公路线形设计与交通安全

公路线形设计与交通安全
摘要：公路设计不仅是为了顺利开展公路建设, 还是保证公路质量的关键。

公路设计除了要考虑最大限度地满足公路的基本功能以及公路建设的经济性外,交通安全是需要着重考虑的一个重要方面。

交通的不断发展也造成了交通事故发生率的不断增高,为了让这样的状况得到好转,在进行公路设计的时候就必须考虑影响公路质量或是会造成交通事故的因素,在进行公路的建设的时候更要严格的按照设计要求进行,从而保证公路的质量,从根本出发,以减少交通事故的发生。

关键词：公路设计；交通安全；公路线形
中图分类号：s611文献标识码： a 文章编号：
1 前言
目前，我国山区公路安全运营状况不容乐观。

交通事故已成为“世界第一害”，而中国是世界上交通事故死亡人数最多的国家之一。

从20世纪80年代末中国交通事故年死亡人数首次超过五万人至今，我国每年交通事故50万起，因交通事故死亡人数均超过10万人，已经连续十余年居世界第一，事故死亡率比欧洲发达国家高出10倍以上，直接经济损失超过33亿元。

交通事故不但给国家和人民生命财产造成巨大的损失，还严重破坏公路的基本服务职能，无法保障国民最基本的出行安全需求，危及交通的正常运转效率。

影响公路交通安全的因素很多,而公路线形设计是公路总体设
计、总体布局的关键，对交通安全事故的产生有直接的影响。

因此，合理的公路线形设计，不仅能改善行车舒适性，而且能减少交通事故的发生。

2 公路设计中影响交通安全的因素
2. 1 视距
指的是从车道中心线上规定的视线高度，能看到该车道中心线上高为10cm的物体顶点时，沿该车道中心线量得的长度，是确保汽车刹车时应当看得见、停得住的必要短距离，它分为三种：停车视距、会车视距、超车视距。

一段质量良好的公路首先要确保的就是提供给驾驶人员一个良好的视野和视距,良好的视距是确保交通安全最重要的因素。

视距是驾驶员正确判断道路的行车环境、决定驾驶行为并为决定驾驶行为提供有效的操作时间的重要因素。

在进行公路设计的时候,视距的设计主要是根据驾驶员行车的时候注视的位置进行设计的,除此之外,还需要以一个车种的车体为设计的
标准,一般设计都是采用车体低的小客车作为标准。

一般乡村公路行驶最多的车种也是车体较低的小客车, 因此, 在进行视距设计
中目高的确定我们还是以车体低的小客车为标准进行设计的。

总之,路线设计时应确保全线段任何一点的视距要满足设计规范要求，是确保交通安全的一个非常重要的因素,而设计过程中应该将各个设计标准与实际相结合,这样才能设计出适合该路段的公路,并从根
本上保障交通的安全。

2.2平面线形
一般情况下，直线段的事故风险要低于曲线段，特别是潮湿或积雪的曲路段。

平曲线段高于直线段的3 倍，驶出公路的事故率则高出4倍，同时,在曲线段内由路面积水和结冰可能引发严重的交通事故。

许多国内外研究人员建立了曲线设计要素与交通事故间的相互关系，并指出一些与平曲线安全有关的交通、道路几何线形的因素，如半径、长度、交通量、车道和路肩宽度、路侧危险物、停车视距、平曲线内的竖曲线、平曲线间距、至交叉口距离及交通控制设施等。

其中平曲线半径是主要影响因素，但路肩宽度、运行车道宽度以及曲线长度也是重要因素。

对于平曲线半径的大小，国外不同研究人员的结论也不一样。

英国研究人员mcbean(1982)认为曲线半径3300m 时，某些情况下曲线太长，导致曲线内超车，也会带来因超车的事故率明显增加。

我国《公路工程技术标准》从经济、行驶速度角度确定了各级公路的最小半径。

如果按照国外的研究结果，这些规定值中不少都处在事故率较高的范围。

因此在条件允许的情况下，设计中应尽量取较大的线形指标，一般情况下不宜采用最小半径，特殊情况下不得已采用极限指标时，应做标志标线和交通安全方面的特殊设计。

《公路项目安全性评价指南》( jtg/b05-2004) 就平曲线半径对事故的影响进行调查与分析，综合分析了几条高速公路事故率与
平曲线半径的关系，结果表明：当平曲线半径低于1500m时，曲线半径越小事故率越高。

特别是半径<600m 时，事故率几乎是同类几何线形元素和全路事故率的1.5 倍，当半径<400m 时，事故率大约是其事故率的2 倍。

半径<1500m 的平曲线主要用在山岭重丘区和微丘区的公路上，因此对于高速公路建议应尽量少采用600m半径以下的平曲线，只有在不得已的情况下才采用半径<400m 的平曲线。

但在任何条件下均建议，对于半径<1500m 的平曲线路段应该采取一定措施提高其安全性，措施包括:(1)平纵曲线组合良好；(2)视距满足要求；(3)设置急弯警告标志；(4)验核进出该路段的车速变化等。

我国路线设计规范规定的极限最小半径和一般最小半径(高速公路)是基于其计算行车速度，但实际上只有大型货车的速度与设计车速相当，其他车型一般运行车速都较计算行车速度高。

因此，在路线线形设计中建议对于山区高速公路的平曲线半径在2500～4000m时，半径的路段主要做好：纵坡及其长度的分析、平纵组合的分析和进出该大半径平曲线的线形与速度变化分析，确保行车安全。

对于平原区高速公路，一般情况下平曲线半径最小也有2500m 以上。

平原区高速公路的平曲线半径都比较大，通过对不同平曲线半径与事故的发生情况进行比较，发现大半径平曲线对事故率的影响差异不显著。

根据对车速变化率和对货车的考虑，建议对于车速较高的公路,其横向加速度变化率宜减小为0.45m/s2，并相应增加
缓和曲线的长度。

对于极限最小半径，建议缓和曲线的最小长度。

2.3纵断面线形
纵断面线形包括坡度和竖曲线，如果与平曲线配合得当，一般凹形竖曲线具有较少的事故率；凸形竖曲线一般会受视距限制产生安全问题。

因此对于凸形竖曲线视距的研究十分重要。

凸形竖曲线由于受到视距的影响，较陡的坡度可能导致制动失灵等都会产生较高的事故率。

纵断面的线形不仅决定着道路的视距,也决定着汽车动力性能的发挥。

很多的长、大纵坡都是交通事故的多发点,特别是对载重汽车、小功率汽车和超重汽车有很大的影响。

上坡路段会使车速减慢,这样就会妨碍后续到达的一些快速车辆,因此,在上坡路段的超车量可能就比较大。

在纵断面线形中，应该考虑坡度、坡长、竖曲线半径等。

坡度和半径对事故有直接影响，事故率和事故严重程度都会随坡度的增大而增加(上坡或下坡)。

2.4平纵组合
车辆行驶的安全性与不同线形之间的组合有着密切的联系,不同线形的组合不恰当就会给驾驶员造成错误的视觉效果,从而影响驾驶员的驾驶,造成交通事故。

比如,有一段长直线的路段,但突然就设置一个陡坡,驾驶员在长直线路段容易高速驾驶,而设置这样一个陡坡就容易造成交通事故；或者是将短直线路段设置到两个同向弯曲的圆曲线之间,这样就容易让驾驶员产生错觉,把短直线当成反向曲线, 从而导致驾驶员错误操作,引起交通事故。

另外, 在设计过程中还需要设置曲线超高值,而它必须与车速、曲线半径、路面类型和气候条件等形成力学上的平衡。

在平面曲线半径小于250m时,采用第一类加宽值对路基面同时进行加宽。

超高加宽缓和段为直线时,分别根据平曲线半径取用10～25m的情况取用10m长的超高缓和段长。

2.5沿线设施
道路设施是保证车辆安全、快速、经济的服务设施，主要包括交通标志、标线，安全防护设施、视线诱导设施等。

交通标志、标线是提供道路交通信息给驾驶员的设施，它可以辅助驾驶员了解道路状况和交通管理情况。

可靠的标志标线是行车安全的保障，属于主动安全设施的范畴。

不合理的设置交通标志，可能导致驾驶员的信息过载或者信息缺失。

视线诱导设施包括线形诱导标，轮廓标，凸面镜等设施，其主要作用是为了帮助驾驶员掌握道路的线形和轮廓信息，确保车辆在道路上运行。

合理的设置视线诱导设施是车辆在道路上安全行驶的指南针。

安全防护设施包括安全护栏、防撞墩、缓冲垫、减速设施、避险车道等设施，其主要作用是防止车辆驶出路外或者与车辆发生碰撞。

安全防护设施属于被动的安全设施，其本身可能对车辆造成一定的危害，合理的设置安全防护设施才能够把事故的损失降低到最低。

3结语
公路线形设计中的平面线形、纵断面、平纵组合对交通安全有很大的影响。

设计过程中，在条件允许的情况下，尽量取较大的线形指标，一般情况下不宜采用最小半径，不得已而采用极限指标时，应做好标志标线和交通安全方面的特殊设计。

进行纵断面线形设计时，不仅要考虑坡度，视觉效果，同时也要考虑纵坡及其坡长，车速等相关指标。

平、纵曲线组合设计时，要注意设计的连续性特征，避免不连续性设计引发交通事故。

因此，合理布局不同的设计要素能优化公路线形设计，提高公路的安全性及行车舒适性。

参考文献
1．《公路项目安全性评价指南》jtgt b05-2004，中华人民共和国推荐行业标准
2. 《公路路线设计规范》d20-2006，中华人民共和国行业标准
3．《公路设计因素对交通安全的影响》交通标准化, 孙景宇，2007(z1):32- 335。