徐婷, 胡閃閃, 陳亦新, 芮飛, 馬金鳳

(長安大學(xué)運輸工程學(xué)院, 西安 710064)

高速公路出口區(qū)域是交通事故的高發(fā)區(qū)[1-2]。高速公路出口主線限速高于匝道限速,車速波動劇烈,當限速差過大或剩余變速車道長度不足時,易導(dǎo)致主線到出口的短時速度突變或防止錯過出口的急減速行為,車速突變是引發(fā)出口追尾事故的主因[3-5]。眾多研究表明:在出口區(qū)域逐級設(shè)置限速對提高高速公路出口的交通安全很有必要。

高速公路出口逐級限速策略中,不同規(guī)范及研究學(xué)者對相鄰限速區(qū)間的限速差有不同結(jié)論。目前中國公路限速方案大多以20 km/h為限速步長,部分研究中出現(xiàn)以30 km/h或10 km/h為限速步長的方案?！兜缆方煌酥竞蜆司€》(GB 5768.5—2017)限制速度(第5部分)規(guī)定[6],高速公路和城市快速路的主線和匝道的限速差不宜超過30 km/h,《公路項目安全性評價規(guī)范》(JTG B05—2015)[7]和國內(nèi)公路事故資料的大量研究[8],建議相鄰路段運行速度差的平穩(wěn)值不應(yīng)超過20 km/h。宋澤武[9]考慮駕駛員的可操作性和限速次數(shù)不超過3次的原則。張志偉等[10]采用篩選、迭代分析法優(yōu)化限速值。薛長龍等[11]基于駕駛?cè)藭円怪苿犹匦院鸵曈X特性確定了限速值的計算方法,均建議限速差設(shè)置為20 km/h。林莉[12]研究六車道高速公路不同車道設(shè)置梯級限速值的方案,將車道限速差分別設(shè)為20、30、40、50 km/h,建議限速差值宜不超過30 km/h。張衛(wèi)華等[13]研究了高速公路可變限速誘導(dǎo)策略,給出以10 km/h為梯度的分段限速方案,且指出當高速公路可變限速預(yù)告板設(shè)置間距大于分段限速中多段長度之和時,應(yīng)考慮20 km/h的限速梯度。

圍繞著駕駛員對于限速標志的視認過程以及限速標志設(shè)置條件等方面,不同規(guī)范及研究學(xué)者對不同限速值的限速區(qū)長度展開研究?！兜缆方煌酥竞蜆司€》(GB 5768.5—2017)限制速度(第5部分)中[6]給出限速值在30～110 km/h及110 km/h以上的限速區(qū)最小長度參考值為0.3～10 km。學(xué)者們在進行限速區(qū)長度研究中,主要從駕駛員的角度出發(fā)?？紤]駕駛員的視認特征,李瑞[14]基于駕駛?cè)松怼⑿睦矸€(wěn)定距離、限速標志前置距離及過渡距離的最小要求,確定了不同限速值所需滿足的最小限速區(qū)段長度;程國柱等[15]構(gòu)建駕駛?cè)艘曊J距離模型及限速標志前置距離模型,發(fā)現(xiàn)作業(yè)區(qū)上游限速標志晝夜設(shè)置間距隨限速值的增大而增大;亓鑫[16]細化限制速度在100～120 km/h限速區(qū)間長度,給出限制速度在110 km/h及120 km/h時高速公路限速區(qū)間最小長度建議值為4.6 km以及5.0 km;楊雅鈞等[17]依據(jù)駕駛?cè)艘曊J距離、限速標志設(shè)置前置距離和駕駛?cè)诵睦矸€(wěn)定距離,標定計算模型中的限速區(qū)間最小長度?？紤]駕駛員的記憶特征,徐婷等[18]給出了高速公路限速標志的合理設(shè)置間距為運行速度的10倍。

目前中國對于逐級限速方案的研究,高速公路限速值大多以20 km/h為步長,限速差值較大時易受限速次數(shù)不宜過多的限制;限速區(qū)長度的研究主要圍繞駕駛員對于交通標志的視認特征和記憶特征展開,在既定限速值下計算或調(diào)整限速區(qū)長度,未明確分級限速的限速區(qū)長度計算模型;另外,高速公路出口車輛減速行為復(fù)雜、安全性不高,國內(nèi)尚沒有一套具體翔實的針對出口區(qū)域逐級設(shè)置限速標志的方法。

鑒于此,現(xiàn)針對高速公路出口的車輛減速行駛的安全性問題,研究出口區(qū)域合理的逐級限速方案,利用UC-win/road進行駕駛模擬試驗,研究駕駛員對相鄰限速標志的認知反應(yīng),建立連續(xù)限速標志間距計算模型,確定連續(xù)限速標志設(shè)置位置,彌補中國高速公路出口限速標志設(shè)置理論的不足。

1 駕駛模擬試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)采集

1.1 逐級限速方案設(shè)計

目前中國高速公路的主線設(shè)計速度最高為120 km/h,工程中常見較低的匝道設(shè)計速度為40 km/h?！豆仿肪€設(shè)計規(guī)范》(JTG D20—2017)中將減速車道設(shè)置類型分為平行式和直接式,并規(guī)定變速車道為單車道時,減速車道宜采用直接式。根據(jù)中國各地區(qū)出口匝道類型統(tǒng)計數(shù)據(jù),單車道直接式減速車道類型占比為74.3%,具有較好的代表性[9]。因此,以主線設(shè)計速度120 km/h、匝道設(shè)計速度40 km/h 、雙向四車道、單車道直接式的高速公路互通立交為研究對象。

高速公路出口匝道設(shè)計逐級限速方案時,主要考慮限速值、限速值步長、限速次數(shù)、限速標志位置等因素。相關(guān)規(guī)范及研究表明[6, 15]:限速值步長應(yīng)為10 km/h的整倍數(shù)且不應(yīng)超過30 km/h,限速次數(shù)不宜超過5次,因此限速步長多以20 km/h為主。主要研究5種常見的逐級限速方案在出口的適用情況,如表1所示。

1.2 試驗設(shè)備

駕駛模擬試驗所用軟件為日本FORUM8公司開發(fā)的UC-win/Road軟件,是一款具有地形輸入、道路生成、道路附屬物生成、交通流生成、模擬駕駛和結(jié)果輸出等功能的三維虛擬現(xiàn)實軟件。駕駛模擬試驗所用的硬件為三臺屏幕、一臺主機以及駕駛艙,具備駕駛過程所需功能,如圖1所示。

圖1 駕駛模擬器Fig.1 Driving simulator

1.3 被試人員

共招募20名被試人員,年齡在20～40歲(平均年齡:男性28.7歲,女性29.6歲),駕齡在1～8年(平均駕齡:男性7.5年,女性6.2年),男女比例3∶1,性別比例和年齡分布均符合中國駕駛員統(tǒng)計特征[19-21]。

1.4 試驗場景

道路場景:根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG D20—2017)[22]設(shè)計道路場景,主線道路采用雙車道整體式路基橫斷面,匝道道路橫斷面采用Ⅰ型單車道橫斷面,試驗道路設(shè)計為6 km的雙向四車道,出口匝道設(shè)置在距離起點5 km處。道路最終效果如圖2所示,參數(shù)如表2所示。

圖2 道路最終效果圖Fig.2 Final rendering of the road

表2 試驗場景參數(shù)設(shè)置Table 2 Experimental scene parameter settings

交通流場景:駕駛模擬所采用的交通量、大型車比例、車輛駛出匝道比例分別取600 pcu/(h·ln)、3/10、20%[9],其中,pcu/(h·ln)為交通服務(wù)量的單位,pcu(passenger car unit)表示標準車當量數(shù),h(hour)表示時間,ln(lane)表示車道;標定小型車期望速度為100～120 km/h,大型車期望速度為90～110 km/h。

標志設(shè)置:駕駛模擬場景中的相關(guān)標志采用PS軟件根據(jù)《公路限速標志設(shè)計規(guī)范》(JTG/T 3381-02—2020)[23]自主創(chuàng)建。高速公路主線起點下游100 m處設(shè)置120 km/h限速標志、漸變段起點上游100 m設(shè)100 km/h限速標志、漸變段起點設(shè)80、90 km/h限速標志、減速段起點設(shè)立60 km/h限速標志、減速段終點即分流鼻處設(shè)立40 km/h限速標志,如圖3所示。

圖3 限速標志設(shè)置圖Fig.3 Speed limit sign setting diagram

1.5 試驗方案

首先,告知被試人員試驗相關(guān)流程及注意事項,簽訂試驗保密協(xié)議;其次,工作人員幫助被試人員在非實驗路段進行20 min的模擬駕駛,確保被試人員能夠熟練操作駕駛模擬器;然后,進入正式試驗,所有被試人員依次完成5個場景的駕駛模擬試驗;最后,模擬系統(tǒng)采集試驗數(shù)據(jù),試驗結(jié)束后整理數(shù)據(jù)。

1.6 駕駛模擬試驗驗證

為了驗證駕駛模擬試驗的可靠性,將駕駛模擬試驗數(shù)據(jù)與真實路段獲取的數(shù)據(jù)進行對比。驗證的核心思想為對比道路和交通環(huán)境相似的駕駛模擬數(shù)據(jù)與真實路段的實車數(shù)據(jù)。為使對比試驗更具說服力,選擇匝道影響區(qū)內(nèi)的特征斷面處的車輛速度和減速度作為判別指標[24-25],5個特征斷面如下:橫斷面Ⅰ為減速車道漸變段起點上游30 m處、橫斷面Ⅱ為減速車道漸變段起點、橫斷面Ⅲ為減速段起點,橫斷面Ⅳ為分流點,橫斷面Ⅴ為分流鼻處。

真實路段選取主線限速為120 km/h、出口匝道限速為40 km/h、雙向4車道、單車道直接式、二級限速的高速互通立交,在UC-win/road駕駛模擬軟件中建立與實際場景相同的駕駛模擬場景。20位被試人員分別在駕駛模擬器和真實路段進行試驗,利用無人機采集真實路段實驗車輛的運行數(shù)據(jù),獲取模擬車數(shù)據(jù)和無人機視頻,進一步利用tracker軟件處理交通流視頻以提取實車數(shù)據(jù)。

表3即為實車和模擬車輛的平均速度和平均減速度變化情況。分析了分流鼻端上游320 m處的車輛數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)兩種場景下車輛在5個橫斷面處的平均速度、平均減速度的相對誤差均在5%以內(nèi),驗證了駕駛模擬數(shù)據(jù)的有效性,進一步說明所搭建的駕駛模擬場景的合理性,可以進行后續(xù)研究。

表3 實際與駕駛模擬場景數(shù)據(jù)對比分析Table 3 Comparative analysis of data from actual and driving simulation scenarios

2 連續(xù)限速標志間距計算模型

高速公路限速區(qū)長度計算主要從駕駛員角度出發(fā),以駕駛員認知反應(yīng)為基礎(chǔ),計算駕駛員的視認距離和心理穩(wěn)定行駛距離、限速標志前置距離[15,17,26-27],從而計算各限速值下的限速區(qū)最小長度。但在以往的研究中,均將每一個限速標志認知反應(yīng)定義為一個單獨的過程,并未與相鄰限速標志認知反應(yīng)過程建立聯(lián)系。研究限速標志間距計算模型時仍以駕駛員認知反應(yīng)為基礎(chǔ),但考慮駕駛?cè)藢ο噜徬匏贅酥镜男畔⑻幚頇C制、加入減速度預(yù)測模型和限速標志影響模型,針對駕駛員認知反應(yīng)過程的不同階段,利用車輛運動學(xué)公式計算相鄰限速標間距。連續(xù)限速標志的設(shè)置間距模型應(yīng)滿足:相鄰限速標志間距≥限速標志前置距離+緩沖距離+視認距離。

逐級限速方案為:設(shè)定車輛初始速度為120 km/h,出口車速為40 km/h。對逐級限速方案中相鄰的限速標志進行標定,如圖4所示,以100 km/h和80 km/h的限速標志為例,AB段駕駛員讀取限速標志,為制動準備階段,包括反應(yīng)時間、換腳、踩下制動踏板的時間,一般為1.3 s;BC段為制動過渡階段,減速度線性變化,一般為0.3 s;CE段為平穩(wěn)制動階段,車輛將做勻減速運動,即a2=a3;構(gòu)建相鄰限速標志間距計算模型,以減速段終點40 km/h限速值(強制限制速度)為基點,以此推算與前一個限速標志的距離。相鄰限速標志中,前一個制動完成點至下一標志讀取開始點的距離(如EA′、E′A″)是讓駕駛員對信息進行獲取、接受和處理,此階段車輛仍以上一階段減速度(a3=abuffer1)做勻減速運動,一般為2 s;與EA′、E′A″不同,緩沖距離E″A?內(nèi)駕駛員還需要對車速、信息的傳輸速度、信息容量進行考慮,使車輛在制動完成點速度降至40 km/h;因此將此段距離稱為緩沖距離,并納入模型的計算中。

圖4 逐級限速標定圖Fig.4 Calibration diagram of the step-by-step speed limit scheme

因此連續(xù)限速標志間距計算模型如下。

(1)100-80 km/h限速標志間距。

(1)

(2)(80、90)-60 km/h限速標志間距。

(2)

(3)60-40 km/h限速標志間距。

(3)

式中:L為相鄰限速標志間距,m;V為各階段速度,km/h;a為各階段車輛減速度,m/s2;S為駕駛員面對限速標志的視認距離,m。3個模型中涉及前后車速、減速度不同,緩沖距離和視認距離不同,L計算結(jié)果不同,如表4所示。

表4 不同車速下限速標志的視認距離Table 4 Visual recognition distance of speed limit signs at different speeds

駕駛員的視認距離主要由限速標志中的數(shù)字高度及駕駛員視角而確定,表達式為

(4)

式(4)中:h為限速標志中的數(shù)字字高,cm;i為駕駛員視角,(°),建議取值15分。

相關(guān)文獻證明,在既定的交通環(huán)境及道路環(huán)境下,車輛通過高速公路出口時,駕駛員所采取的減速度主要與初速度及限速值大小有關(guān),即車輛到達C點的減速度與車輛初始速度及D點的限速值大小相關(guān)。因此,構(gòu)建平穩(wěn)制動階段的減速度預(yù)測模型為

a=mV0+nVg+p

(5)

式(5)中:a為車輛減速度,m/s2;V0為車輛初速度,km/h;Vg為限速標志的限速值,km/h;m、n、p為減速度預(yù)測模型的常規(guī)參數(shù)。

逐級限速方案中應(yīng)考慮限速標志對車輛運行速度的影響。根據(jù)Anders Brodin與Arne Carlsson對限速標志下不同車輛的初速度及駕駛特性分析證明,自由流狀態(tài)下,駕駛?cè)嗽诮?jīng)過限速標志時的車速變化可用式(6)表示,即為制動完成點的限速標志模型。

(6)

式(6)中:VT為限速區(qū)域內(nèi)的車輛速度,km/h;V0為限速區(qū)域上游的車輛速度,km/h;Vg為限速標志的限速值,km/h;c、d為限速標志影響模型的常規(guī)參數(shù)。

根據(jù)駕駛模擬試驗相關(guān)數(shù)據(jù)對減速度預(yù)測模型和限速標志影響模型進行標定。

平穩(wěn)制動階段的減速度預(yù)測模型為:a=0.026 77V0-0.028 84Vg+0.560 5。

限速標志影響模型為:VT=V0(1+3.218 8×0.022 5z2)-1,z=Vg(V0)-1。

3 模型求解與結(jié)果評價

3.1 模型求解

一級限速方案(無過渡):根據(jù)駕駛模擬試驗中車輛運行狀態(tài)分析,無論40 km/h限速標志如何設(shè)置,都無法滿足駕駛員從主線駛出匝道的安全性,因此不再計算。

二級限速方案(120-60-40 km/h):以60 km/h限速標志牌上游端視認距離處的85%位車速及減速度為V0和a0,取V0=101.6 km/h和a0=0.78 m/s2(V0和a0的取值隨限速標志位置而動態(tài)變化,無法確定,選取駕駛模擬試驗中的取值僅為計算示例),聯(lián)合模型中的公式得到V0?=63.85 km/h,60 km/h限速標志處車速為V3″=85.41 km/h,SA?D?=76.30 m,60 km/h與40 km/h限速標志間距:L60-40=156.39 m,根據(jù)工程經(jīng)驗取整為160 m。

三級限速方案1(120-80-60-40 km/h):最危險狀態(tài)即所需減速距離最長,因此假設(shè)車輛在制動開始點之前減速度為0 m/s2。以最高速度120 km/h為初速度,計算各階段長度,發(fā)現(xiàn)LD″E″+Lbuffer3=-50.14 m,分析是由于車輛在C″點的速度(V2=56.64 km/h)已小于車輛在視認距離內(nèi)減速到40 km/h的A?點速度,因此在L2、L3、L4已無需減速。但為了駕駛員在60 km/h限速標志上游不受40 km/h限速標志干擾,設(shè)置60 km/h與40 km/h的限速標志間距為40 km/h限速標志的視認距離即76.3 m,取80 m;80 km/h與60 km/h限速標志間距為298.14 m,取300 m。

三級限速方案2(120-90-60-40 km/h):計算原理與三級限速方案1相同,可得90 km/h與60 km/h限速標志間距為299.46 m,取300 m;60 km/h與40 km/h限速標志間距為81.44 m,取85 m。

四級限速方案(120-100-80-60-40 km/h):可得100 km/h和80 km/h限速標志間距為293.97 m,取295 m,80 km/h與60 km/h限速標志間距為157.71 m,取160 m;60 km/h與40 km/h限速標志間距為77.83 m,取80 m。

根據(jù)模型求解可知各級方案的限速標志設(shè)置結(jié)果如圖5所示。其中方案1僅在分流鼻端設(shè)置40 km/h限速標志。

圖5 各級方案限速標志設(shè)置結(jié)果Fig.5 Result of setting speed limit signs for various levels of schemes

3.2 結(jié)果分析與評價

根據(jù)模型計算結(jié)果,在駕駛模擬場景中布設(shè)限速標志的位置,進行5組駕駛模擬試驗。依據(jù)高速公路出口處交通環(huán)境的特殊性構(gòu)建了安全評價指標體系,選取6個具有表征的斷面(Ⅰ斷面為漸變段起點上游300 m處、Ⅱ斷面為漸變段起點上游200 m處、Ⅲ斷面為漸變段起點上游100 m處、Ⅳ斷面為漸變段起點、Ⅴ斷面為減速段起點,Ⅵ斷面為減速車道終點,即5 100 m處)來提取車速,以6個斷面的車速離散性(車速標準差、第85%位車速(V85)與第15%位車速(V15)的差值(V85-V15)、分流鼻運行速度V85及斷面劃分的5個路段的平均減速度為評價指標,基于CRITIC-TOPSIS對指標值原始矩陣進行了權(quán)重計算,得到各方案正理想解的相對接近度。

3.2.1 安全評價指標分析

對5組駕駛模擬試驗中6個斷面的20位駕駛員的車輛速度、減速度進行提取及處理,數(shù)據(jù)如表5所示。

根據(jù)各級限速方案在特征斷面的車速標準差和V85-V15逐指標數(shù)據(jù),分析車輛離散性變化。在自由流狀態(tài)下,車速離散性的主要影響因素是駕駛員行為特性。相鄰限速標志計算模型以駕駛員認知反應(yīng)為基礎(chǔ),確定了限速標志具體位置,有效規(guī)范了駕駛員的行為特性。如圖6和圖7所示,隨著限速級數(shù)增加,各斷面的車速標準差及V85-V15逐漸減小,車輛離散幅度顯著降低,表明建立模型后逐級限速方案對出口匝道車輛速度有明顯管控效果。

圖6 各級方案斷面車速標準差Fig.6 Standard deviation of vehicle speeds for various scenario sections

圖7 各級方案斷面V85-V15Fig.7 Programme cross-sections at all levels V85-V15

圖8為各方案分流鼻運行速度V85,一級限速方案分流鼻運行速度最低,是駕駛員在車速較高時看見40 km/h限速標志急劇減速造成的;二級、三級及四級限速方案分流鼻運行速度相差不超過5 km,無法用單一指標去判斷其安全性,需綜合各項指標進行評價。

圖8 各級方案分流鼻運行速度Fig.8 Speed of shunt nose operation for each level of the programme

《公路項目安全性評價規(guī)范》(JTG B05—2015)[7]中推薦的縱向加速度取值范圍是0.15～0.5 m/s2,但沒有對加速度和減速度進行明確規(guī)定,根據(jù)相關(guān)文獻對汽車減速度舒適性的研究,修訂后閾值的具體范圍如表6所示。

表6 減速度閾值表Table 6 Table of deceleration thresholds

如圖9所示,各級方案在各斷面的平均減速度分布在0～1.4 m/s2,可知除一級限速方案外,二級、三級和四級方案的平均減速度小于1.3 m/s2,均在駕駛員舒適性閾值內(nèi),進一步驗證了相鄰限速區(qū)長度計算模型的有效性。此外,四級方案(限速步長均為20 km/h)的平均減速度變化幅度很平順,分流鼻端平均減速度最小,減速過程最平穩(wěn)。

圖9 各級方案路段平均減速度Fig.9 Average deceleration of road sections at all levels

3.2.2 CRITIC-TOPSIS綜合評價

建立多目標決策矩陣?；隈{駛模擬試驗,提取6個斷面處20位駕駛員的車輛的速度;對各方案各指標值建立原始矩陣,并進行標準化處理。獲取指標權(quán)重?；贑RITIC利用各指標之間的對比強度及其沖突性,計算出各指標標準差,獲取各指標相關(guān)系數(shù),以求得權(quán)重矩陣。計算歐式距離與相對接近度。利用標準化矩陣和權(quán)重矩陣構(gòu)造決策矩陣表,計算正負想理解,公式為

(7)

計算每個方案與正、負理解之間的歐式距離,公式為

(8)

計算相對接近度,公式為

(9)

相對接近度越小表示該設(shè)置方案與正理想解越接近、與負理想解越遠,即表示該方案就越好。最終結(jié)果如表7所示。

表7 各方案歐式距離及相對接近度Table 7 Euclidean distances and relative proximity for each scenario

根據(jù)相對接近度越小方案越好的原則,逐級限速方案的優(yōu)劣性排序為:四級>三級2>二級>三級1>一級,則最優(yōu)設(shè)置方案為四級限速方案,綜合評價結(jié)果與指標分析結(jié)果變化趨勢一致;各逐級限速方案的限速標志設(shè)置間距經(jīng)定量計算后,駕駛安全性、舒適性都有所提高;另外,出現(xiàn)三級方案1劣于二級方案的情況,分析是由于三級方案1中80 km/h的限速標志設(shè)立于4 725 m處,與主線速度相差40 km/h,導(dǎo)致區(qū)間減速度過大,進一步驗證了《公路限速標志設(shè)計規(guī)范》(JTGT 3381-02—2020)規(guī)定互通式立交出口相鄰限速值之差不宜超過30 km/h的有效性。

4 結(jié)論

(1)研究基于車速平穩(wěn)過渡的高速公路出口逐級限速方案,考慮駕駛員對相鄰限速標志的認知反應(yīng),構(gòu)建了連續(xù)限速標志設(shè)置間距計算模型,建立了高速公路出口不同級別的限速方案,利用駕駛模擬試驗完成模型的驗證,選取車速離散性、分流鼻運行速度V85、平均減速度等代表性指標對限速方案進行分析和綜合評價。研究結(jié)果對出口車速平穩(wěn)過渡和安全提升有重要意義,可為交通部門制定高速公路出口的限速方案提供理論支持。

(2)提出的連續(xù)限速標志間距計算模型,區(qū)別于已有研究中專注于駕駛員對單獨限速標志的認知反應(yīng),考慮駕駛?cè)藢ο噜徬匏贅酥镜男畔⑻幚頇C制、加入減速度預(yù)測模型和限速標志影響模型,還將相鄰認知反應(yīng)間距(緩沖距離)融入限速標志間距的計算中。模型確定了逐級限速方案的限速標志具體位置,有效規(guī)范了駕駛員的行為特性。

(3)根據(jù)模型計算結(jié)果:二級限速方案中,限速值為60-40 km/h的限速標志間距為160 m;三級限速方案中,限速值為80-60-40 km/h的限速標志間距分別為300 m和80 m,限速值為90-60-40 km/h的限速標志間距分別為300 m和85 m;四級限速方案中,限速值為100-80-60-40 km/h的限速標志間距分別為295、160、80 m。

(4)利用駕駛模擬器檢驗?zāi)Ｐ陀嬎憬Y(jié)果,試驗結(jié)果表示:逐級限速方案的平均減速度指標小于1.3 m/s2,均在駕駛舒適性閾值內(nèi);隨著限速級數(shù)增加,車輛離散幅度顯著降低,表明逐級限速方案對出口車輛運行速度有明顯管控效果;其中,四級限速方案中分流鼻端車速標準差、平均減速度、V85-V15分別控制在5.23 km/h、0.52 m/s2、7.13 km/h左右,極大了滿足車速平穩(wěn)過渡要求。根據(jù)CRITIC-TOPSIS綜合評價結(jié)果,研究出適用于本研究場景的最優(yōu)逐級限速方案為四級限速(120-100-80-60-40 km/h)。

(5)構(gòu)建的連續(xù)限速標志間距計算模型,通過定量優(yōu)化限速標志距離,形成了控制高速公路出口車速平穩(wěn)過渡的逐級限速方案,可為交通部門制定出口的限速方案提供理論支持。但中國高速公路出口類型及交通環(huán)境復(fù)雜,只研究了其中一種出口類型及特定交通環(huán)境,后續(xù)可以該研究結(jié)果為基礎(chǔ),進一步研究其他類型和交通環(huán)境的高速公路出口的限速方案。