山区公路长陡坡路段车辆驾驶行为风险研究

吴迪 左永国

摘 要：本文对山区公路长陡坡路段的3种驾驶行为，自由驾驶、跟车驾驶、换车道行驶，并分别对其安全性分析，总结出其安全特点。

关键词：驾驶行为;风险研究;长陡坡路段

中图分类号：U491.31 文献标识码：A

1 车辆驾驶行为分析

1.1 自由驾驶行为

在自由流状态下，车辆所受约束较小，驾驶员根据实际的道路情况，产生了期望运行速度，通过车辆的加速或减速以达到期望运行速度，从而获得最大的行车利益。期望车速受驾驶员个性、车辆动力性能、道路线形及路面条件的影响。不同驾驶员驾驶不同车辆在不同的道路上行驶，期望车速也不同，通常服从正态分布。当车辆运行速度低于期望车速时，驾驶员进行加速操作;当运行车速大于期望车速时，驾驶员考虑安全因素则实施减速。

1.2 跟车驾驶行为

在高密度交通流的状态下，车辆处于非自由行驶状态，即车辆是以车队形式运行，车辆的驾驶行为主要由车队的整体运动特性决定，车辆特征和驾驶员个性的影响较小。通常驾驶员根据前车的速度、本车的速度、加速度以及车辆间距等状况，选择相应的驾驶行为，如加速或减速行驶等。

1.3 換道驾驶行为

（1）提高车辆运行速度;（2）超越慢车或重车;（3）避让障碍物。在判断性换车道过程中，首先驾驶员要根据当前车道和目标车道的运行车速，判断能否进行车道变换。其次观察目标车道及当前车道前后车的运行情况，估计目标车道可接受间隙的大小，如果可接受间隙不能满足安全变换车道的要求，那么驾驶员将保持车辆在当前车道上继续行驶;如果可接受间隙能够满足安全变换车道的要求，那么驾驶员将实施车道变换操作，从而在目标车道加速到更大的速度。

2 车辆驾驶安全性分析

2.1 超速行驶安全性分析

超速行驶当遇到紧急情况时，预留给驾驶员的反应时间很短，极易导致交通事故发生。另一方面，连续的高速行驶容易导致轮胎的温度过高，轮胎内的空气急剧膨胀，这样容易出现车轮爆胎，导致事故的发生。

2.2 跟车行驶安全性分析

比较经典的停车制动模型包括NCHRP视距模型和AASHTO模型。NCHRP视距模型中的前方障碍物被假设为一辆静止的汽车，其尾灯高度为0.6 m，司机视线高度为1.1 m。AASHTO停车视距模型中的前方障碍物被假设为路面固定物，高度为0.15 m，司机视线高度为1.1 m。

根据经典AASHTO车辆制动模型，汽车的制动距离是指驾驶员开始踩制动踏板到完全停车所需的距离，如下式所示：

从上式可以看出，制动距离指的是制动开始生效时，车辆驶过的距离，而对于整个制动过程来说，驾驶员在各特征区段的制动反应时间不同，故从发现异常情况（障碍物、前车刹车、前方发生事件）到完全停止车辆驶过的距离不同。因此，根据AASHTO的停车距离公式，驾驶员在整个停车过程中的行驶距离如下：

2.3 换道行驶安全性分析

通常车辆的横向速度在1.0 m/s～1.5 m/s，则△t的取值范围在2.5 s～3.75 s之间。假设车辆在当前车道和目标车道上行驶的时间相等，即为1.25 s～1.875 s之间。在第一个△t/2车辆所受安全约束较大;第二个△t/2内，车辆主要进行车速调整，以适应新车道前后车的安全运行要求。因此，只要换车道车辆满足这三个安全约束条件，车辆就能安全完成换车道过程。

3 小结

本章分析了车辆在长陡坡路段的几种典型行驶行为：自由行驶，跟车行驶和换车道行驶，并对几种行驶行为的安全性进行了分析，并给出了各行驶行为的安全约束条件，其中，自由行驶时容易发生超速行驶，当遇到紧急情况时，预留给驾驶员的反应时间很短，极易导致交通事故发生;跟车行驶时，在高速跟车状态中，当前车遇到紧急情况突然刹车时，由于车辆间距较小，容易引发后车与前车发生碰撞;换车道行驶时，在高速行驶状态中，由于车辆间距较小，容易引发换车道车辆与前、后车发生碰撞。

参考文献：

[1]徐慧芬，唐伯明，徐建涛.长大下坡路段交通安全分析[J].重庆交通学院学报，2007（01）：78-82.

[2]刘浩学.连续长大下坡路段安全保障技术研究[R].2004.

[3]冯红运.连续下坡路段交通安全与道路纵断面参数的关系研究[D].长安大学，2007.

[4]赵永平.螺旋展线在山区高速公路中的应用研究[D].长安大学，2008.

[5]马壮林，张宏璐，谭晓伟.高速公路连续下坡路段交通事故时空分布特征研究[J].中国安全科学学报，2014（05）：85-91.

[6]张克林.高速公路连续缓下坡路段事故成因与对策措施[J].交通标准化，2014（01）：4-7.

[7]王皓.高速公路连续下坡路段交通事故预测[J].陕西理工学院学报（自然科学版），2014（03）：34-36.

[8]雷斌，许金良，辛田，等.重载交通区连续下坡坡度危险度分级研究[J].中国公路学报，2013（06）：53-58.