傅向祥 张 博
（长安大学公路学院，陕西 西安 ７１００６４）
摘要：针对长下坡载货汽车安全保障措施的不足，本文提出在长下坡路侧设置载货汽车制动器温度实时监测与预警系统，并结合山区隧道洞口的主动安全措施，详细阐述了该系统的必要性、系统组成、工作模式及存在的不足。通过对该系统的构建，为载货汽车提供了一种长下坡主动安全措施。
关键词：长下坡；载货汽车；隧道洞口；制动器温度；监测预警；系统搭建
１ 前言
近年来，连续长下坡路段载货汽车行车安全问题日益突出，尤其是对于山区隧道洞口衔接连续长下坡的路段，当载货汽车离开隧道时，由于隧道洞口的“白洞”效应，驾驶员难以及时观察到隧道洞口前方路面状况会导致载货汽车车速普遍过高，若突然出现长下坡，驾驶员容易频繁制动或连续制动导致货车刹车片温度过高造成制动失效，影响行车安全。特别是现有的连续长下坡车辆安全保障措施存在不足，严重影响了道路行车安全水平。因此如何为载货汽车提供一种长下坡主动安全措施，对于提高长下坡的行车安全性、降低事故发生频率有着重要的意义。
２ 长下坡路段安全状况分析
2.1 载货汽车肇事比例较高
截止２０１５年底，中国公路总里程已达４５７．７３万ｋｍ，比上年末增加１１．３４万公里，虽然连续长下坡路段所占比例很小，但是却有超过一半的交通安全事故发生在连续长下坡路段。根据西部交通建设科技项目《连续长下坡路段安全保障技术研究》研究成果，表１可作为各等级公路越岭线中“连续长下坡路段”的定量规定。相关事故统计数据表明［１］：在３种线形组合形式的连续长大纵坡路段中，大型载货汽车是长下坡路段交通事故车辆的主体，基本都达到了一半的比例。同时，载货汽车超载比例基本超过８０％，这也是载货汽车在长下坡路段安全事故率高的主要因素之一。
2.2隧道洞口“白洞”效应的影响
截止２０１５年底，中国公路隧道总长１２６８３．９ｋｍ／１４００６座，其中特长隧道３２９９．８ ｋｍ／７４４座、长隧道５３７６．８ ｋｍ／３１３８座、中短隧道 ４００７．３ｋｍ／１０１２４座。特别是，对于高原山区沟壑纵横、白天光照强度相对较大，隧道出入口往往是交通安全事故的高发地，若和长下坡相衔接，由于隧道洞口的“白洞”效应，考虑到驾驶员对亮度的感受是有限的，当超过一定承受范围时就会产生“明适应”视觉震荡现象［２］，相关研究表明当行驶速度超过８０ｋｍ／ｈ时，将会产生“明适应”视觉震荡现象，使驾驶员很难辨别隧道洞口前方的长下坡警示交通标志和路面
状况，加上交安设施位置的不合理等，极易导致严重交通安全事故，且难于救援、疏导和处理。
2.3载货汽车制动性能易失效
连续长下坡对行车安全的影响主要体现在对载货汽车刹车系统的影响上，载货汽车在长时间的下坡过程中，驾驶员需要不断使用刹车，导致制动器的温度不断上升，性能不断衰减。载货车行车制动系统的作用原理是依靠制动器衬片与制动毂内表面之间的摩擦来获得制动力。长时间的摩擦做功会逐渐积累热量，如果这些热量不能及时散发出去，制动器衬片和制动毂等部件的温度就会持续升高，随之产生所谓制动性能热衰退，甚至“制动失效”，从而导致行车安全事故。从制动器性能随温度升高而衰退的规律来看，存在一个临界温度，制动器温度只有超过该温度，其性能才能会大幅度下降。
关于制动鼓的安全温度，目前国内外的主要研究［３］如下：周荣贵等人通过制动鼓温升试验得出结论：制动鼓温度在２００℃内为安全，在２００℃￣３００℃较为安全，大于３００℃为不安全；长安大学的研究团认为：２９０℃时，制动器制动效能将为正常情况下的６６％，３００℃时将为６０％，制动距离增加到１．６７倍，２９０℃￣３００℃可作为制动效能下降的临界值比较合适；美国联邦高速公路管理局（ＦＨＷＡ）的相关研究将２６０℃作为制
根据统计分析可知，通过交织区Ａ、环流区Ａ和交织区Ｂ的车辆数变化较小，平均值相差６辆车，通过多次对比不同周期通过的车辆数发现，从交织区Ａ到交织区Ｂ，除了少数车辆右转出环，左直车流并无
改变，因此车辆数基本无变化。依据图３可得，环交正常运行时，换道次数会随着车辆数的增加而增加，当车辆数减少时，换道次数也会相应的减少。随着直行车辆的出环，环流区Ｂ、交织区Ｃ和环流区Ｃ的车辆数明显下降，其换道占比呈现出“∧”。根据换道行为和车辆数之间的对比得到，强制换道与直行＼左转出环的车辆数呈正比关系，自由换道与进入环道的车辆数变化一致。
４结论
根据以上对信控环交环内车辆的换道行为的分析，可以得出如下结论：
（１）车辆的换道行为多集中在入环到直行出环区域，通过该区域车辆数较大且行车速度较慢（内环慢于外环），车辆入环前期车辆换道大多为自由换道，出环前车辆换道多为强制换道；
（２）车辆从入环到出环，自由换道先增加后减少，随着车流量的减少，车辆为自由行驶状态，自由换道趋近于０；强制换道呈“Ｍ”型变化，即急剧增加和减少；
（３）强制换道次数与直行出环和左转出环的车辆数有直接的联系，自由换道随着环内车辆数的减少而减少。
参考文献
[1]刘运通，石建军，熊辉.交通系统仿真技术[M].北京：人民交通出版社,2002
[2]刘有军，曹珊. 基于元胞自动机的强制换道模型研究[J]. 交通信息与安全,2009,03:78-80.
[3]邹智军 , 杨东援 . 微观交通仿真中的车道变换模型 [J]. 中国公路学报,2002,2:105-108.
[4]韩萍. 环形交叉口交通流运行特性[D]:[博士学位论文]. 吉林大学, 2011汽车安全系统
表
1 公路连续长下坡的界定
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