[01744253]山区高速公路交通安全保障关键技术

中国高速公路建设已由平原转向山区，山区受地形限制，出现了很多影响运营安全难题：①长大下坡路段已成为事故“黑点”，如福建漳龙高速连续长下坡路段自2005至2012发生事故1306起，83死135伤，2013年3月22日因货车刹车失效造成11死35伤更是历历在目。长大陡坡被称为“食人坡”、“死亡谷”，公安部和国家安监局确定全国29处公路危险路段中，连续长下坡的事故多发路段16处，占55%。②隧道洞口段因光线、行车环境突变，易发生事故且规模大、频率高及易引起二次事故。如京珠高速韶关段2003年隧道内事故共340起，15死111伤，损坏201辆车。2007年浙江甬台温高速猫狸岭隧道群共发生554起事故，平均每天近2起。③车辆碰撞护栏的事故在国外占事故总数的20-25%，而国内达59%；2011年10月7日滨保高速因大客车倾覆在护栏上滑行造成35死19伤，直接经济损失3447.15万元；该项目依托邢汾高速，通过对以下三个方面的研究，形成山区高速复杂地形条件下安全保障关键技术。(1)在线形安全设计，结合中国公路、车辆的现状，通过在京承、承唐、石太、青兰、漳龙及玉元等多条山区高速开展制动器温度测量动态试验，构建大型货车制动失效预测模型，提出基于坡度、坡长、曲线半径、车速控制的防止大货车制动热失效的解决方案及紧急避险车道设计关键技术，解决高落差条件下连续下坡段的设计安全问题；通过发动机台架试验及车辆动力学原理，提出山区高速公路连续上坡路段线性指标控制和爬坡车道设计关键技术。已应用于邢汾、秦承、渝黔等高速公路的线形设计，并被《路线设计细则》采纳。(2)隧道洞口安全设计，针对隧道洞口因“暗洞”效应至事故多发的安全隐患，提出隧道洞口贴地照明技术；对隧道事故特征与运营状态进行调研分析，基于人体工程学原理，通过现场试验确定典型司机刹车制动反应时间，结合典型货车动力性能，提出隧道口光线过渡设计关键技术；对隧道照明视认性关键控制指标进行了量化分析与研究，提出了采用窄光束投光灯贴地照明的方式提高隧道入口驾驶视认性的方法，采用DIALux软件进行隧道照明分析和改善设计的方法，给出了隧道照明布置原则。已在在邢汾高速等国内多个高速公路隧道洞口的照明设计中得到应用，解决了隧道洞口“瞳孔放大”的安全隐患。(3)安全防护设施设计，运用理论分析、动力有限元计算、实车碰撞实验、模拟碰撞实验和动态数值模拟分析等进行研究，提出了护栏端部及衔接部位的具体防护目标以及无缝隙防护的设计方法，为建立山区高速公路的无缝隙安全防护体系提供经验参考，有利于提高山区高速公路整体防护水平和运营效益。该研究融入邢汾高速设计的全过程，在承秦、渝黔高速和广西百色至罗村口高速紧急避险车道改造中得到了应用。共发表论文13篇(其中1篇SCI检索，7篇EI检索)、专著1本、软件著作权1份，总体达到了国际先进水平。