车速离散对交通安全的影响研究

摘要为了减少交通事故数量，增强交通安全性，文章以车速离散为研究对关键词车速离散；交通安全；交通流；需求安全距离；影响(1)外部影响因素。外部影响因素不会直接影响车速离散，根据相关实践(2)内部影响因素。内部影响因素能够直接影响车速离散，主要有驾驶员通流中所有车辆的数量(辆)。平均速度的平均值，其形式简单且合理，如公式(2)所示。车速标准差能够反(km/h);N——交通流中所有车辆的数量(辆)。差的相对化，如公式(3)所示。2车速离散对交通安全的影响研究从本质角度而言，车速离散能够使交通流偏离稳定状态，无法保持稳定的车头间距，导致运行效率降低，从而增加发生交通事故的概率。因此，从车速离散对交通流稳定性的影响、车速离散对需求安全距离的影响两个方面，研究车速离散对交通安全的影响。2.1车速离散对交通流稳定性的影响车速离散与交通流稳定性相互影响，有着重要的联系，因此，需要对车速离散与交通流参数之间的变化规律进行研究。交通流基本图，即密度和流量之间函数关系，能够实现不同交通流状态下的车速离散特征分析。在交通流数据中，密度—流量关系是一个以密度为横坐标、流量为纵坐标的散点分布图，如图1所示。由图1得知，在原点附近时，流量和密度均较小，对应交通流为自由流状态。随着流量的增加，密度也不断增加。当密度达到pmax时，流量为qmax,对应交通流为亚稳定状态。当密度超过pmax界限时，流量以散点形式分布，车辆不能正常行进，对应交通流为阻塞状态。交通流在亚稳定状态下，平均车速变化幅度较大。交通流在阻塞状态下，平均车速变化幅度较小，说明在此期间，交通流内部出现了复杂的运动过程。对出现的复杂运动过程进行分析，主要是因为驾驶车速标准差、变异系数的基础上，引入车速离散率模型。车速离散率模型指车速标准差的变化与平均车速变化的比值，如公式(4)所示。车辆的车速标准差；——第i车辆的平均车速(km/h);——第i?1车辆的平均由于不同车辆的车速差别较大，需对车速标准差和平均车速进行归一化处理，如公式(5)所示。全距离，如公式(6)所示。(m);α——跟驰车辆的最大减速度(m/s2),经验值为21.74;v——跟驰车车速(km/h);β——驾驶员反应时间(s),取值为1.1。间距，如公式(7)所示。车辆长度(m);vf——自由流车速(km/h),分别取80、100、120;kj——交通流阻塞密度(veh/km),取200;——平均车速(km/h)。通过对公式(6)和公式(7)的车速进行赋值，得出车速、需求安全距离、实际车辆间距之间的关系，如图2所示。由图2得知，随着车速的不断增加，需求安全距刹车情况与跟驰车的刹车情况相同，如公式(8)所示。(m);β——驾驶员反应时间(m);a2——跟驰车的最大减速度(m/s2);v2——跟驰车车速(km/h);a1——前导车的最大减速度(m/s2);v1——前因此，Xn与Xr的差值，如公式(9)所示。由公式(9)可以看出，在给定道路情况下，实际车辆间距是可知的，相当(1)在交通流中，车辆之间相互影响。当车速离散