駛出角度對(duì)調(diào)整時(shí)間的影響，駛出角度每增加1°,調(diào)整時(shí)間增加0.18～0.2 s.

4最小轉(zhuǎn)向半徑分析

4.1最小轉(zhuǎn)向半徑與駛?cè)胨俣认嚓P(guān)性分析

表7中駛出角度小于7.5°時(shí),轉(zhuǎn)向半徑與駛?cè)胨俣炔淮嬖谙嚓P(guān)性;駛出角度大于7.5°時(shí),駛?cè)胨俣扰c轉(zhuǎn)向半徑存在低度相關(guān)性.除駛出角度40°外,轉(zhuǎn)向半徑與駛?cè)胨俣瘸收嚓P(guān)關(guān)系.這表明駛出角度大于7.5°時(shí),駕駛員選取大轉(zhuǎn)向半徑以避免發(fā)生側(cè)翻或側(cè)滑事故.

表7　駛?cè)胨俣扰c最小轉(zhuǎn)向半徑回歸分析

4.2行駛穩(wěn)定性分析

最小轉(zhuǎn)向半徑影響車輛行駛的橫向穩(wěn)定性，車輛發(fā)生橫向傾覆前先發(fā)生橫向滑移，但緊急避險(xiǎn)車道內(nèi)常發(fā)生橫向傾覆事故，因此本文對(duì)橫向傾覆與橫向滑移均進(jìn)行研究.

表8中半徑大于側(cè)滑臨界半徑標(biāo)識(shí)1)，駛?cè)胨俣?00 km·h-1避免車輛側(cè)滑的駛出角度為7.5°，駛?cè)胨俣?10 km·h-1避免車輛側(cè)滑的駛出角度為5°，駛出角度5°～7.5°時(shí)引道必須設(shè)置不小于2%的超高.駛?cè)胨俣?20 km·h-1時(shí)避免側(cè)滑的駛出角度為2.5°，駛出角度2.5°～5°時(shí)引道處必須設(shè)置不小于3%的超高.

表9中1),2),3)標(biāo)識(shí)大于臨界側(cè)翻半徑的最小轉(zhuǎn)向半徑，貨車重心高度3.0 m，駛?cè)胨俣?0 km·h-1時(shí)，駛出角度控制在10°以內(nèi)，當(dāng)駛?cè)胨俣仍龃髸r(shí)駛出角度須控制在7.5°以內(nèi).重心高度1.6 m，駛?cè)胨俣?0 km·h-1時(shí)，駛出角度控制在15°以內(nèi)，當(dāng)駛?cè)胨俣仍龃髸r(shí)，駛出角度須控制在12.5°以內(nèi).

5二階聚類分析

為進(jìn)一步對(duì)緊急避險(xiǎn)車道駛出角度的設(shè)置提供依據(jù)，采用二階聚類分析對(duì)駛出角度進(jìn)行分類[15].

表8不同駛出角度和駛?cè)胨俣认伦钚∞D(zhuǎn)向半徑

Tab.8Minimum turning radii at different departure angles and operating speeds

駛出角度/(°)最小轉(zhuǎn)向半徑/m90km·h-1100km·h-1110km·h-1120km·h-12.5998.087401)1068.8451)1713.7511)1232.9121)5745.138101)512.73521)978.14771)421.12312)7.5393.962101)312.51951)316.07772)398.87852)10175.09102)114.67223)206.52463)226.44033)12.5118.13323)136.97353)154.51573)173.50623)15117.9713)73.55261122.1329120.25152061.1555861.7391271.00057101.74022552.1973152.5203460.79884117.10633050.3752958.7487134.25853106.27253541.5186433.9081350.48833113.94764037.5974226.6745934.8117426.15684

注：1)為最小轉(zhuǎn)向半徑大于側(cè)滑臨界半徑組別;2)為最小轉(zhuǎn)向半徑大于貨車重心高度3.0 m臨側(cè)翻臨界半徑組別;3)為最小轉(zhuǎn)向半徑大于貨車重心高度1.6 m側(cè)翻臨界半徑組別

5.1二階聚類模型應(yīng)用假設(shè)檢驗(yàn)

選擇駛出角度進(jìn)行聚類，將調(diào)整段長(zhǎng)度、調(diào)整時(shí)間和轉(zhuǎn)向半徑作為連續(xù)變量，首先檢驗(yàn)連續(xù)變量的正態(tài)性及相互獨(dú)立性.SPSS中K-S正態(tài)性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)調(diào)整段長(zhǎng)度與調(diào)整時(shí)間服從正態(tài)分布.由于二階聚類模型具有良好的魯棒性，因此仍選擇三個(gè)變量參與分析.因轉(zhuǎn)向半徑不服從正態(tài)分布，使用Spearman檢驗(yàn)變量獨(dú)立性發(fā)現(xiàn)3個(gè)變量間存在較高相關(guān)性.理論上講，若變量間相關(guān)性高，則二階聚類結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)受到一定影響，但考慮到3個(gè)因素對(duì)駛出角度分類的重要程度，本文仍將它們一同在二階聚類分析中使用.

5.2聚類分析結(jié)果

如表9所示駛出角度被聚類為3組，第1組調(diào)整段長(zhǎng)度、調(diào)整時(shí)間的均值、標(biāo)準(zhǔn)差最高，最小轉(zhuǎn)向半徑最小，說明該組漸變段長(zhǎng)度與調(diào)整時(shí)間離散度大，最小轉(zhuǎn)向半徑最小且集中，車輛發(fā)生側(cè)滑或側(cè)翻事故的概率最高.第3組調(diào)整段長(zhǎng)度與調(diào)整時(shí)間的均值與方差最小，最小轉(zhuǎn)向半徑最大，車輛發(fā)生側(cè)翻或側(cè)滑事故的概率最小，因此，首選該組駛出角度進(jìn)行緊急避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì).第2組駛出角度介于1組和3組之間，地形條件限制時(shí)采取該組駛出角度.

表9　駛出角度均值與標(biāo)準(zhǔn)差

第1組駛出角度為15°～40°，第2組包含7.5°～12.5°駛出角度范圍，第3組包含2.5°和5°駛出角度.

6結(jié)論

主線為直線且駛?cè)胨俣冉橛?0～120 km·h-1時(shí)，駛出角度宜設(shè)置在5°以內(nèi)，如受地形條件限制，駛出角度宜控制在12.5°以內(nèi)，且必須在緊急避險(xiǎn)車道的引道設(shè)置超高.引道長(zhǎng)度宜采取時(shí)間控制指標(biāo)，根據(jù)3σ原則，駛出角度在5°范圍內(nèi)時(shí),引道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為6 s設(shè)計(jì)行程，當(dāng)采用5°～12.5°的駛出角度設(shè)計(jì)值時(shí),引道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為9 s設(shè)計(jì)行程.

參考文獻(xiàn):

[1]王俊驊，方守恩，陳雨人，等. 高速公路特大交通事故預(yù)防技術(shù)研究及示范[M]. 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2011.

WANG Junhua, FANG Shouen, CHEN Yuren,etal. Study and demonstration of serious traffic accidents prevention technology on freeway[M]. Shanghai: Tongji University Press, 2011.

[2]梁志林. 河北省山區(qū)高速公路避險(xiǎn)車道關(guān)鍵技術(shù)研究[R]. 石家莊: 河北省交通運(yùn)輸廳, 2010.

LIANG Zhilin. Research on key technology of truck escape ramp of mountainous expressway in Hebei province[R]. Shijiazhuang: Transportation Department of Hebei Province, 2010.

[3]中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司. 公路路線設(shè)計(jì)細(xì)則[S]. 西安:中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,2008.

China Communications Construction First Highway Consultants Co. Ltd. Design detailed regulations for highway alignment[S]. Xi’an: China Communications Construction First Highway Consultants Co. Ltd., 2008.

[4]PAN Binghong，LIANG Ruijuan. Research on the efflux angle to emergency escape ramp of mountain roads[J]. Applied Mechanics and Materials, 2011, 97/98:257.

[5]牛建峰,王俊驊,董憲元. 山區(qū)公路緊急避險(xiǎn)車道駛?cè)虢茄芯縖J]. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010(4):604.

NIU Jianfeng, WANG Junhua, DONG Xianyuan. Research on the angle to truck escape ramps of mountain road[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University: Natural Sciences, 2010(4):604.

[6]蘇波, 甄曦. 避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)淺析[J]. 山西建筑，2011,37(25):150.

SU Bo, ZHEN Xi. Study on the design of truck escape ramp[J]. Shanxi Architecture, 2011, 37(25): 150.

[7]AASHTO. A policy on geometric design of highways and streets (Green Book)[S]. [S.l]:American Association of State Highway Transportation, 2001.

[8]張翱東. 避險(xiǎn)車道常見事故與設(shè)計(jì)缺陷的原因分析[J]. 甘肅科技縱橫，2013,42(2): 74.

ZHANG Aodong. Cause analysis of the common accidents occurred in the truck escape ramp and design defects[J]. Scientific & Technical Information of Gansu, 2013, 42(2): 74.

[9]Williams E C Jr. Emergency escape ramps for runaway heavy vehicles[R]. Washington D C: Federal Highway Administration, 1979.

[10]Tye E J. Design guide for truck escape ramps[R]. Sacramento: California Business, Transportation and Housing Agency, 1986.

[11]Witheford D K. Truck escape ramp[R]. Washington D C: Institute of Transportation Engineers, 1989.

[12]孫傳夏. 避險(xiǎn)車道設(shè)置的研究[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化, 2008(6): 159.

SUN Chuanxia. Research on emergency lane layout[J]. Communications Standardization, 2008(6):159.

[13]金淳, 舒宏. 保稅港區(qū)運(yùn)作系統(tǒng)規(guī)劃的VR仿真建模與實(shí)現(xiàn)[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào), 2010, 22(4):1042.

JIN Chun, SHU Hong. Modeling and realization of virtual reality simulation system for operation system planning of free-trade Port Area[J]. Journal of System Simulation, 2010, 22(4):1042.

[14]楊少偉, 張碧琴, 許金良，等. 道路勘測(cè)設(shè)計(jì)[M]. 3版.北京: 人民交通出版社, 2009.

YANG Shaowei, ZHANG Biqin, XU Jinliang,etal. Road surveying and design[M]. 3rd ed. Beijing: China Communications Press, 2009.

[15]馮志慧. 基于駕駛員認(rèn)知特征和視覺特性的高速公路景觀設(shè)計(jì)方法研究[D]. 西安:長(zhǎng)安大學(xué), 2012.

FENG Zhihui. Study on freeway landscape design method based on drivers’ cognitive and visual characteristics[D]. Xi’an: Chang’an University, 2012.

[16]國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司(IBM).統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品與服務(wù)解決方案[C/CD]∥SPSS Statistics 17.0聚類分析[CP/DK]. 阿蒙克市:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司,2008.

IBM. Statistical product and service solutions[C/CD]∥SPSS Statistics 17.0 Cluster analysis. Armonk: IBM, 2008.

Departure Angle and Approach Length of Truck Escape Ramp

SONG Cancan1, GUO Zhongyin1, LIN Lin2

(1. Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 201804, China; 2. Expressway Authority of Shanxi Province, Taiyuan 030006, China)

Abstract：The motion data about the motor vehicle driving into truck escape ramp for 144 times by 5 drivers were obtained by driving simulation on UCWin Road Ver.9. Then the adjustment length, time and the minimum turning radius were extracted on basis of the steering velocity indexes. An analysis was made of the correlation between the above-said three indexes and the operation speeds, departure angles. Then, the setting range of the departure angle and the approach length was proposed based on two step cluster analysis. Research result indicates that the departure angle of truck escape ramp should be within 5°. The maximum departure angle should be controlled within 12.5° and the super elevation must be set during approach of truck escape ramp. Adjustment time is selected as the design index of the approach length. The required time value is 6 s when the efflux angle is within 5° whereas the value is 9 s when the efflux angle is between 5° and 12.5°.

Key words：truck escape ramp; driving simulation; departure angle; approach length

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

中圖分類號(hào)：U491

通訊作者：郭忠印(1962—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，工學(xué)博士，主要研究方向?yàn)榈缆钒踩c環(huán)境.E-mail：zhongyin@#edu.cn.

基金項(xiàng)目：山西省交通廳科技項(xiàng)目(2014-1-18)；貴州省交通廳科技項(xiàng)目(2014-122-011)

收稿日期：2015—03—04

第一作者： 宋燦燦(1988—)，女，博士生，主要研究方向?yàn)榈缆钒踩c環(huán)境.E-mail：77conshir@#edu.cn.