道路几何设计中的几点思考 工程与建设

工程设计

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孙 文:道路几何设计中的几点思考

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工程与建设 2009年第23卷第5期

收稿日期:2009 08 03

作者简介:孙 文(1973-),男,安徽合肥人,安徽省交通规划设计研究院工程师.道路几何设计中的几点思考

孙 文

(安徽省交通规划设计研究院,安徽合肥 230031)

摘 要:良好的道路几何设计可以有效诱导视线,改善驾驶员视觉心理,提高行车安全性。文章针对道路几何设计中,需要结合和注意的几个问题提出看法,并且提出了景观设置时需要注意的几个要点。关键词:道路几何设计;协调性;交通安全;景观设计

中图分类号:U412.3;U491.21 文献标识码:A 文章编号:1673 5781(2009)05 0670 02

0 引 言

道路设计不仅要有圆顺、优美的线形,还要与周围环境相协调,几何设计中的协调性应包括线形本身以及与环境的协调两方面,其中不仅包含线形的舒顺连续与协调,还涵盖了道路两侧坡面、路肩、分隔带与环境的协调,以及路线在自然景观中的宏观位置。

1 几何设计中应注意人的视觉原理

(1)驾驶员在行车时,当车速增加时,驾驶员的空间分辨能力会降低。车速较高时,驾驶员的视力会有下降趋势;而车速越高,车外景物和汽车的相对速度也越高,此时驾驶员看到某固定景物的持续时间就

越短,景物在人的视野内作用的时间也越短,而人的视觉反应需要一定的时间,若持续时间过短,则驾驶员根本无法在极短的时间(一般低于0.15s)内发现和识别物体。车速增加时,驾驶员对前景细节的视觉开始变得模糊。

车速越大,物体飞逝越快,相应地也就变得越模糊,驾驶员必须向更远处看才能获得清晰的景象。有研究认为,当车速为96km/h 时,车辆前方33~430m 的这一段距离和视角40!所决定的范围内,才是完全令人满意的视力范围

[1]

。

(2)几何线形一定要连续,在视力范围之内路线不应产生凹陷、中断、突变等。汽车行驶中,驾驶员的注意力高度集中,当车速较快时,他们要从足够远的前方观察以便能在必要时做出规避动作;因此,在人的视力范围内,几何线形应该保持连续,这样才能起

到诱导视线的作用。

故而,要求设计者在进行线形设计时,灵活地运

用直线和曲线,宜曲则曲,宜直则直,指标过渡平缓匀顺,线形要素运用得当,使道路构造物尽量协调、舒顺,给司乘人员流畅、自然的感觉[2,3]。

(3)长直线的设置宜慎重,应避免陡坡与长直线组合。驾驶者的视力活动来自于道路轴线,且其心理紧张情绪与出行的长短和持续时间相关联或相协调,行驶条件应能使驾驶员从紧张中取得一定的自由度。因此,在进行路线设计时,要求直线和曲线彼此协调而有比例地交替,过长的直线会使司机感到疲倦,造成交通事故,只有在道路所指方向明显无障碍,地形适宜而又符合经济原则时,才允许采用长直线段。不得已采用了长直线时,应考虑到:车在长直线上行驶时,驾驶员对车速感觉比较迟钝。为防止发生事故,在长直线路段中应设置完善的道路警示设施,增设用于进行速度判断的参照物。

在进行景观设置时,应力求多样,避免单调[1]

。例如可以将行道树修剪成高低不同或交替采用不同颜色的行道树。

(4)强调线形整体与周围环境的协调。道路几何线形设计必须重视视觉与线形的关系,重视与周围环境的配合协调。

一个良好的设计应使驾驶员的注意力集中于安全临界部位或高度优先的信息来源。为此,应提供清晰的视线和良好的视觉性能。路线设计应尽量少破坏周围的地形,与周围地形和景观相适宜,形成行驶空间的视觉舒适性。高速、一级道路的几何线形设计

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还应把驾驶员在视觉上、心理上的反应作为重要因素来考虑。如在下坡右转弯道路的左侧路旁植树,可使正在高速行驶的驾驶员消除不安全感,并起到诱导视线的作用。

2 几何设计中应重视交通安全

道路几何线形设计要考虑道路平面线形、纵断面线形两种线形以及横断面的组成相协调,还要注意视

距的畅通等。确定道路几何线形时,在考虑地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时,要充分利用道路几何组成部分的合理尺寸和线形组合,从施工、养护、经济、交通运行等角度出发,保证平面、纵断面、横断面的组成相协调。线形的好坏,对交通流的安全具有极其重要的作用,如果道路线形不合理,则会降低道路通行能力,造成运输者时间和经济上的损失,而且更不能容忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故。

合理、优质的道路设计,可以提供清晰醍目的行车方向,提供足够的视距及其他信息,能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。在道路设计中,影响交通安全的因素虽然是多方面的(主要包括道路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置及形状设计),而道路几何设计对道路的安全性则起到先决的作用,一旦通过选线确定道路走向并由此确定几何线形,则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确定,其他如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎只是成了更趋于合理的问题了[4]。

在道路几何设计等各种方案中要将安全放在首位,采取一切有效措施,为道路使用者提供安全保障和人性化的服务,切实提高道路交通的安全水平和服务水准。

3 几何设计应与沿线景观的布设统一

几何设计中的协调性不仅仅包括线形方面,沿线的景观也是其中必不可少的一部分。沿线景观布置的原则是:强调以人为本,把驾驶员的需要放在首位,

兼顾乘客的感受。

(1)首先要考虑的是所布置的景观应给驾驶员起到通视和导向的作用。因此,在进行景观布设时,应避免细节分散驾驶员注意力的东西,外部的景观要沿着道路的线形发展。

在路线转弯处不宜设置过高的行道树,以免阻挡

驾驶员视线,在设置上应该采取措施,使驾驶员在视力范围内,能预见到道路方向和路况的变化,并能及时采取安全的行驶措施[5]。例如,在直线路段或平曲线转折点附近有坡顶时,宜在中央分隔带或路旁植树,起诱导视线的作用。

(2)道路结构物的造型等与环境的配合协调。即在设计立体交叉、挡土墙、桥梁、隧道等构造物时,可将其作为景观的对象来考虑,最大可能地减少它们对原有景观的冲击,合理选定它的造型,并尽量使其结构、材料等与当地自然和人文景观条件相适应,使之成为视觉中与线形协调的美观景物,成为自然景观的一部分。如路线在林区经过时,将跨线桥漆成与周围树木颜色接近的绿色等[5]

。

(3)道路景观布设时应突出强调道路、道路与沿线环境的整体感。在进行道路设计时,应该认识到:道路作为构造物是一个完整的实体,各组成部分应有机融合和统一;同时道路作为环境中的一部分,它不应该支配环境,而应与环境融为一体。尽量尊重自然、恢复自然。借助景观布置等手段把修建道路时对环境带来的影响减到最小。

4 结束语

道路为人们提供的已不仅仅是从环境的一处到另一处的通道,人们对道路的要求不但要承担足够的交通量,而且要线形流畅优美,同时要求道路与周围的环境配合协调。设计良好的道路能同时满足人、车、环境及景观的需要,将人、车、路、环境构成一个统一的整体。

景观设计良好的道路,驾驶人员会因其流畅连续的线形和动态的感觉以及逐渐展开的变化的视野而感到轻松愉快,因此,设计者们应该更注重道路的几何设计的协调性[6]。

∀参考文献#

[1] 潘兵宏.动视觉原理及其在道路线形设计中的应用[J ].长安大

学学报,2004,24(6):20-22.

[2] JT G D20-2006,公路路线设计规范[S].[3] JT G B01-2003,公路工程技术标准[S].

[4] 刘子剑.美国高速公路几何设计(上)[J ].中外公路,2001

(2):1-6.

[5] 李 松.浅谈道路景观设计[J].中外道路,1997(3):39-42.[6] 日本道路公团.日本高速道路设计要领[M ].交通部工程管理司

译制组译.西安:陕西旅游出版社,1991.