道路設計中的運行速度

摘要:汽車在設計速度低于100km/h的道路上，實際運行速度往往高于設計速度。當兩者之差大于10km/h，就容易發生交通事故。本文就采用運行速度進行設計或檢驗，有利于改進道路設計，提高行車安全，提出了一些自己的看法。

關鍵詞:設計速度;運行速度

1 前言

《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)在設計上引入了運行速度的概念，《公路路線設計規范》(JTG D20-2006)則要求對線形設計受地形條件或其它特殊情況限制的路段采用運行速度進行檢驗，以改善技術指標或必要的交通安全技術、管理措施。

1.1 設計速度

設計速度是道路設計的最基本的設計依據，直接影響道路設施的運營安全與效率。它是在氣象條件良好，車輛行駛只受道路本身條件影響時，具有中等駕駛技術的人員能夠安全、順適駕駛的速度。

設計速度是為確定道路各幾何要素的設計指標并使之相互協調而制定的車速。有些道路的幾何要素，如彎道半徑、超高、視距、縱坡等，直接決定于設計速度;另外一些要素，如道路各部分的寬度以及同側向障礙物之間的凈距等，雖不直接決定于設計速度，但它們會影響車輛實際行駛的速度。在設計速度較高的道路上，對這些要素要求采用較高的標準。

1.2 運行速度

設計速度對一特定路段而言是一固定值，是用于規定一個路段的最低設計標準，實際上沒有一個駕駛員自始至終地恪守這一固定速度。現有路段觀測結果表明，設計速度的設計方法不能保證線形標準的一致性。實際的運行速度總是隨道路線形、車輛動力性能及駕駛員的特性等各種條件的改變而變化。只要條件允許，駕駛者總是傾向于采用較高的速度行駛。在進行路線設計時，不能簡單以設計速度來控制線形指標，需要以動態的觀點來考慮車輛進入曲線時的運行速度，要以車輛的實際運行速度來對受限制路段進行驗算，從而有效保證路線所有相關要素與設計速度的合理搭配，進而提高道路使用者的安全性和舒適感。

根據國內外觀測研究，當設計速度高時，運行速度低于設計速度;而當設計速度低時，運行速度高于設計速度。為使設計速度的確定更具有科學性和合理性，通常在不同車型、不同道路特征條件下采用統計學的方法分析確定。研究表明，運行速度是一個隨機變量，不同的車輛在行駛過程中運行速度是不相同的，一般呈正常分布，通常用各類小汽車在速度分布累計曲線上第85位百分點上的車輛實際行駛速度作為運行速度(或V85)。

2 運行速度的設計方法

2.1 概述

研究表明，當運行速度(V85)與設計速度V之差大于10km/h，就容易發生交通事故。經多項事故實例分析，由于駕駛員在直線或較大半徑平曲線上以期望的速度行駛，實際運行速度遠遠超出該路段所適應的設計速度，當前方出現小半徑平曲線時來不及減速，從而發生交通事故。

以運行速度來控制設計是考慮了絕大部分汽車的實際運行速度，保證絕大部分汽車的安全。各級道路平面、縱斷面技術指標變化大的路段，運行速度的變化也大。

2.2 符合采用運行速度進行檢驗的路段有幾個條件:

2.2.1 對受條件限制而采用平面、縱斷面技術指標最大值(或最小值)的路段;

2.2.2 平面、縱斷面線形組合有異議的路段;

2.2.3 實際運行速度可能超出(和低于)設計速度的路段等。

2.3 采用運行速度驗算的基本程序為:

2.3.1 按照初步確定的設計速度及相應半徑、道路等級和地形條件繪制出路線設計圖(含平面線形和縱斷面);

2.3.2 合理估算出每個路段的運行速度;

2.3.3 調整線形，使所有路段的設計速度等于或大于該路段的運行速度;

2.3.4 確定幾何要素、超高等。

2.4 具體設計步驟為:

2.4.1 按照初步確定的設計速度及相應平縱指標、道路等級和地形條件進行平面和縱斷面設計，繪出草圖;對須估算運行車速的路段，按1~1.5km左右的長度進行運行速度分析;把路線劃分成幾個路段，每個直線段為一段，半徑大于600m的曲線視為直線;按表1半徑范圍劃分曲線路段;

2.4.2 根據路線草圖，用表1計算曲線段運行速度。用圖1估算直線段終點運行速度。表1和圖1所列為地勢平坦、路面狀況良好的條件下小汽車的運行速度，貨車運行速度應按表2進行調整。縱坡對速度的影響按表3進行調整。在有車轍或面層破裂的道路上，速度可酌減5~10km/h;

2.4.3 進行運行速度的驗算。若兩相鄰路段的運行車速大于10km/h，通常要求對設計進行調整，或減小大曲線半徑、將直線改為適當半徑曲線;或增大小曲線半徑等。若不能修改線形，則應設置適當的警告標志等設施;

2.4.4 對雙向行駛道路，兩個方向均應進行驗算，并采用兩車速中的較高者作為每個要素的運行速度。在有交叉路口的路段，由于各條引道上的車速不同，必須采用兩個行車方向的運行車速，作為每條引道上的車速。且須選一適當車速驗算交叉口每條引道上的視距;

2.4.5 驗算所有曲線上的視距，特別要注意可能做視距平臺的地段。陡坡地帶通常不可能滿足視距要求，在這些情況下，應考慮其它處理方案，如鋪設硬路肩等;

2.4.6 根據每個路段相應的運行車速進行超高設計。在計算運行車速時，對接近曲線段之前的直線段上的駕駛員行為作以下假設:

⑴駕駛員的反應取決于汽車的加速和直線段長度。若直線段較短，駕駛員很可能繼續保持初速;在長直線段上，駕駛員會加速，直至到達終速，該終速仍與直線段長度和初速相關;⑵在曲線段最初約75m內，駕駛員往往會繼續按該終速行駛，然后才會把車速減低到他認為對應前方曲線段安全的車速。載重車的駕駛員由于深知曲線段上剎車的危險，一般從駛入曲線就將車輛適當減速。小客車駕駛員可能會以高于曲線段所要求的速度進入曲線段，一般進入曲線段約80m后才會減速;⑶直到駕駛員清楚看見下一個曲線段或直線段之前，他都會把車速保持在當前的水平。前方若是直線段，駕駛員將加速駛出曲線段;若前方是一個小半徑曲線段，駕駛員可能再度減速，直達到他感覺放心的車速。

3 改進建議

我國現行的道路設計方法是采用設計速度，而未考慮車輛的實際運行速度，由于兩者的差別，引起一系列交通事故。建議對主要道路，特別是設計速度低于100km/h的二級以上道路，用運行車速進行檢驗。對已建道路可實測得到運行車速;對擬建道路可參考上述方法進行測算。如果檢驗的相鄰兩路段運行車速差大于10km/h(車輛由直線進入曲線，直線盡頭運行速度比曲線允許安全速度高出10km/h)，應認為線形是不連續或長直線盡頭出現了小半徑平曲線，應進行改進。采取的方法主要有:①改進線形:增大小曲線半徑，或減小大曲線半徑，或將直線改為合適的曲線;②按可能的運行車速設置超高;③設置限速標志等交通工程設施;④改變可能超速路段的路面行車條件。

參考文獻

[1]《公路工程技術標準》(JTG B01-2003).人民交通出版社.

[2]《公路路線設計規范》(JTG D20-2006)人民交通出版社

[3]《道路勘測設計》(2004)人民交通出版社.

[4]《公路設計手冊》(2005)人民交通出版社.

[5]交通部重慶公路科學研究所.實例分析及試驗成果資料.