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[摘 要]公路立体线形是影响交通安全的一个重要因素，在本文中对道路车辆系统动态仿真模型，利用车辆动力学软件CarSim构建某山区公路立体线形-驾驶人-车辆耦合模型，基于车辆动力学响应指标分析各路段安全隐患，对路段的危险性利用风险分析法排序。最后依据动力学响应曲线对道路安全性进分析。
[关键词]公路线形；安全评价；风险系数；Carsim；
中图分类号：U782 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0090-01
近年来，我国的道路建设处于高速前进中，相伴随的出现了交通安全事故。道路交通事故的发生通常是人-车-路-环境多因素共同作用的结果[1]。然而现阶段，学者和交通安全管理部门对于公路、车辆、交通环境对驾驶人造成的间接影响没有给予充分的考虑[2]。本文利用CarSim软件建立模型。分析道路参数对车辆的影响，从而进行道路线形评价。
1 基于虚拟试验和风险分析的公路线形安全性评价指标体系构建
本文将利用车辆动力学仿真模拟获得需求的动力学指标，设给定的道路上车辆类型i种，第i种车辆类型记为，则i=1，2，…，I；车辆动力学指标有J种，表示为第i种车辆类型的第j种指标，则j=1，2，…，J；設车辆有K种类型事故，k表示第k种事故类型，则k=1，2，…，K；设为事故发生阈值，当I型车辆和J值的动态指标达到的值，那么K事故类型会发生[3]。
2 carsim软件模型建立
2.1 车辆模型
通过CarSim软件建立整车模型。1个车身部件，4个较低的质量，4个部分的旋转车轮和发动机曲轴的1部分[7]。
2.2 道路模型
本文通过CarSim软件建模进行安全分析。在CarSim软件的仿真环境中，实现道路三维几何模型和三维路面模型的建立和路面摩擦系数的输入主要步骤如下[9]：（1）确定道路中心线位置，（2）确定道路中心线高程（3）确定路面的中心线及相对标高，用来确定路面的立体形态；
2.3 驾驶员模型
在carsim模型仿真中，驾驶员模型有速度与方向控制组成。
3 公路线形设计方案安全评价
本文根据道路几何线形特点，初步按0～200米、200～400米、400～700米、700～1000米来进行道路长度划分，最后进行道路安全评价。首先计算，为安全阈值，为指标平均值。然后计算和。最后可以得到0～200m危险系数为0.005，200～400m危险系数为0.76，400～700为0.74，700～1000为0.91。
本文设风险指数阈值为=0.9，所以本实验路段在0～700米处于安全状态。危险系数在0～0.8之间处于安全状态。但700到1000米路段危险系数为0.91，超过了道路的安全阈值，比较危险。在700～1000的道路上车辆的侧向偏移较大，容易发生危险所以需要适当的道路改善。需要改善道路的转弯半径以及道路超高设置从而提高该路段汽车行驶的安全性。
4 结语
基于上述建立的道路安全模型，可以用于评价道路的安全性。通过建立安全评价模型、道路环境，并考虑侧翻、侧滑，转弯等因素。通过该模型可以判断道路线形是否合理，确定道路的危险路段。
参考文献：
[1] 刘建蓓，郭忠印，胡江碧，张媛.公路路线设计安全性评价方法与标准[J].中国公路学报，2010，23（sup）：28-35.
[2] Salvatore C， Grazia L C. Driving Performance， Alignment Consistency， and Road Safety[J].Transportation Research Record， 2009， （2102）：1-8.
[3] 任秀欢，何杰.基于人- 车- 路虚拟试验的道路线形安全性评价[J]. 公路，2011，9：171-175.
[5] Wolfgang Kuhn， Ingolf Leithoff， and Ronny Kubik.Three-Dimensional Methodology for Design of Safe Rural Highways[J].Transportation Research Record， 2009， （2282）：81-90.
[6] 邵毅明，胡燕，于志刚，徐进.道路多发路段动力学仿真识别系统[J].西南交通大学学报，2008，43（2）：173-176.
[7]叶凡，李长城，部洪波.若干道路线性指标的安全影响分析.国际公路安全研讨会论文集，2005.10.
[8]游克思，孙璐，顾文钧等.基于车辆动力学仿真模拟和风险分析的道路危险路段识别[J].2012.
作者：范定旺（1991.1-）男，山西省孝义市人，就读于长安大学公路学院，研究方向 为交通运输规划与管理
[关键词]公路线形；安全评价；风险系数；Carsim；
中图分类号：U782 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0090-01
近年来，我国的道路建设处于高速前进中，相伴随的出现了交通安全事故。道路交通事故的发生通常是人-车-路-环境多因素共同作用的结果[1]。然而现阶段，学者和交通安全管理部门对于公路、车辆、交通环境对驾驶人造成的间接影响没有给予充分的考虑[2]。本文利用CarSim软件建立模型。分析道路参数对车辆的影响，从而进行道路线形评价。
1 基于虚拟试验和风险分析的公路线形安全性评价指标体系构建
本文将利用车辆动力学仿真模拟获得需求的动力学指标，设给定的道路上车辆类型i种，第i种车辆类型记为，则i=1，2，…，I；车辆动力学指标有J种，表示为第i种车辆类型的第j种指标，则j=1，2，…，J；設车辆有K种类型事故，k表示第k种事故类型，则k=1，2，…，K；设为事故发生阈值，当I型车辆和J值的动态指标达到的值，那么K事故类型会发生[3]。
2 carsim软件模型建立
2.1 车辆模型
通过CarSim软件建立整车模型。1个车身部件，4个较低的质量，4个部分的旋转车轮和发动机曲轴的1部分[7]。
2.2 道路模型
本文通过CarSim软件建模进行安全分析。在CarSim软件的仿真环境中，实现道路三维几何模型和三维路面模型的建立和路面摩擦系数的输入主要步骤如下[9]：（1）确定道路中心线位置，（2）确定道路中心线高程（3）确定路面的中心线及相对标高，用来确定路面的立体形态；
2.3 驾驶员模型
在carsim模型仿真中，驾驶员模型有速度与方向控制组成。
3 公路线形设计方案安全评价
本文根据道路几何线形特点，初步按0～200米、200～400米、400～700米、700～1000米来进行道路长度划分，最后进行道路安全评价。首先计算，为安全阈值，为指标平均值。然后计算和。最后可以得到0～200m危险系数为0.005，200～400m危险系数为0.76，400～700为0.74，700～1000为0.91。
本文设风险指数阈值为=0.9，所以本实验路段在0～700米处于安全状态。危险系数在0～0.8之间处于安全状态。但700到1000米路段危险系数为0.91，超过了道路的安全阈值，比较危险。在700～1000的道路上车辆的侧向偏移较大，容易发生危险所以需要适当的道路改善。需要改善道路的转弯半径以及道路超高设置从而提高该路段汽车行驶的安全性。
4 结语
基于上述建立的道路安全模型，可以用于评价道路的安全性。通过建立安全评价模型、道路环境，并考虑侧翻、侧滑，转弯等因素。通过该模型可以判断道路线形是否合理，确定道路的危险路段。
参考文献：
[1] 刘建蓓，郭忠印，胡江碧，张媛.公路路线设计安全性评价方法与标准[J].中国公路学报，2010，23（sup）：28-35.
[2] Salvatore C， Grazia L C. Driving Performance， Alignment Consistency， and Road Safety[J].Transportation Research Record， 2009， （2102）：1-8.
[3] 任秀欢，何杰.基于人- 车- 路虚拟试验的道路线形安全性评价[J]. 公路，2011，9：171-175.
[5] Wolfgang Kuhn， Ingolf Leithoff， and Ronny Kubik.Three-Dimensional Methodology for Design of Safe Rural Highways[J].Transportation Research Record， 2009， （2282）：81-90.
[6] 邵毅明，胡燕，于志刚，徐进.道路多发路段动力学仿真识别系统[J].西南交通大学学报，2008，43（2）：173-176.
[7]叶凡，李长城，部洪波.若干道路线性指标的安全影响分析.国际公路安全研讨会论文集，2005.10.
[8]游克思，孙璐，顾文钧等.基于车辆动力学仿真模拟和风险分析的道路危险路段识别[J].2012.
作者：范定旺（1991.1-）男，山西省孝义市人，就读于长安大学公路学院，研究方向 为交通运输规划与管理