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基于 UC-Win/Road 藏區公路交通安全 優化仿真實現

時間:2024-11-02 05:28:41

【摘要】地處青藏高原的西藏自治區,群山環繞、山脈綿延,形成獨具一格的風景:巍峨的雪山、神聖的廟宇、優美的聖湖,獨特地形下的山區公路。本項目的研究對象為山區公路。

【關鍵詞】藏區公路;交通安全優化;公路軌道;UC-Win/Road仿真

1.研究背景

1.1西藏山區公路現狀

2014年,西藏自治區公路通車裡總程超7萬公裡,以“三縱、兩橫、六個通道”為主骨架,基本輻射藏中、東、西三個經濟區的公路網已經形成。“進藏難”已成為曆史,“出行難”也得以緩解,“天上西藏”已不再遙遠。西藏自治區交通的發展,為西藏經濟的發展注入了動力。然而,與此同時,由于西藏獨特的地理環境,藏區公路多依山傍水,形成了危險地段,加上駕駛人員的不專心、超速、不了解前方路況等原因,使西藏境内交通事故頻發。2014年8月9日,一輛越野車在違規超車撞上迎面而來的皮卡車後撞向旁邊的旅遊大巴車,緻使大巴車墜入十米深的懸崖,造成44人死亡。而後一周時間,又一輛大巴墜入山路一旁的懸崖,造成3人死亡,13人失蹤。這些事故的發生驗證着西藏山區公路存在的弊端。

1.2國内外研究現狀

中國是個多山的國家,因此,造就了許多獨特的山路,有些甚至成為遊人眼中的風景。由于山路存在一定的危險,因此一些關于山路安全駕駛的研究應運而生。但是,這些研究都是基于駕駛員的駕駛技巧以及對山路的标志标牌進行研究,并沒有以路面設置為研究對象進行研究。西藏境内在發生了幾起嚴重的交通事故後,相關單位推行了一項措施:無論旅遊大巴還是客車,都實行一輛車核載人數為20人的規定,其中包括一名司機和一名警務人員。這項措施雖然能減少傷亡,但是不能從根本上杜絕事故的發生。其餘針對藏區公路的實地研究更是屈指可數,甚至沒有。因此,本項目以西藏山區公路為對象,從多個方面進行研究,以預防和減少交通安全事故的發生。

2.設計原理

2.1設計思路

2.1.1藏區公路特點分析

西藏自治區地處我國西南邊陲,自然、人文和政治環境獨特,資源豐富,地廣人稀,是西南邊陲的重要門戶和舉世矚目的戰略要地。因此,交通運輸業與工業、農業、建築業等部門一樣,在西藏國民經濟中占有重要的地位。然而,由于其獨特的地理環境,交通發展受到一定的限制。西藏自治區南部為喜馬拉雅山脈所環抱,西北面聳立着昆侖山脈和唐古拉山脈,東面是橫斷山脈,群山環繞的地形增大了公路修建的難度,大部分藏區公路依山而建,道路一旁多為懸崖、河流等自然環境,增大了人們出行的危險度。此外,藏區公路還存在以下特點:1.等級水平低;2.公路鋪面率低;3.通達能力差;4.公路病害嚴重;5.養護水平低,大部分公路失養。這些特點的存在,不僅對人身、财産等造成交通安全隐患,在另一方面影響着西藏經濟的發展。為減少藏區公路交通安全事故的發生,本項目組從路面的設置出發,利用UC-Win/Road軟件以駕駛員的視角,設計出引導駕駛員在危險地段安全行駛的“公路軌道”。

2.1.2設計原理及方法

本項目研究的藏區公路的危險路段分為以下三種情況:依山傍水、懸崖、坡溝;盲區較大的彎道以及急彎道;牲畜穿行及連接村落的特征路段。本文以這三種情況為研究對象,對駕駛員進行引導,達到安全駕駛的目的。

依山傍水、懸崖、坡溝:1.藏式風格警示牌:設置在此種路況的前100米處:“前方為事故易發路段,請按箭頭指示行走。”2.箭頭引導及視錯覺障礙:箭頭緊鄰危險路段設置,引導駕駛員駛入安全車道;每個車道的兩側均設置有視錯覺障礙,警示駕駛員勿錯道超車,避免撞到迎面而來的車輛,發生安全交通事故。3.公路軌道:由西藏特色圖案構成的立體圖形,設置在每個車道中間,它的作用除了與視錯覺障礙結合警示駕駛員減速作用,最主要的是警示駕駛員按安全的車道行駛,一旦駕駛員錯道而行,車輛的颠簸提醒駕駛員在危險路段勿超車行駛,以免造成交通安全事故。

盲區較大的彎道及急彎道:1.藏式風格警示牌:在進入彎道的前100米處設置警示牌以及指示牌:“前方100處盲區彎道,請減速并按照箭頭指示行駛、前方100米處急彎道,請減速并按照箭頭指示行駛;在盲點設置警示牌:“對向有來車,請按公路軌道行駛。2.箭頭引導及視錯覺障礙:設置在每個車道的兩側,警示駕駛員切勿超車。3.公路軌道:由藏式特色的立體圖形組成,設置在每個車道的中間,目的在于引導駕駛員在安全的車道内行駛,駕駛員一旦想錯道超車并付諸行動,軌道形成的障礙會使車輛颠簸,警示駕駛員回到原車道行駛,避免造成交通安全事故。

牲畜穿行及連接村落的特征路段:西藏自治區地處青藏高原,生态環境相對薄弱,因此,保護各種動物也在發展西藏之列。本項目在研究藏區公路的交通安全方面将動物的穿行考慮在内:1.藏式風格指示牌以及警示牌:設置在此特征路段的100米處:“前方為動物穿行路段,請減速慢行、前方100米向右(向左)處為駛入XX縣、村落,請減速慢行;2.視錯覺障礙引導警示:将藏式特色圖案形成的視錯覺障礙置于特殊路段處,一方面提高駕駛員的注意力,另一方面警示駕駛員減速行駛。

2.2設計關鍵

本項目的設計關鍵在于以下幾點:1.公路軌道的設置位置及規格:結合西藏境内的實際路況以及公路等級,設置出符合藏區公路的公路軌道,以達到引起車輛的震動而對駕駛員起到警示的作用;2.藏式标志标牌設置:以寓意美好的藏式花紋、圖片等附于标識牌上,比如吉祥街、吉祥八寶,萬字紋,此類标志牌更易引起駕駛者的注意,進而閱讀文字信息,起到警示作用;3.仿真模拟:本項目選取山南浪卡子縣至日喀則江孜縣路段中的危險路段(傍山危險路段、盲區彎道以及急彎道等)進行優化仿真,利用UC-Win/Road軟件獲取到根據藏區地形而設計的道路縱斷變坡點,如圖所示,以駕駛員的視角評價優化方案。

3.創新特色

現階段,針對藏區公路的交通安全,西藏自治區政府出台了限載措施:即對旅遊大巴以及客車限制乘客數量,每輛車載客數量均為20人,其中包括一名司機和一名警務人員。但是這項措施并未從根本上解決交通事故的發生,而且公路兩側的防護欄在西藏特殊的氣候條件下容易損壞,甚至有些危險路段沒有設置防護欄,這就大大增加了藏區公路出行的危險性。本項目設置的“公路軌道”,在不能改變現環境的情況下對駕駛員進行安全駕駛引導。當駕駛員駛入危險路段時,會由箭頭引導駕駛員駛入規定的車道,車道兩側的視錯覺障礙給駕駛員一種心理暗示:路邊存在障礙,放棄錯道超車;車道中間設置的豎直軌道障礙,一方面提醒駕駛員減速行駛,另一方面警示駕駛員按照原有方向行駛,一旦駕駛員錯道超車,由軌道形成的障礙會使車輛颠簸,進而提醒駕駛員勿超車,以免造成交通安全事故。另一創新之處是設置具有藏式風格的标志标牌,考慮到藏區公路的駕駛員多為藏族同胞而且交通意識薄弱等因素,本項目組成員設計的标志标牌,除了基本的藏漢語之外,标志标牌周圍的紋路以及底闆圖案均具有濃厚的文化氣息,比如吉祥結、吉祥八寶、和氣四瑞等,寓意吉祥和諧美好,将其附在标志标牌上,一方面給駕駛人員一種和諧美好的暗示,另一方面較易引起司乘人員的注意進而閱讀文字信息,起到警示作用。

4.應用前景

一個城市的進步離不開交通的發展。近些年,西藏的交通快速發展,不僅體現在航空、鐵路方面,更是表現在公路建設上。2014年,西藏公路通車總裡程超過7萬公裡,促進了西藏各個地區的發展。但是,随着時間的推移,西藏公路的弊端逐漸顯現出來,除了無法改變由自然環境造成的危險路段,藏區公路依山傍水、懸崖、坡溝路段、急彎道、牲畜穿行等特征路段的防護措施嚴重缺乏,進而造成不同程度的交通安全事故。2014年8月9日西藏特大交通事故的發生以及之後的幾起事故均是在這些特殊路段上發生的。西藏旅遊業自上世紀80年代起步以來,從小到大,率先在西藏各産業中實現了跨越式發展,成為促進西藏轉變發展方式的動力産業。因此,本項目組成員針對藏區公路特殊路段的交通安全優化是有必要的,若遊客由于交通安全事故的發生而對風景區望而卻步,會對西藏的旅遊業造成一定的影響。當然,利用現有方法對其進行優化是有必要的,但還是離不開每個人的責任感,将每個人強烈的責任感融合,才能造就一個安全的交通環境。

參考文獻:

[1]次多.淺析西藏公路交通運輸現狀及其發展對策[J].西藏發展論壇,2000.

[2]溫樹雨.試論公路交通運輸經濟的發展趨勢[J].财經界(學術版),2014.

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[5]潘基斌.西藏公路發展規劃研究[D].西南交通大學,2010.

作者簡介:楊燦,董志誠,西藏大學,西藏自治區拉薩市850000。

楊燦(1993-),男,漢族,河南信陽,西藏大學工學院交通運輸專業助教。

本研究工作受國家自然科學基金項目(項目号:61561046),西藏自治區自然科學基金重點項目(No.2015ZR-14-3),西藏大學2015年珠峰學者人才發展支持計劃傑出青年學者項目資助。
   

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