随着公路建设的快速发展与我国机动化程度的不断提高,交通在为人们带来快捷便利、经济舒适的同时,安全问题也越来越成为一个社会热点问题。在人、车、路所构成的交通系统中,不良的道路状况是交通事故的重要诱因之一。路线设计中现行的设计速度理念关注的是单个路段设计指标的安全性,往往忽视了相邻路段的安全性,即相邻路段的运行速度协调性。为了指导今后的路线设计以及安全性评价工作,有必要对运行速度相关理论展开更进一步的研究。我国公路构成中超过75%以上均为双车道公路,因此,深入研究双车道公路的运行速度相关理论,将有助于完善运行速度理论体系,对于我国今后的公路建设与管理具有重要的理论意义与应用价值。双车道公路横断面布置变化多样,设计中的指标运用较为灵活,道路沿线的路侧环境也比较复杂多变,单纯的从路线的平纵线形指标来建立运行速度模型显得很不全面。因此,必须综合分析影响运行速度的各种不同因素,在此基础上建立双车道公路的运行速度模型。通过试验深入分析了双车道公路的运行速度特征,基于不同行驶状态下车头时距变化和速度差波动规律,确定出车头时距为自由流状态的度量指标,认为自由流的界定标准应取车头时距9 s以上。在干燥和潮湿状况下,运行速度在统计意义上差别不大,可以认为没有必要对路面的干湿状况进行限定。通过分析运行速度各统计值的离差,分析了统计值的分布特征,认为选取路段特征点上测定的速度累计分布曲线上第85百分位对应的速度值作为运行速度是合理的。在此基础上,对于影响运行速度的各个因素进行了分析,认为运行速度受道路线形与道路环境综合影响,提出了运行速度理论模型。双车道公路首先应建立基准运行速度模型,然后建立道路环境对基准模型的修正模型。基准运行速度模型完全由道路几何线形所决定,双车道公路的路段单元根据平纵指标分为直线段、平曲线段、纵坡路段与弯坡路段。直线段的速度取决于直线段长度、直线接平曲线半径的大小以及驾驶人的期望。通过试验研究了直线路段上的车辆加减速特性,建立了加减速模型,通过运动学理论分析了直线段长度、初速度以及地区类别与运行速度之间的关系,建立了直线路段的运行速度模型。平曲线路段的运行速度取决于平曲线半径、平曲线长度以及初速度,通过大量的数据调查,利用统计回归的方法建立了平曲线路段的运行速度模型。根据运动学理论,纵坡路段的运行速度与车辆的动力性能有关,分析了运行速度与坡度、初速度等之间的关系,建立了纵坡路段的运行速度模型。弯坡路段的运行速度与初速度、平曲线半径、纵坡坡度、竖曲线前后坡度差有关,通过大量的数据调查,建立了弯坡路段的运行速度模型。双车道公路道路环境可以将分为两类,一类属于随机因素,可以称为路侧横向干扰,包括路肩停车、路肩行人、非机动车等,另一类是道路的固有属性,包括视距、路侧净空、街道化以及出入口。通过驾驶模拟舱研究了不同能见度(对应视距)下车辆的稳定速度变化趋势,分析了视距的变化对运行速度的影响,得到了视距受限路段的运行速度理论模型,然后通过实地数据采用逐步回归方法建立了视距受限路段的运行速度模型。针对不同的路侧净空,研究中通过实地的数据调查分析认为,路侧净空与运行速度之间呈对数关系,得到了路侧净空对基准运行速度的修正系数。驾驶人在街道化路段上行驶时,首先有一种预期,街道化路段上的行车是不安全的,因此,即使是视线范围里面没有出现不安全因素,驾驶人也会选择减速行为,其选择的行驶速度与道路两侧的空间大小有关。通过针对性的调查分析,得到了街道化路段的运行速度模型。出入口多是双车道公路的一个重要特点,通过延误调查,论文研究了出入口密度对运行速度的影响并建立了相关模型。路侧干扰对运行速度的影响主要与路侧干扰因素的数量、类别以及横向间距有关,论文研究了不同类别的干扰物对车辆的速度影响,通过理论分析建立了干扰物到达率与横向间距综合作用下的路侧干扰系数模型。通过分析事故的发生机理,认为交通事故的诱因是行驶过程中的交通事变,因此路线设计应做到指标变化的宜人性与平顺性,尽量避免引起运行速度突然变化的设计要素。进一步通过试验研究了车辆行驶过程中驾驶员的心率变异性和工作负荷度与设计速度一致性、运行速度协调性、速度降低系数及速度梯度之间的关系,得到结论认为,衡量路线安全性的指标应选用运行速度协调性和速度梯度两个指标。速度协调性|△V85|评价标准为:|△V85|≤10km/h,运行速度协调性好;|△V85|为10-20km/h:运行速度协调性较好,条件允许时宜适当调整相邻路段技术指标,使运行速度的差值小于或等于10km/h;|△V85|≥20km/h:运行速度协调性不良,相邻路段需要重新调整设计。速度梯度G v评价标准为: G v<0.10,路线安全性较好;0.10≤G v<0.15,路线安全性一般; G v≥0.15,路线安全性差,相邻路段需要重新调整。在此基础上,论文提出了双车道公路路线安全性评价方法,为今后的路线设计与速度管理提供了理论支持。