[发明专利]一种基于速度安全系数的公路限速值确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路限速值确定方法，具体说是一种基于速度安全系数的公路限速值确定方法，可用于设定公路车辆行驶的限速值，达到提升行车安全的目的。属于公路交通管理和公路交通安全领域。

背景技术

公路车辆限速是提升公路交通安全性、保障公路畅通以及提高公路通行效率的重要措施。合理的限速值应能反映行车条件的优劣，并尽量符合驾驶员的期望，起到辅助驾驶员选择与行车条件相适应的车速的目的；过高的限速值会造成车辆速度离散程度较大，可能埋下事故隐患；过低的限速值会引起驾驶员的抵触心理，使限速的权威性和正确性遭到质疑，最终可能使限速处于形同虚设的地位。因此，限速值的合理确定至关重要，它关系着限速效果的好坏。但目前我国对限速值确定问题尚未有统一的认识和规范化的设计原则，国家标准中也未有此方面的明确规定，公路限速处于一种比较混乱的局面。

目前主要采用的限速方法主要有2种，分别是设计速度法和85％分位车速法。设计速度法在我国得到广泛应用，其思路是以公路设计速度为依据，结合特殊条件，凭经验将设计速度降低0-20km/h作为限制速度。例如，某一级公路，其设计速度为100km/h，在管理上通常将设计速度降低20km/h，以80km/h作为限制速度。85％分位车速法在美国、英国、加拿大、澳大利亚等国家应用较广泛，它通过定点单车自由流车速的实地观测并经统计分析，取车速累积图中第85分位车速作为限制速度，即85％车辆的速度在限制速度之下。

两种方法各有优缺点，并且有一定的适用条件。设计速度法简单易行，但考虑因素少，对主观经验要求较高，且存在所有路段按统一标准“一刀切”的问题，这样在条件好的路段，限速可能偏于保守；85％分位车速以统计学为基础，考虑了多数车辆的情况，但也存在2个问题，一是假定了驾驶员有能力和并且愿意选择合理的车速，事实上驾驶员对道路、交通条件的误判，选择了不合理的车速是造成交通事故的重要原因；二是这种方法以交通数据作为基础数据，对于缺乏基础数据的新建公路显得无能为力。

发明内容

技术问题：为克服现有方法对公路实际条件缺乏考虑的不足，本发明提供了一种有助于提高行车安全的基于速度安全系数的公路限速值确定方法。

技术方案：本发明提供的基于速度安全系数的公路限速值确定方法，包括以下步骤：

(1)收集基础资料

收集公路的基本参数，包括：平曲线半径R_h，竖曲线半径R_v，路面摩阻系数横向摩阻系数纵坡度i_v，路面横坡度i_h，视距S。

(2)计算最高行驶速度(km/h)

此步骤中，计算分三个维度：轴向、横向和竖向。轴向是指汽车行进的方向；横向是指水平方向，位于平曲线所在平面；竖向是指垂直方向，位于竖曲线所在平面。三个维度上的因素均对最高行驶速度构成限制，分别对其进行考虑，计算出最高行驶速度，即轴向最高行驶速度横向最高行驶速度和竖向最高行驶速度

1)轴向最高行驶速度

汽车行驶时，轴向应保证行车视距，在发生意外情况时，驾驶员可以及时发现并采取避让措施。轴向最高行驶速度的计算公式如下：

2)横向最高行驶速度

汽车行驶时，横向应保证稳定性，在平曲线上行驶上，不发生横向滑移或者倾覆。横向最高行驶速度的计算公式如下：

3)竖向最高行驶速度

汽车行驶时，竖向应考虑驾驶员身体对离心加速度a_v的承受能力，另外离心加速度造成的超重或失重效果影响驾驶员操作的稳定性。根据试验，离心加速度限制在0.5m/s²～0.7m/s²比较合适，另有文献表明，当离心加速度大于0.63m/s²时，人体已感觉非常不舒服。因此取0.63m/s²作为离心加速度的上限竖向最高行驶速度的计算公式如下：