城市电动自行车安全技术分析和研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着人们生活水平的提高,交通参与者对出行质量要求也相应提高。尽管人们的生活水平有了很大的提高,但绝大多数人还不具有购买小汽车的能力,有的即使能买得起小汽车但那些昂贵的费用(保养费、燃料费、管理费、养路费等)也使人们望而却步。因而,自行车便成了大众化的交通工具。可人们对出行质量的要求却从未降低过。从20世纪80年代以前的加重大笨轮,到80年代的轻便自行车,再到90年代的变速自行车。可见,轻便和省力是自行车发展的趋势。电动自行车正是为适应自行车发展的趋势,满足人们中短距离出行省力快捷的要求,将自行车轻便低成本与电驱动车无污染、噪音低两者优点相结合的产物,它的发展和普及在某种程度上标志着新世纪人类的文明和技术进步。自2004年《中华人民共和国道路交通安全法》将电动自行车确定为非机动车的合法车型后，中国电动自行车的发展进入了井喷时期。在短短的几年内，数量众多、外观俏丽、功能不一的电动自行车在国内各个城市的大街小巷自由自在地穿梭往来，让使用者享受莫大的便捷。电动自行车这一新兴的道路交通工具数量急剧增加，迅速走进了广大人民群众的家庭中。电动自行车经过80年代到90年代初期的两次起落后，进入第三个发展时期，从研制开发到1997年的小批量投放市场至现在其生产和销售呈逐年大幅增长的势头。2009年，据江苏省自行车电动车协会不完全统计，全省电动自行车生产652.27万辆，比2005年244.72万辆增长166.54%，销售645.4万辆，比2005年241.02万辆增长167.78%。2009年全国电动自行车总销量为2369万辆，而江苏总销量接近700万辆，占了近1/3的份额。2010年全国电动自行车总销量为3132万辆，江苏总销量为900万辆。2011年10月的最新资料表明，江苏省共登记上牌电动自行车2156.8万辆。江苏省是电动自行车产销大省，大量涌现的电动自行车在为群众带来出行便利的同时，也产生了很多社会问题，其中最突出的就是交通安全问题，如电动自行车引发的交通事故数量逐年较大幅度递增。

电动自行车在城市道路交通管理中具有与自行车一样的不便管理的交通特性，在城市交通运行中电动自行车的违章现象逐渐突出，占用机动车道、横穿道路、抢道行驶、超速行驶等现象特别普遍，直接影响道路交通的畅通和安全。同时现行法律法规对电动自行车的管理规定不全面不具体，致使电动自行车交通事故越来越频繁。成都市2004年全年电动自行车就发生立案道路交通事故310件，造成29人死亡，326人受伤，直接经济损失达36万元。2005年1~8月，成都市中心城区发生电动自行车立案交通事故508件，死亡21人，伤523人，经济损失47.45万元。事故发生呈迅猛上升势头。同时，越来越多的车型酷似摩托车家族，而且从外形和速度来看更不像自行车，因此称之为轻摩化电动自行车。国家产业政策未能够对电动自行车产业做出详细的规定，致使这类车型越来越多，且有取代摩托车之势，与城市规划发展大公交系统相违背，造成交通管理更加困难，同时为了预防电动自行车电池的二次污染，部分城市出台禁止电动自行车通行的交通管理措施，限制电动自行车上牌和上路。

因此，如果不对电动自行车的交通问题与管理措施进入深入研究，电动自行车带来的安全隐患和管理问题将成为社会的突出问题。加强对电动自行车交通问题的研究，将引导政府决策管理者客观对待电动自行车交通的现状和未来，避免主观和盲目的决策，从而促进电动自行车作为一种新型交通工具的健康发展。

2. 国内外研究现状分析

国内：马国忠教授分析了电动自行车的安全事故,指出速度与单车质量是影响电动自行车骑行者安全的主要因素,并对不同速度下的事故率及事故伤亡率之间的关系进行了研究；陈波根据电动自行车产品标准和摩托车检验标准,对最高车速检验结果进行测量不确定度的分析与评定,从而对临界状态的检验结果做出科学的判定；周文化、徐志修等从广义出行效益方面分析了电动自行车对我国城市交通结构的影响；北京工业大学陈艳艳等对电动自行车做了综合性的研究,从安全、环境、城市交通战略等几个方面考虑作出了北京不适合发展电动自行车的结论；同济大学的董斌杰等对电动自行车的交通特性做了一些基础性的研究,从出行成本、能源效率、环境效率、交通效率四个层次对电动自行车进行了评价；公安大学的刘东对交叉口自行车交通流的排队密度、行驶速度以及自行车与机动车的冲突进行了定性分析；北京交通大学的钱大琳在对调查数据分析的基础上探讨了自行车的到达特性；罗石贵和周伟应用交通冲突技术评价和分析了路段上机动车间交通冲突的类型和成因；郑安文讨论了机动车之间非严重交通冲突与严重交通冲突的判别基点及交通冲突发生时的碰撞能量，分析了影响交通冲突危险性的主要因素。

国外：美国学者A.MUETZE,Y.C.TAN对美国的电动自行车车辆性能进行了研究分类,对电动自行车性能方面提出了相关的设计建议；Himanshu Dutt Sharma利用matlab-Simulink对电动自行车在不同速度下的稳定性进行了研究,得出了速度与稳定性之间的内在联系;美国学者MichaelA.Brown分析了电动自行车作为交通工具的优缺点,着重从交通系统的出行效益方面分析了电动自行车的交通地位及作用; 加拿大交通运输安全中心将电动自行车区分为electrically assisted bicycles(EABs)和electrically propelled bicycles(EPBs),并通过志愿者参与试验的方法对两类车不同速度对安全的影响进行了分析;美国的W.d.Glouz在1982年对大堪萨斯城地区46个信号交叉口和非信号交叉口的事故与冲突进行调查，将事故和冲突分为12种类型，各种冲突类型与同类型事故有较好的相关关系，使用模型预测的事故值与实际值相差很小，当事故数据不足时，可以用冲突法对交叉口安全度进行快速评价；CharlesV.Zegeer等在1976年应用冲突技术评价信号交叉口绿灯信号延时系统的有效性；BrianL.Allen等通过对交叉口冲突和碰撞产生过程的分析，对交通冲突技术进行了修改补充，认为交通冲突技术确实能为交通工程师提供可靠的交通事故预测和评价工具；瑞典通过实验发现受伤事故与交通环境、交通量及车辆密切相关，可用冲突技术评价交通安全措施的效果及交叉口重新改造的效果。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）明确论文的研究背景，对论文研究的目的及意义进行概述，并对国内外电动自行车交通的研究现状进行总结与梳理；

（2）论述电动自行车的交通基本特性，主要分析其物理特性、交通流特性及出行特性；

4. 研究创新点

本文对电动自行车的交通基本特性进行了分析，探讨了非机动车的交通运行特性和交通行为。

通过交通冲突技术，分析了电动自行车与机动车冲突的类型和特点。

应用交通流理论、交通控制理论和数理统计等相关理论建立数学模型描述电动自行车与机动车的交通冲突规律。