浅谈双车道公路线形安全设计思路

浅谈双车道公路线形安全设计思路
■ 王晓铃 （ 宁德 市交通 工程 勘 察设 计 院 ，宁德 ３２０ ） ５ １ ０
摘
要
公路 线形 与 车辆 运行 速 度及 交 通安 全有 着密切 的联 系 。通 过介 绍 公路 线形
设计 方 法体 系和 运行 速度 设 计方 法 步骤 ，将安 全设 计理 念 引入 公路 线形 设计 中，从 人 性
采 用运 行速 度 和设 计速 度两 种 不 同设计体 系 ，其 中 以德 国 、澳 大 利 亚 为 代 表 的 国 家 采 用基 于 运 行 速 度 设 计 体 系 ．我 国 则采 用基 于设 计速 度设 计体 系。
２１ 基 于 设计 速度 的 设计方 法 ．
（ ）可 以利 用道 路某 段 的实 际行驶 速度 来进 行 公路 ２ 线形 设计 ，具 有很 强 的针对 性和 实用 性 ； （ ）考虑 了影响 实际 行驶 车速 的 各种 因素 （ 道路 ３ 如 本 身 条件 、驾 驶 员 、汽 车 、路 侧 自然 景 观 和环 境 等 因 素） ，利 用运 行 速 度 来 研 究 道 路 线 形 问 题 ，更加 科 学 ， 考虑 的 因素 也更加 全面 ； （）通 过速 度变 化控 制原 则 ，保证 各 路段 速度 的 一 ４
（ ）完成 设计 ９
根 据 设 计 半 径 和 运 行 速 度 图 ，确 定 平 曲 线 超 高 、 视 距 、平 曲线加 宽 等设 计 要 素值 设计 路线 线 形 。
４ 线 形设计 安全 性评 价标 准
美 国 、澳 大 利 亚 、德 国 等 国 对线 形 的评 价 研 究较 早 ，取 得 了一 定 的研 究 成 果 。其 中 ，美 国 的 研 究 数 据 表 明 ，运行 速 度 一 致性 指 标 与事 故 率 之 间 存 在 着 密 切
地 避 免 使 用＜ 。 ７ 的转角 ，在 必须使 用 小 转 角 曲线 的情 况
下 ，必须 延长 曲线 的长 度 ，以驾驶 员 能够清 晰 的识别 出
曲线 为准 则 ；
（）隧道 与路 基 段衔 接处 要保 持线 形 的连续 。至 少 ６ 在 ３ 程 的长 度 内 ， 曲线 的 曲率 不宜发 生变 化公路 线 形协调 、顺 畅 、连续 一 致 ，避
免冲 突 。
基于 运行 速度 的公 路线 形设 计方 法 主要 有以下 几 个
步骤 ［［ ，如 图１ ］ 所示 。
从 ２ 世纪 ５年 代 我 国 开 始 弓 入 设 计 速 度 的概 念 至 ０ ０ ｝
今，基于设计速度设计方法所造成的线形设计速度的不
设 计 中要 充分 考虑 人 、车和 环境 的特 征 ，灵 活地 运用 设 计 指标 。从 人 性化 和 均衡 性 的 角度 进 行 针对 性 的设 计 ， 使 公路 线形 连续 、 衡 ，符 合驾 驶 员的期 望 。 均
决了设计要 素间的相容 问题 。从道路交通安全 的角度
看 ，运 用 运 行 速 度 来 研 究 、解 决 公 路 线 形 问题 有 以下
几大 优 点 ：］ ［ １ ‘
２ 公 路 线形 设计 方 法体 系
自从２ 世纪 形成 了 系统 的公路 几何 线 形设 计 方法 以 ０
（ ）避 免将 设计 速度 作 为一个 固定值 ，并 用来 进行 １
公 路 线形 设计 的盲 目性 和 不具体 性 ；
来 。速度一直是线形设计理论 的基础 。目前国际上较多
联 系 ］ ，具 体数 据如 表 １ ３ ［ 所示 。
通过分析研究 ，美国等国家提出了路线线形设计的
两 个安 全评 价标 准 ：即 实际 运行速 度和 设计 速度 间 的一
图１ 运 行 速 度设 计 方 法 流 程
致 性 与路段 间 的速 度连 续性 。
袭 １ 运 行 速 度 与 交通 事 故 率 的 相 关 性
时。因此，使设计速度和运行速度相一致是一项重要的
安 全 评价 标 准 。美 、德 两 国在 此 问题 上取 得 了 一 致 结
论 ，并给出了相应的评价标准 ，即通过运行速度Ｖ 。 与 设计速度ｖ 之差 ，评价路线设计的优劣。
设计 速度 一致性 评价 标准 ： （）好 的设计 ： １
３ 运 行速 度 的线形 设计 步骤
基 于 运行 速度 的设 计方 法 ，是在基 于 设计 速度 设计 方法 的基 础 上发 展起 来 的。它 的基本 思想 是 以运行 速度 作为 线形 设计 的基 本 依据 ，通过 运行 速度 预 测 、线 形 连
速度与设计速度间的差异不断扩大 ，基于设计速度设计
（）设 计速 度一 致性检 查 ５ 当路 段推 算 的运 行速 度 Ｖ 小于 该 路 段 原 定 的 设 计 衢 速 度 时 ，原 设 计 车速 不需 要 调 整 ；若 路 段 运 行 速 度ｖ 衢 大 于该路 段原 定 的设计速 度 ， 小 于设 计速度 （ ａ２ ） 但 Ｖ＋ ０ ｋ ｈ ，设计 速 度 保 留 ，但 路 面 超 高 、停 车 视 距 的 计 ｍ／ 时 算 应采 用 （ ｄ１ ）ｋ ｈ 为设 计 车速 ；当路 段运 行 速 Ｖ＋ ０ ｍ／作 度 ｖ 大 于该 路段 原定 的设 计速 度 （ ｄ２ ）ｋ ｈ ，则 蛄 Ｖ＋ ０ ｍ／时
隧 道洞 口处 平 曲线 不能 小于一 般值 。 ５２ 纵 断面 线形 指标 ． 在纵 面 线形 设计 中应 避免 使用较 大纵 坡和 较长 坡长
（ ）中 等设 计 ：１ｋ ｈ ￣ 邻路 段运行 速 度 差 ＡＶ ２ ０ｍ／＜
＜２ ｋ ／ ０ ｍ ｈ；
根 据公 路等级 与地 形等 条件 ，按公 路技 术标 准 要求 初步 设计 出与地 形相 适应 且经 济合理 的路 线平 、纵 、横 技 术指 标 ，作为运 行速 度预 测与线 形设 计修 改 的基础 。
（ ）划分 分析路 段 ２ ．
根据 曲线半径和纵坡坡 度的大 小 ，将整条路线划
患 。 因此 ，为 了保证 交 通安 全 ，首先就 要 求在 公 路线 形
一
致 性 ，常常 是事 故发 生 的隐患 。针对 设 计速 度方 法存
在 的主要 问题 ，以德 国 、澳 大利 亚为 代表 的 国家 广 泛运
用了 以运 行速 度概 念 为基 础的设 计方 法 。
２２ 基 于运 行速 度 的设计 方法 ． 运 行 速 度 是 指 当交 通 处 于 自由 流 状 态 ，且 天 气 良 好时 。在 路 段 特征 点 上 测定 的第８ 个 百 分位 上 的 车速 。 ５ 采 用运 行 速 度 进 行 线 形 设 计 ，可 以 满 足 各 指标 取 值 协 调和 线形 设 计 均 衡 的基 本 要 求 及 车 辆 的 行 驶 要 求 ，解
（ ）初 始设 计 １
冈 福建交 科技 ２１年 期 通 ０１ 第４
建 设 的经济 性要 求 。 （ ）重新标 定运 行速 度 ７
根 据 修 改 后 线 形 指 标 ，重新 计 算 公 路 沿 线 运 行 速 度 ，并 作为 其他 设计指 标确 定 的依据 。 （）线形 设计检 查 ８ 根 据 《 准 》 《 范》 检 查线 形 设计 结 果 ，并最 标 、 规 终确 定路线 技术 指标 。
化 和均衡 性 的 角度 出发 ．提 出了线形设 计 安全 性评 价标 准 和双 车道 公路 线形设 计 基本 原
则 ， 旨 通 过优 化 线形设 计 来减 少道路 交通 事故 的发 生 ，实现安 全行 车 的要 求。 在
关键词 设计 体 系 运 行 速度 线 形安 全 评 价 标准 指 标选择
方 法 的缺 陷 日益 明显 ，主 要体 现 为 ： （ ）线 形设 计 要 １ 素 与实 际 行 车 速度 不 相 符 ； （）线 形 要 素 之 间组 合 设 ２
计 不合理 ； （ ）设计 车 速 与实际 运 行车 速存 在差 异 。 ３
续性检验以及设计速度一致性检查 ，对现行设计指标进
检验相邻路段的运行速度ｖ 之差 。两相邻均 匀路
段 之 间 的运 行 速 度 差 应控 制 在 １ｋ ｈ 内 ，不 符 合 要 ０ｍ／ 以
求 的线 形设计 应进 行调 整或设 置一 过渡 段 。
并不与路线的设计车速保持一致 ，这就导致驾驶员在实
际 行 车 时通 常 超 过 设 计 速 度 ，特 别 是 在 设 计 速 度 较 低
分 为直 线 段 、纵 坡 段 、平 曲 线段 和 弯坡 组 合 段 等 若 干 分析 单 元 ，划 分 应按 照 选 用的预 测 模 型 的要 求进 行 。 （ ）运行 速度 的预 测 ３ 根 据初 步设计 的路 线平 、纵 、横技 术 指标 ，按 照运 行速度 预 测方法 预测 路线 双 向运行速 度 并绘 制运行 速度 分布 图 ，可 参考 交通 部公路 科 学研 究院建 立 的 《 山区双 车道 公路 运行 速度 模型 》和ＰＡ ＩＲＣ 《 路安 全手册 》 公 。 （）线 形连续 性检 验 ４ ４１ 设计 速度 一致性 评价 标 准 ． 设计 一致性 从狭 义 上讲主 要是 指 ：公 路线 形 的设 计 和驾 驶 员的期 望速度 的 一致性 。从 广义 上讲是 指公 路 各 设计 要 素的改 变应 与驾驶 行 为相 匹配 。在 实际 行驶 过 程 中 ，车 辆 的运 行速 度 通常 与道 路 所处 环 境 和地 形 有 关 ，
根据运行速度预测结果 ，修改存在问题路段线形指
标 。以 保证公 路线 形 的连续性 与协调性 ，同时兼 顾 公路
由于公路 线形 参数 ，如平 、纵 曲线 半径 等都 是 影 响 汽 车运 行速度 的主要 因素 ，而线形 指标 是 否连续 是 通过
福 交 科 ２１第 期圜 建 通 技 ０年 ４ １
致性 。从 而保 证公 路线 形 是连续 的 。
设计速度是指当气候条件良好 、交通密度小 ，汽车
运行 只 受道 路 本身 条件 影响 时 ，技 术中等 的驾 驶 员能 安 全顺 适 行驶 的 最大 行驶 速度 。它 是公 路设 计 时确 定道 路 几何 线 形 的关键 参数 ，设计速 度 一经 选定 ，公 路 几乎 所 有 的 要 素 ，如 圆 曲 线 半 径 、超 高 、纵 坡 、竖 曲 线 半 径 等 ，均依 此 而定 。随着 当代车 辆 制造 水平 的提 高 ，车 辆 的加 速 和高 速性 能 得到 了极 大 的提 高 ，车 辆 的 实际运 行