高海拔高寒地區高速公路安全設計技術（簡體書）

本書以青藏高原高海拔地區特殊地理位置和低壓環境條件為立足點，充分考慮在低壓缺氧環境下車輛綜合性能衰減和長期積雪冰凍中行車穩定性劇降，同時易引發駕駛員的高原反應和疲勞駕駛等因素，全面系統地介紹了高海拔地區低壓缺氧環境下大型典型貨運車型綜合性能以及駕駛員的心理生理變化和駕駛行為變化規律、高速公路運行速度預測模型、高速公路速度控制與安全設計關鍵技術、高速公路幾何設計關鍵技術指標與取值標準、服務設施配置標準等研究成果，最後結合在花石峽至大武公路工程的示範和應用，對示範工程的公路路線設計、速度控制設施進行了優化與完善。

汪雙傑，工學博士，教授級高級工程師，博士生導師，全國勘察設計大師。現任中國交建副總工程師、中交第一公路勘察設計研究院有限公司總經理、高寒高海拔地區道路工程安全與健康國家重點實驗室主任、多年凍土區公路建設與養護技術交通行業重點實驗室主任、中國公路學會工程地質和岩土分會理事長、交通運輸部專家委員會委員。先後獲交通部科技英才和十百千人才、國家新世紀百千萬人才、全國優秀科技工作者、全國勘察設計科技創新帶頭人等稱號。從事公路凍土工程科研和實踐30 多年，主持國家、省重大科研項目和重大工程項目30 余項。榮獲國家科技進步一等獎1 項，全國創新爭先獎，省部級特等獎4 項、一等獎8 項，國家優秀設計金銀獎3 項。主編行業標準6 項，專著8 部，論文100 餘篇，獲發明專利10 項。
劉建蓓，在讀工學博士，教授級高級工程師。現任中交第一公路勘察設計研究院有限公司交通安全與數字技術研究中心主任、交通安全應急保障技術交通運輸行業研發中心執行主任。參與國家科技支撐計劃“重特大道路交通事故綜合預防與處置集成技術開發與示範應用”“高速公路行車條件提升關鍵技術及裝備研發”，主持“高海拔高寒地區高速公路建設技術”課題二的研究工作；主持國家重點研發計劃“道路交通安全主動防控技術及系統集成”課題七的研究工作；參與和主持完成了交通運輸部建設科技項目7 項。參與編著國家及地方公路技術標準7 部，在核心期刊及國際學術會議上發表論文20 餘篇。

第1章緒論／1
1.1研究背景／2
1.2國內外研究現狀簡介／5
1.2.1高海拔地區車輛動力特性／5
1.2.2高海拔地區駕駛員心理生理變化特性／7
1.2.3高海拔地區高速公路交通運行特徵／11
1.2.4高海拔地區高速公路路線技術指標／17
1.3主要研究內容／21
1.3.1低壓缺氧環境下車輛性能與駕駛行為研究／22
1.3.2青藏地區高速公路交通特徵與速度控制研究／25
1.3.3低壓缺氧環境下高速公路路線主要技術指標研究／27
1.3.4青藏高速公路技術標準與設計指南研究／29
1.4技術難點與研究方法／29
1.5科技成果與創新／32
1.6成果應用情況／35
1.7經濟效益和社會效益／36

第2章高海拔地區交通運行特徵／39
2.1高海拔特殊環境下交通事故特徵／40
2.1.1交通事故基礎數據／40
2.1.2交通事故分析指標及方法／40
2.1.3交通事故總體分佈特徵／44
2.1.4交通事故與人、車、路、環境的關係特徵／51
2.2高海拔特殊環境下交通流運行特性／66
2.2.1基礎數據采集情況／66
2.2.2交通量及其組成分析／67
2.2.3交通流行駛特性分析／74
2.3高海拔地區交通安全服務水平／78
2.3.1路段劃分方法確定／79
2.3.2交通事故影響因素分析／81
2.3.3區域公路事故預測模型／85
2.3.4二級公路交通安全服務水平／91
2.3.5高速公路交通安全服務水平研究初探／93

第3章高海拔地區低壓缺氧環境下典型車輛動力特性／95
3.1試驗車型與試驗方案／96
3.1.1試驗車型／96
3.1.2試驗方案／100
3.1.3試驗地點及環境狀況／100
3.2高原地區車輛動力特性原理／101
3.2.1車輛行駛動力原理／101
3.2.2車輛行駛阻力原理／103
3.2.3基於海拔的動力和阻力折減原理／105
3.3發動機外特性／109
3.3.1發動機外特性的試驗及計算過程／109
3.3.2不同海拔下發動機外特性比較／111
3.3.3發動機轉矩折減係數分析／113
3.4發動機制動特性／117
3.4.1發動機制動特性試驗及計算過程／117
3.4.2不同海拔下發動機制動特性比較／118
3.4.3發動機制動轉矩折減係數分析／121

第４章高海拔地區低壓缺氧環境下駕駛員心理生理變化特性／125
4.1低氧環境下駕駛員的感知與操作能力／126
4.1.1試驗方案設計／126
4.1.2駕駛員反應能力變化特性／129
4.1.3複雜線形條件下駕駛員心率變化特性／130
4.1.4複雜線形條件下駕駛員心率變化模型／134
4.2低氧環境下駕駛員的疲勞特性／139
4.2.1試驗方案設計／139
4.2.2不同海拔條件下的駕駛疲勞特性／143
4.2.3不同海拔條件下的駕駛疲勞模型／149

第５章高海拔地區高速公路運行速度模型／157
5.1代表車型／158
5.1.1小型車代表車型／158
5.1.2大型車代表車型／159
5.2動力和阻力折減對車輛行駛速度的影響／159
5.3平衡速度與等效坡度的關係／160
5.3.1小於80km/h的等效坡度和坡度偏移值／161
5.3.2大於80km/h的等效坡度和坡度偏移值／168
5.4考慮等效坡度的運行速度預測模型／173
5.5運行速度預測模型的驗證分析／174

第6章高海拔地區高速公路路線安全設計技術／179
6.1高海拔地區高速公路主要幾何指標與參數／180
6.1.1平面線形指標研究／180
6.1.2公路縱坡設計指標／183
6.1.3連續長陡下坡界定標準／193
6.1.4橫斷面組成與尺寸／196
6.1.5路拱橫坡與路面超高／198
6.1.6冰雪條件下停車視距／211
6.2服務設施合理間距／216
6.2.1服務設施設置間隔主要考慮因素／217
6.2.2服務設施種類劃分及功能定位／224
6.2.3青藏公路第二類服務設施間隔／226
6.2.4青藏公路第三類服務設施間隔／227
6.2.5青藏公路第一類服務設施間隔／229
6.3高海拔地區高速公路設計速度動態分段技術／231
6.3.1以公路功能、技術等級選擇設計速度／231
6.3.2以海拔地形條件等佈線因素選擇設計速度／232
6.3.3考慮氣候條件選擇設計速度／233
6.3.4考慮典型車輛的運行速度選擇設計速度／234
6.3.5考慮沿線路網節點選擇速度分段／235
6.3.6速度過渡設計／235
6.4路線安全設計優化方法／238
6.4.1線形指標的選用原則／238
6.4.2路線安全性優化設計流程／239
6.5青藏高速公路技術標準研究／242
6.6高海拔地區高速公路動態速度控制(限速)設計技術／244
6.6.1限速方式及其分佈／244
6.6.2車輛超速情況分析／247
6.6.3既有限速設施限速效果評價／251
6.6.4特殊環境下限速決策與設置技術／251

第7章依託工程應用與示範／257
7.1依託工程概況／258
7.2設計速度分段適應性分析／259
7.2.1功能定位與佈設條件／259
7.2.2車輛運行條件／260
7.2.3路網節點條件／261
7.3運行速度協調性評價／261
7.4基於運行速度的平縱幾何線形指標檢驗／263
7.4.1平面線形指標檢驗／263
7.4.2縱面線形指標檢驗／264
7.4.3視距檢驗／265
7.5限速實施方案／266
7.5.1示範工程主要內容及技術路線／267
7.5.2限速綜合決策模型的應用／267
7.5.3具體實施方案／268
7.5.4限速標誌設置／269
7.5.5其他速度管理建議方案／269

參考文獻／271