基于交通沖突技術的平面交叉口安全分析

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1、萬方數(shù)據(jù)西南交通大學碩士研究生學位論文第1頁1．1研究背景和意義第1章緒論隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國各主要城市規(guī)模得到了迅速擴張，人們的生活水平變得越來越好，小汽車越來越得到人們的親睞，致使汽車保有量迅猛發(fā)展。但造成的后果就是，現(xiàn)有的道路條件無法滿足交通量的持續(xù)增長，再加上交通管理不善等原因，導致交通事故頻發(fā)，傷亡人數(shù)增多，我國交通事故死亡人數(shù)已成為世界上最多的國家之一。如何提高道路交通安全，降低交通事故已成為我國當前需要迫切研究的重點。平面交叉口作為城市交通系統(tǒng)的重要組成部分，是道路交通暢行與中斷的關鍵節(jié)點，它通過將不

2、同方向的道路相連接，構成一個道路網(wǎng)絡，從而使不同方向的交通流可以在交叉口內(nèi)實現(xiàn)自由轉(zhuǎn)向和交叉。但正是因為這種功能，大量的車流、人流在交叉口處集聚，形成交通瓶頸，交通沖突時常發(fā)生，再加上一些駕駛員的不良習慣，如闖紅燈、不遵守交通規(guī)則、搶行等，使交叉口成為交通事故的多發(fā)地。據(jù)相關事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計【ll，美國2002年在交叉口及附近產(chǎn)生的交通事故和死亡交通事故分別占全國總交通事故的50％和總死亡交通事故的22．8％；日本1995年在交叉口產(chǎn)生的交通事故和死亡交通事故分別占全國的58．7％和44．7％；英國發(fā)生在交叉口的交通事故大約為

3、33％；法國大約為24％；而我國則為60％。由此可見，交叉口的安全問題已經(jīng)迫在眉睫。對于傳統(tǒng)的兩相位信號控制平面交叉口，由于存在同相位不同方向的機動車與機動車之間的干擾和沖突，這些干擾和沖突嚴重地影響了交叉口的樞紐功能，增大了交叉口的交通安全隱患，同時也增加了交叉口內(nèi)車輛的延誤，造成整個道路網(wǎng)絡通行能力下降。而這些干擾和沖突其實是交叉口不安全狀態(tài)的一種外在表現(xiàn)。因此，需要對交叉口實施科學合理的安全分析，探討交叉口交通沖突產(chǎn)生機理，找出影響交叉口安全的顯著因素，對于提高交叉口安全水平，減少交叉VI交通事故，均具有十分重要的意

4、義。萬方數(shù)據(jù)西南交通大學碩士研究生學位論文第2頁1．2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1，2．1兩相位信號平交口研究現(xiàn)狀國內(nèi)外學者關于兩相位信號平交口方面的研究大多都是關于左轉(zhuǎn)車流通行能力方面。如李淑慶【2】等通過分析兩相位信號平交口中左轉(zhuǎn)車流和對向直行車流的交通特性，借鑒無信號交叉口的可接受間隙理論，建立了左轉(zhuǎn)車流通行能力模型，通過仿真，驗證了模型的有效性。戴宵‘31、王殿海[41等通過分析兩相位信號交叉口直行車流與左轉(zhuǎn)車流沖突機理，建立了直行車流優(yōu)先條件下的左轉(zhuǎn)車流通行能力模型，通過具體的實例驗證了模型的可靠性。雷蕾【5壩4利用可接受間

5、隙理論、交通流理論對傳統(tǒng)的停車線法進行改進，并根據(jù)交叉口直行車流的股數(shù)，分別對左轉(zhuǎn)車輛穿越一股、兩股直行車流時的隨車時距和臨界間隙進行標定，進而建立了有左轉(zhuǎn)專用車道的左轉(zhuǎn)車流理論通行能力模型。美國德州A&M大學D．B．F鋤bro【6】等對兩相位信號交叉口左轉(zhuǎn)車穿越直行車流的間隙進行觀測，進而研究其通行能力，得出適用于計算左轉(zhuǎn)車流通行能力的車頭時距，即有左轉(zhuǎn)車專用道時，車頭時距為2．5s，無左轉(zhuǎn)車專用道時，車頭時距為2．6s。美國加州大學C．一YChart[7】等對左轉(zhuǎn)車穿越對向直行車流的間隙進行研究，分析了對向直行車在左轉(zhuǎn)

6、車到達時間前后的運行狀態(tài)，提出了不同情況下左轉(zhuǎn)車的轉(zhuǎn)彎類型，包括沒有停車直接通過交叉口的情況、遇到人行橫道上正好有行人通過的情況、前面有車輛需要排隊通過的情況、當信號燈為全紅或黃燈時通過的情況等。而在車輛沖突延誤模型、半感應控制算法方面的研究，宋現(xiàn)敏【8】等針對兩相位信號平交口存在的直行車流和左轉(zhuǎn)車流的沖突，研究了直行車與左轉(zhuǎn)車在沖突點處發(fā)生沖突時產(chǎn)生的延誤。在借鑒無信號控制交叉口次路車流Admas延誤模型的構建原理，構建了兩相位信號交叉口左轉(zhuǎn)車流發(fā)生沖突時的延誤模型。于泉【91等通過分析兩相位信號交叉口左轉(zhuǎn)車穿越非機動車

7、流、行人流的特點，研宄了非機動車流、行人流對半感應控制配時算法的影響，在HCM2000(highwaycapacitymanual2000)最小綠燈時間服務模型的基礎上，運用臨界間隙理論，建立了計算兩相位信號交叉口半感應控制配時算法的最小綠燈時間模型。綜上所述，以往在兩相位信號平交口的研究主要集中在左轉(zhuǎn)車通行能力、車輛沖突延誤模型、半感應控制算法等方面。然而，在兩相位信號平交口安全方面的研究，萬方數(shù)據(jù)西南交通大學碩士研究生學位論文第3頁尤其在探討兩相位交叉口安全影響因素的研究卻少之又少，對兩相位信號平交口中交通沖突發(fā)生機理

8、的認識以及準確把握交通沖突影響因素，將有助于提高交叉口的安全性，減少交通事故發(fā)生。1．2．2交通沖突技術研究現(xiàn)狀交通沖突技術(TrafficConflictTechnique)作為一種以非事故統(tǒng)計為基礎的交通安全評價方法，較之傳統(tǒng)的以事故統(tǒng)計為基礎的評價方法具有數(shù)據(jù)收集時間短、樣本容量大且不易缺失等顯著