西藏是我们伟大祖国的西南门户和国防战略要地，经过改革开放40年的艰苦奋斗，西藏交通发生了翻天覆地的变化，为全区经济发展、社会进步、人民群众生活水平提高和祖国西南边疆巩固发挥了重大作用。但是随着西藏地区与其他地区联系的日益密切和扩大，同时受制于区域客观自然条件和相关建设技术瓶颈，现有公路交通运输系统已不能满足人民群众快速的交通出行和物资运输需求，截至2015年年底我国高速公路里程14.26万km，位居世界第一，而西藏是全国唯一一个未与外界高速公路相连接的省区，成为国家高速公路网中的一个孤岛。如何推动西藏现代化交通建设、促进地区经济发展的繁荣和稳定，始终牵系着党和国家乃至全国人民的心。
受青藏高原地区特殊地理位置、低压缺氧环境、恶劣自然条件、复杂地质条件和脆弱生态环境等因素的影响，在西藏高海拔地区建设高速公路会面临一系列的困难和挑战。从全世界范围来看，可供借鉴的成熟经验较少，使得在青藏高原上修建高速公路的难度将远远大于平原地区。在破解冻土这一世界性难题的同时，还面临着一系列未曾解决的技术难题：
青藏公路沿线平均海拔4000m以上，唐古拉山口甚至达到5231m，在低压缺氧环境中车辆综合性能衰减，使得在高海拔地区纵坡的取值必然与平原地区有所区别；高海拔缺氧环境将引发高原反应和驾驶操作行为迟缓，长距离连续驾驶很可能引起疲劳驾驶，在服务设施等设置过程中应当充分考虑高原反应以及疲劳驾驶等因素；长期积雪冰冻造成行车稳定性剧降等严重影响高速公路行车安全，在交通安全设施方面均须重点考虑。为克服以上技术难题、保障高海拔地区高速公路交通安全，急需开展前瞻性的研究和技术攻关。本书根据国家科技支撑计划项目高海拔高寒地区高速公路建设技术的系列课题研究，主要针对入藏典型车辆综合性能在低压缺氧环境条件下的改变，以及高原地区公路行车驾驶心理生理变化和驾驶行为变化规律，开展了高海拔地区高速公路几何指标参数、技术标准选用原则方法、交通安全保障技术等研究，集成高原特殊环境下高速公路安全设计关键技术，并开展工程示范和应用，为实现保障高原地区高速公路行车安全、实现西藏地区高速公路快速发展提供基础性试验、研究和工程示范等的研究成果，经归纳整理编撰完成。本书共分为7章。第1章介绍青藏高海拔地区高速公路建设技术指标选用和路线设计面临的主要技术问题，从保证公路系统运行安全的角度，研究进藏车辆、司乘人员、公路条件及环境等方面涉及安全的内容；第2章介绍高海拔地区交通运行特征；第3章研究高海拔地区低压缺氧环境下典型车辆动力特性；第4章研究高海拔地区低压缺氧环境下驾驶员心理生理变化特性；第5章研究高海拔地区高速公路运行速度模型；第6章研究高海拔地区高速公路路线安全设计技术；第7章介绍相关技术的应用与示范。全书由刘建蓓主持撰写完成。具体编写分工如下：
第1章、第2章由刘建蓓、汪双杰、贺玉龙撰写；第3章由刘建蓓、郭忠印撰写；第4章由张志伟、马小龙撰写；第5章由刘建蓓、高晋生撰写；第6章由刘建蓓、贺玉龙、柳本民撰写；第7章由刘建蓓、史恒撰写。感谢邓涵月、竺灵杰、张彦宁、冯丙丙、张园、李大鹏、张梅梅、张鲁飞、侯洋洋等所做的研究为本书提供的支持。限于水平，书中不妥之处在所难免，欢迎批评指正。
汪双杰，工学博士，教授级高级工程师，博士生导师，全国勘察设计大师。现任中国交建副总工程师、中交第一公路勘察设计研究院有限公司总经理、高寒高海拔地区道路工程安全与健康国家重点实验室主任、多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室主任、中国公路学会工程地质和岩土分会理事长、交通运输部专家委员会委员。先后获交通部科技英才和十百千人才、国家新世纪百千万人才、全国优秀科技工作者、全国勘察设计科技创新带头人等称号。从事公路冻土工程科研和实践30 多年，主持国家、省重大科研项目和重大工程项目30 余项。荣获国家科技进步一等奖1 项，全国创新争先奖，省部级特等奖4 项、一等奖8 项，国家优秀设计金银奖3 项。主编行业标准6 项，专著8 部，论文100 余篇，获发明专利10 项。
刘建蓓，在读工学博士，教授级高级工程师。现任中交第一公路勘察设计研究院有限公司交通安全与数字技术研究中心主任、交通安全应急保障技术交通运输行业研发中心执行主任。参与国家科技支撑计划重特大道路交通事故综合预防与处置集成技术开发与示范应用高速公路行车条件提升关键技术及装备研发，主持高海拔高寒地区高速公路建设技术课题二的研究工作；主持国家重点研发计划道路交通安全主动防控技术及系统集成课题七的研究工作；参与和主持完成了交通运输部建设科技项目7 项。参与编著国家及地方公路技术标准7 部，在核心期刊及国际学术会议上发表论文20 余篇。
第1章绪论／1
1.1研究背景／2
1.2国内外研究现状简介／5
1.2.1高海拔地区车辆动力特性／5
1.2.2高海拔地区驾驶员心理生理变化特性／7
1.2.3高海拔地区高速公路交通运行特征／11
1.2.4高海拔地区高速公路路线技术指标／17
1.3主要研究内容／21
1.3.1低压缺氧环境下车辆性能与驾驶行为研究／22
1.3.2青藏地区高速公路交通特征与速度控制研究／25
1.3.3低压缺氧环境下高速公路路线主要技术指标研究／27
1.3.4青藏高速公路技术标准与设计指南研究／29
1.4技术难点与研究方法／29
1.5科技成果与创新／32
1.6成果应用情况／35
1.7经济效益和社会效益／36
第2章高海拔地区交通运行特征／39
2.1高海拔特殊环境下交通事故特征／40
2.1.1交通事故基础数据／40
2.1.2交通事故分析指标及方法／40
2.1.3交通事故总体分布特征／44
2.1.4交通事故与人、车、路、环境的关系特征／51
2.2高海拔特殊环境下交通流运行特性／66
2.2.1基础数据采集情况／66
2.2.2交通量及其组成分析／67
2.2.3交通流行驶特性分析／74
2.3高海拔地区交通安全服务水平／78
2.3.1路段划分方法确定／79
2.3.2交通事故影响因素分析／81
2.3.3区域公路事故预测模型／85
2.3.4二级公路交通安全服务水平／91
2.3.5高速公路交通安全服务水平研究初探／93
第3章高海拔地区低压缺氧环境下典型车辆动力特性／95
3.1试验车型与试验方案／96
3.1.1试验车型／96
3.1.2试验方案／100
3.1.3试验地点及环境状况／100
3.2高原地区车辆动力特性原理／101
3.2.1车辆行驶动力原理／101
3.2.2车辆行驶阻力原理／103
3.2.3基于海拔的动力和阻力折减原理／105
3.3发动机外特性／109
3.3.1发动机外特性的试验及计算过程／109
3.3.2不同海拔下发动机外特性比较／111
3.3.3发动机转矩折减系数分析／113
3.4发动机制动特性／117
3.4.1发动机制动特性试验及计算过程／117
3.4.2不同海拔下发动机制动特性比较／118
3.4.3发动机制动转矩折减系数分析／121
第４章高海拔地区低压缺氧环境下驾驶员心理生理变化特性／125
4.1低氧环境下驾驶员的感知与操作能力／126
4.1.1试验方案设计／126
4.1.2驾驶员反应能力变化特性／129
4.1.3复杂线形条件下驾驶员心率变化特性／130
4.1.4复杂线形条件下驾驶员心率变化模型／134
4.2低氧环境下驾驶员的疲劳特性／139
4.2.1试验方案设计／139
4.2.2不同海拔条件下的驾驶疲劳特性／143
4.2.3不同海拔条件下的驾驶疲劳模型／149
第５章高海拔地区高速公路运行速度模型／157
5.1代表车型／158
5.1.1小型车代表车型／158
5.1.2大型车代表车型／159
5.2动力和阻力折减对车辆行驶速度的影响／159
5.3平衡速度与等效坡度的关系／160
5.3.1小于80km/h的等效坡度和坡度偏移值／161
5.3.2大于80km/h的等效坡度和坡度偏移值／168
5.4考虑等效坡度的运行速度预测模型／173
5.5运行速度预测模型的验证分析／174
第6章高海拔地区高速公路路线安全设计技术／179
6.1高海拔地区高速公路主要几何指标与参数／180
6.1.1平面线形指标研究／180
6.1.2公路纵坡设计指标／183
6.1.3连续长陡下坡界定标准／193
6.1.4横断面组成与尺寸／196
6.1.5路拱横坡与路面超高／198
6.1.6冰雪条件下停车视距／211
6.2服务设施合理间距／216
6.2.1服务设施设置间隔主要考虑因素／217
6.2.2服务设施种类划分及功能定位／224
6.2.3青藏公路第二类服务设施间隔／226
6.2.4青藏公路第三类服务设施间隔／227
6.2.5青藏公路第一类服务设施间隔／229
6.3高海拔地区高速公路设计速度动态分段技术／231
6.3.1以公路功能、技术等级选择设计速度／231
6.3.2以海拔地形条件等布线因素选择设计速度／232
6.3.3考虑气候条件选择设计速度／233
6.3.4考虑典型车辆的运行速度选择设计速度／234
6.3.5考虑沿线路网节点选择速度分段／235
6.3.6速度过渡设计／235
6.4路线安全设计优化方法／238
6.4.1线形指标的选用原则／238
6.4.2路线安全性优化设计流程／239
6.5青藏高速公路技术标准研究／242
6.6高海拔地区高速公路动态速度控制（限速）设计技术／244
6.6.1限速方式及其分布／244
6.6.2车辆超速情况分析／247
6.6.3既有限速设施限速效果评价／251
6.6.4特殊环境下限速决策与设置技术／251
第7章依托工程应用与示范／257
7.1依托工程概况／258
7.2设计速度分段适应性分析／259
7.2.1功能定位与布设条件／259
7.2.2车辆运行条件／260
7.2.3路网节点条件／261
7.3运行速度协调性评价／261
7.4基于运行速度的平纵几何线形指标检验／263
7.4.1平面线形指标检验／263
7.4.2纵面线形指标检验／264
7.4.3视距检验／265
7.5限速实施方案／266
7.5.1示范工程主要内容及技术路线／267
7.5.2限速综合决策模型的应用／267
7.5.3具体实施方案／268
7.5.4限速标志设置／269
7.5.5其他速度管理建议方案／269
参考文献／271
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