CN108374361A - 基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，在距分流鼻端前1km处，于右侧护栏外设置分流指示标志，分流鼻端前分流三角区施画禁止汇入标线；距分流鼻端前1km至渐变段起点，于右侧护栏外设置高度依次增高的视线诱导标，构成空间低频视觉信息流；从渐变段起点至匝道范围内，于护栏外侧边缘设置高度依次降低的视线诱导标，减速车道路面设置视错觉标线，构成空间中频视觉信息流；在距分流鼻端前1km至分流匝道内，于道路边缘线外侧设置突起路标，于护栏上设置轮廓标，于左侧路缘石、右侧护栏立柱下缘及路面铺设不同颜色的引导标线，构成空间高频视觉信息流。此种方法采用多频及多层次信息，有效改善速度感，引导车辆提前变道。

Description

基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法

技术领域

本发明属于高速公路安全设计技术领域，特别涉及一种基于交通冲突的高速公路分流区视觉诱导改善设计，从而提升驾驶员的速度感知与距离感知，改善驾驶员高速公路分流区的行车视觉环境，有助于实现驾驶员高速公路分流区内提前变道分流。

背景技术

互通立交是高速公路事故多发路段。据统计，京津塘高速公路2002-2004年互通立交发生的事故数占总事故数的14％；沈大高速公路2005年在26座互通立交发生的事故数有170起，占交通事故总数的34％。互通立交中交通事故多发生于变速车道，主线进出口匝道附近分流区变速车道事故多发，即所谓的“鼻端事故”现象较为严重。主要由于分流区的匝道车辆驶出主线过程中引起交通流紊乱，造成行车速度剧烈变化，交通冲突发生概率增加。改善高速公路互通立交分流区交通安全具有重要的现实意义。

车辆从内侧车道驶离高速公路时，一般需完成几次变道才能进入出口。通过统计互通立交分流区车辆的变道位置可知，如图8，64％的分流车辆变道主要集中在渐变段起点前600m的区域中，而分流鼻端2km处的预告标志岛600m处，只有9％左右的车辆选择在此区间变道。在车辆到渐变段起点后，分流车辆会调整速度并变道进入减速车道，完成分流。59％的分流车辆变道集中在减速车道前60m，主要由于大部分车辆在抵达渐变段起点处时已经处于最外侧的车道，可以直接进入减速车道。同时33％的车辆由于减速车道车辆过多或不急于进行变道等因素，继续保持在原车道行驶，寻找合适的时机再变道分流。根据对发生交通冲突的位置进行统计分析，渐变段起点前的交通冲突87％集中在渐变段起点前600m内，渐变段起点后的交通冲突主要集中在减速车道前60m以及距离分流鼻端之前60m，分别占66％和12％。其原因是分流变道的车辆较多，分流车辆容易产生交通冲突。而分流车辆在减速车道的末端仍未找到机会变道，此时只能强行变道进入匝道，极易造成交通冲突甚至交通事故。

高速公路互通立交分流区由于车辆较多，行车速度较快，容易使后方车辆的驾驶员无法提前发现分流三角区；目前高速公路互通立交分流区主要依靠前置的指路标志提醒驾驶员分流，但当标志距出口分流鼻太近，标志高度设置不合理，则容易被前车遮挡，等到驾驶人看到标志时，已经来不及采取正常的驾驶行为，极易追尾发生交通事故。因此，如何合理的让驾驶员提前知道变道信息，提前变道减少交通冲突，对于改善高速公路互通立交分流区交通安全具有重要意义。

基于边缘率的车速控制方法得到应用。边缘率被认为是影响速度感知的重要视觉因素。边缘率是人运动时，空间中各点穿过视野边缘的相对速度。国内外学者通过边缘率在交通中“无意识”地进行速度控制的使用来提升公路环境速度知觉，刘兵在硕士论文“基于驾驶员视知觉的车速控制和车道保持机理研究”中(武汉理工大学工学硕士论文，2008年)通过心理物理实验得出当边缘率小于2Hz，或大于32Hz时，驾驶员会出现速度低估，边缘率在4Hz～16Hz时，实验者对速度产生了高估，其中边缘率为12Hz高估达到30％以上。

发明内容

为了解决现有高速公路互通立交分流区视认性不足，驾驶员变道分流过迟，强行变道进入匝道的技术难题，本发明提供一种基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，改善高速公路互通立交分流区的视认环境，有助于使驾驶员提前变道，减少交通冲突。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，包括如下内容：

在距分流鼻端前1km处，于前进方向右侧护栏外设置分流指示标志，分流鼻端前分流三角区施画禁止汇入标线；

在距分流鼻端前1km～500m范围内，于前进方向右侧护栏外设置单层视线诱导标，在距分流鼻端前500m～200m范围，于前进方向右侧护栏外设置中杆多层视线诱导标，在距分流鼻端前200m至渐变段起点范围内，于前进方向右侧护栏外设置高杆多层视线诱导标，构成空间低频视觉信息流；

从渐变段起点至匝道范围内，于护栏外侧边缘设置高度依次降低的高杆多层视线诱导标、中杆多层视线诱导标、单层视线诱导标，于禁止汇入标线起点至减速车道终点的路面设置视错觉标线，构成空间中频视觉信息流；

在主线车道上距分流鼻端前1km至分流鼻端后100m，以及分流匝道内，于护栏上设置轮廓标，于道路边缘线外侧设置突起路标，于左侧路缘石、右侧护栏立柱下缘及路面铺设引导标线，共同构成空间高频视觉信息流。

上述空间低频视觉信息流中，单层视线诱导标、中杆多层视线诱导标、高杆多层视线诱导标的间隔为75～100m，空间低频视觉信息流的空间频率为0.1～0.2HZ。

上述空间中频视觉信息流中，高杆多层视线诱导标、中杆多层视线诱导标、单层视线诱导标的间隔为25～50m，每种视线诱导标设置3～5个，视错觉标线的间隔为25～50m，空间中频视觉信息流的空间频率为0.3～0.6HZ。

上述空间高频视觉信息流中，轮廓标的间隔为5～10m，突起路标的间隔为2～5m，引导标线的间隔为2～4m，空间高频视觉信息流的空间频率为2～10HZ。

上述禁止汇入标线长度的确定方法是：从鼻端开始计算，若沿道路线形方向至分流鼻端的三角区标线长度不足则施画禁止汇入标线补充；其中Q为主线交通量高峰小时交通量，计算所得禁止汇入标线取整。

上述匝道内前进方向左侧的第一个高杆多层视线诱导标与前进方向右侧的第一个中杆多层视线诱导标相对应，前进方向左侧的第一个中杆多层视线诱导标与前进方向右侧的第一个单层视线诱导标相对应。

上述单层视线诱导标的高度为1.5～1.75m，中杆多层视线诱导标的高度为2.5～2.75m，高杆多层视线诱导标的高度为3.5～3.75m，单层视线诱导标与中杆多层视线诱导标中的下层视线诱导标志牌高度一致，中杆多层视线诱导标中的上层视线诱导标志牌与高杆多层视线诱导标中的下层视线诱导标志牌的高度一致。

上述分流鼻端前的主线上左侧路缘石铺设的路面引导标线颜色为蓝白相间，右侧护栏立柱下缘及路面铺设引导标线颜色为红白相间；分流鼻端后的主线道路上左侧路缘石铺设的引导标线颜色为蓝白相间，右侧护栏立柱下缘及路面铺设标线颜色为蓝白相间；匝道内左侧路缘石铺设的引导标线颜色为红白相间，右侧护栏立柱下缘及路面铺设标线颜色为红白相间。

采用上述方案后，本发明采用多频及多层次信息，有效改善速度感，引导车辆提前变道。

本发明具有如下有益效果：

(1)禁止汇入标线长度设置，保证了车辆汇入效率与最小减速距离之间的平衡，使尽量多的未变道车辆能在分流区渐变段处汇入且在减速车道充分完成减速过程；

(2)在距分流鼻端前1km至渐变段起点前范围内，设置高度依次增高的多层视线诱导标，有助于提升驾驶员的视认点距离，提醒驾驶员前提变道，减少在分流三角区的交通冲突；

(3)渐变段起点至匝道范围内，设置高度依次降低的多层视线诱导标，能提升驾驶员的视觉深度，提升驾驶员对分流三角区的道路线形的感知能力；

(4)在主线道路两侧和匝道两侧设置多种颜色的引导标线，利用颜色使驾驶员区分不同行驶方向，有助于提醒驾驶员提前变道；

(5)本发明采用低成本的道路标线和视觉诱导系统，不涉及大规模道路基础设施，投资少，施工易，见效快，能改善高速公路互通立交分流区的行车安全。

附图说明

图1是本发明中高速公路互通立交分流区实现改善效果的示意图；

图2是本发明中高速公路互通立交分流区主线侧视图；

图3是本发明中高速公路互通立交分流区匝道侧视图；

图4是本发明中高速公路互通立交分流区主线分流标志剖面图；

图5是本发明中高速公路互通立交分流区匝道高杆多层视线诱导标对应中杆多层视线诱导标剖面图；

图6是本发明中高速公路互通立交分流区匝道中杆多层视线诱导标对应单层视线诱导标剖面图；

图7是本发明中高速公路互通立交分流区匝道单层视线诱导标剖面图；

图8是变道次数与交通冲突位置分布图；

图9是理想感知速度与实际物理速度关系示意图；

附图中标号说明：

1-分流指示标志；2-单层视线诱导标；3-中杆多层视线诱导标；4-高杆多层视线诱导标；5-突起路标；6-引导标线；7-护栏立柱；8-禁止汇入标线；9-视错觉标线；10-轮廓标。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，如图1所示，主要包括以下内容：

在距分流鼻端前1km处，于前进方向右侧护栏外设置分流指示标志1，分流鼻端前分流三角区施画禁止汇入标线8；

在距分流鼻端前1km～500m范围内，于前进方向右侧护栏外设置单层视线诱导标2，在距分流鼻端前500m～200m范围，于前进方向右侧护栏外设置中杆多层视线诱导标3，在距分流鼻端前200m至渐变段起点范围内，于前进方向右侧护栏外设置高杆多层视线诱导标4，单层视线诱导标2、中杆多层视线诱导标3、高杆多层视线诱导标4的间隔为75～100m，共同构成空间低频视觉信息流，其空间频率为0.1～0.2HZ；这种设计方式有助于提高驾驶员的视认点距离，提醒驾驶员前提变道，减少在分流三角区的交通冲构成空间低频视觉信息流；

从渐变段起点至匝道范围内，于护栏外侧边缘设置高度依次降低的高杆多层视线诱导标4、中杆多层视线诱导标3、单层视线诱导标2，其间隔为25～50m，每种视线诱导标设置3～5个，于禁止汇入标线起点至减速车道终点的路面设置间隔为25～50m的视错觉标线9，共同构成空间中频视觉信息流，其空间频率为0.3～0.6HZ；能提升驾驶员的视觉深度，提升驾驶员对分流三角区的道路线形的感知能力。

在主线车道上距分流鼻端前1km至分流鼻端后100m，以及分流匝道内，每隔5～10m于护栏上设置轮廓标10，每隔2～5m于道路边缘线外侧设置突起路标5，每隔2～4m于左侧路缘石、右侧护栏立柱7下缘及路面铺设引导标线6，共同构成空间高频视觉信息流，其空间频率为2～10HZ；有助于通过利用高频视觉信息使驾驶员明确渐变单开口位置以及控制行车速度。

本发明的一个较佳实施例中，如图1所示，禁止汇入标线8长度的确定从鼻端开始计算，若沿道路线形方向至分流鼻端的三角区标线长度不足则应施画禁止汇入标线补充；其中Q为主线交通量高峰小时交通量，计算所得禁止汇入标线取整；

本发明所述方法中，如图4所示，匝道内前进方向左侧的第一个高杆多层视线诱导标4与前进方向右侧的第一个中杆多层视线诱导标3相对应，前进方向左侧的第一个中杆多层视线诱导标3与前进方向右侧的第一个单层视线诱导标2相对应。

在本发明的一个较佳实施例中，如图2和图3所示，单层视线诱导标2的高度为1.5～1.75m，中杆多层视线诱导标3的高度为2.5～2.75m，高杆多层视线诱导标4的高度为3.5～3.75m，单层视线诱导标2与中杆多层视线诱导标3中的下层视线诱导标志牌高度一致，中杆多层视线诱导标3中的上层视线诱导标志牌与高杆多层视线诱导标4中的下层视线诱导标志牌的高度一致。

在本发明的一个较佳实施例中，如图1、图2和图3所示，分流鼻端前的主线上左侧路缘石铺设的路面引导标线6颜色为蓝白相间、右侧护栏立柱7下缘及路面铺设引导标线6颜色为红白相间；分流鼻端后的主线道路上左侧路缘石铺设的引导标线6颜色为蓝白相间、右侧护栏立柱7下缘及路面铺设的引导标线6颜色为蓝白相间；匝道内左侧路缘石铺设的引导标线6颜色为红白相间、右侧护栏立柱下缘及路面铺设的引导标线6颜色为红白相间；有助于使驾驶员区分不同行驶方向，提醒驾驶员提前变道。

本发明的实施例中，设置高度依次增高和依次降低的单层视线诱导标2，中杆多层视线诱导标3，高杆多层视线诱导标4，通过提高驾驶员在不同距离对分流点的视认距离以达到提醒驾驶员提前变道的目的；

本发明的实施例中，设置主线和匝道路侧边缘不同颜色的引导标线6，通过不同颜色区分不同行车方向，已达到提醒驾驶员提前变道的目的；

本发明的实施例中，通过设置禁止汇入标线8的长度，保证了车辆汇入效率与最小减速距离之间的平衡，使尽量多的变道车辆能在分流区渐变段处汇入且在减速车道充分完成减速过程；本发明实施例中，通过高度依次增高和依次降低的单层视线诱导标2，中杆多层视线诱导标3，高杆多层视线诱导标4，主线和匝道路侧边缘不同颜色的引导标线6，构成了不同层次的、立体的高速公路互通立交分流区视线诱导系统，满足了驾驶员在距离分流鼻端不同距离的视线诱导要求，有助于驾驶员提前变道，减少交通冲突。

本发明的施工步骤如下：

1、先清洗高速公路互通立交分流区护栏以及路面，采用高强级反光标线施画引导标线6，每隔5～10m于护栏处设置轮廓标10；

2、在距离分流鼻端1km处的主线护栏外侧设置分流指示标志1，之后每隔50～75m在主线前进方向右侧护栏外先设置单层视线诱导标2，再设置中杆多层视线诱导标3，最后设置高杆多层视线诱导标4，视线诱导标采用高强级反光膜；

3、每隔25～50m在匝道两侧护栏外先设置高杆多层视线诱导标4，再设置中杆多层视线诱导标3，最后设置单层视线诱导标2；

4、统计高速公路主线高峰小时交通量，根据公式计算出分流三角区的最短距离，清洗高速公路分流三角区路面，施画禁止汇入标线8；

5、清洗高速公路路面，每隔2～5m锚固路面突起路标5，突起路标采用高级反光膜。

需要注意的是：

1、本发明适用于标志不明显、线形不好的高速公路互通立交分流区路段，有助于改善驾驶员对分流区的视认性，提高驾驶员的视认距离，提前变道；

2、本发明中的高强级反光标线和全天候反光标线使用过程中应注意维护清洁保养，保证反光效果。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，其特征在于包括如下内容：

在距分流鼻端前1km处，于前进方向右侧护栏外设置分流指示标志，分流鼻端前分流三角区施画禁止汇入标线；

在距分流鼻端前1km～500m范围内，于前进方向右侧护栏外设置单层视线诱导标，在距分流鼻端前500m～200m范围，于前进方向右侧护栏外设置中杆多层视线诱导标，在距分流鼻端前200m至渐变段起点范围内，于前进方向右侧护栏外设置高杆多层视线诱导标，构成空间低频视觉信息流；

从渐变段起点至匝道范围内，于护栏外侧边缘设置高度依次降低的高杆多层视线诱导标、中杆多层视线诱导标、单层视线诱导标，于禁止汇入标线起点至减速车道终点的路面设置视错觉标线，构成空间中频视觉信息流；

在主线车道上距分流鼻端前1km至分流鼻端后100m，以及分流匝道内，于护栏上设置轮廓标，于道路边缘线外侧设置突起路标，于左侧路缘石、右侧护栏立柱下缘及路面铺设引导标线，共同构成空间高频视觉信息流。

2.如权利要求1所述的基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，其特征在于：所述空间低频视觉信息流中，单层视线诱导标、中杆多层视线诱导标、高杆多层视线诱导标的间隔为75～100m，空间低频视觉信息流的空间频率为0.1～0.2HZ。

3.如权利要求1所述的基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，其特征在于：所述空间中频视觉信息流中，高杆多层视线诱导标、中杆多层视线诱导标、单层视线诱导标的间隔为25～50m，每种视线诱导标设置3～5个，视错觉标线的间隔为25～50m，空间中频视觉信息流的空间频率为0.3～0.6HZ。

4.如权利要求1所述的基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，其特征在于：所述空间高频视觉信息流中，轮廓标的间隔为5～10m，突起路标的间隔为2～5m，引导标线的间隔为2～4m，空间高频视觉信息流的空间频率为2～10HZ。

5.如权利要求1所述的基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，其特征在于：所述禁止汇入标线长度的确定方法是：从鼻端开始计算，若沿道路线形方向至分流鼻端的三角区标线长度不足则施画禁止汇入标线补充；其中Q为主线交通量高峰小时交通量，计算所得禁止汇入标线取整。

6.如权利要求1所述的基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，其特征在于：所述匝道内前进方向左侧的第一个高杆多层视线诱导标与前进方向右侧的第一个中杆多层视线诱导标相对应，前进方向左侧的第一个中杆多层视线诱导标与前进方向右侧的第一个单层视线诱导标相对应。

7.如权利要求1所述的基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，其特征在于：所述单层视线诱导标的高度为1.5～1.75m，中杆多层视线诱导标的高度为2.5～2.75m，高杆多层视线诱导标的高度为3.5～3.75m，单层视线诱导标与中杆多层视线诱导标中的下层视线诱导标志牌高度一致，中杆多层视线诱导标中的上层视线诱导标志牌与高杆多层视线诱导标中的下层视线诱导标志牌的高度一致。

8.如权利要求1所述的基于交通冲突的高速公路分流区控速与提前分流实现方法，其特征在于：所述分流鼻端前的主线上左侧路缘石铺设的路面引导标线颜色为蓝白相间，右侧护栏立柱下缘及路面铺设引导标线颜色为红白相间；分流鼻端后的主线道路上左侧路缘石铺设的引导标线颜色为蓝白相间，右侧护栏立柱下缘及路面铺设标线颜色为蓝白相间；匝道内左侧路缘石铺设的引导标线颜色为红白相间，右侧护栏立柱下缘及路面铺设标线颜色为红白相间。