淺談運用運行速度對路線進行視距檢驗

李 昆

(河北省交通規(guī)劃設計院)

1 前 言

安全是公路設計中需考慮的首要因素。國外發(fā)展經(jīng)驗證明,國民經(jīng)濟快速增長時期,交通安全問題比較突出。我國是人口大國,目前也是“交通事故大國”,對于正處于經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展時期的我國來說,分析把握不同因素對安全的影響,制定和采取相應安全的公路設計策略尤為重要。其中,視距是衡量公路安全與否的一項重要設計指標,很多交通事故的發(fā)生是由于視距不足引起的,因此公路沿線應有足夠的視距,使駕駛員能及時察覺潛在的危險,并作出適當?shù)姆磻?/p>

設計速度是公路技術標準的控制要素,它決定了包括視距在內(nèi)的幾乎所有公路幾何設計參數(shù),直接影響著公路的運營安全。目前國際上較多采用運行速度和設計速度兩種不同設計體系,其中澳大利亞、歐洲等許多國家和地區(qū)采用運行速度體系,我國則采用設計速度體系。

2 兩種速度體系

2.1 設計速度的概念

設計速度是指在行車條件良好、公路設計特征均能起到控制作用的情況下,一條公路上能保持的最高安全速度。作為公路路線設計的基礎指標,設計速度用于規(guī)定線形的最低設計標準。設計速度對一特定路段而言是一個固定值,而在實際駕駛行為中,沒有任何一個駕駛人自始至終去恪守這一固定車速,實際行駛速度總是隨公路線形、車輛動力性能及駕駛人特性等各種條件改變而變化,只要條件允許,駕駛人總是傾向采用較高速度行駛。因此與路段設計車速配合的線形指標不能滿足公路使用者的安全行車要求。

2.2 運行速度的概念

運行速度是在單元路段上車輛的實際行駛速度。因不同車輛在行駛過程中可能采用不同車速,通常按統(tǒng)計學中測定的從高速到低速排列第 85個百分點對應的車輛行駛速度作為運行速度。有別于設計速度的人為規(guī)定,運行速度是一個統(tǒng)計學指標,是單元路段車輛實際行駛速度。運行速度具有充分顧及交通安全的人性化優(yōu)勢,具有線形與實際行駛速度緊密協(xié)調(diào)的科學性。

3 視距檢驗及相應對策

通過對兩種速度體系的分析可知,采用運行速度對路線進行視距檢驗較為科學、合理。以長深高速遵化至南小營段為例,由于設有中央分隔帶無對向車流,同向車輛只需考慮制動停車視距。小客車與大貨車的加速性能、制動能力和幾何特性等都存在明顯差異。針對不同的車型,采用的視距檢驗方法亦不同,分為小客車的視距、貨車的視距及中央分隔帶視距檢驗。

3.1 小客車的視距

小客車的停車視距是汽車以特定速度行駛時,普通駕駛員在駛抵車道上的障礙物之前能作出反應并安全停車所需的最短距離。小客車停車視距采用路段運行速度計算值計算。當采用路段運行速度計算值計算的停車視距大于設計速度對應的停車視距時,應加大停車視距。停車視距公式為

式中:Sc為小客車停車視距,m;v85為運行速度的計算值,km/h;t為空駛時間,即反應時間,取 2.5s(判斷時間 1.5s,運行 1.0s);g為重力加速度,取 9.8m/s2;f為縱向摩阻系數(shù),依運行速度和路面狀況而定。

通過停車視距就可以計算出不同的平曲線半徑所需要的橫凈距,橫凈距是指行車軌跡線與視距曲線之間的距離,橫凈距的計算公式為

式中:m為所需橫凈距,m;R為內(nèi)車道中線處的曲線半徑,m;S為小客車或貨車的相應停車視距,m。

小客車的視高取為 1.2m,故具有的橫凈距為

(行車道寬/2+硬路肩寬+土路肩寬 +邊溝寬 +碎落臺寬+視高/2=橫凈距)

為排查所有可能的視距不良路段,令運行速度為期望值120km/h,通過計算確定檢驗范圍。小客車視距范圍檢驗見表1。

由表 1可知,對于小客車,只需對本項目半徑小于700m的挖方路段進行驗算即可。小客車檢驗見表 2。

表 1 小客車視距范圍驗算表

表 2 小客車視距驗算表

計算得到的橫凈距不滿足要求時,可檢查碎落臺是否為2m,或開挖視距臺,以滿足小客車的視距要求。從中可以看出,現(xiàn)有的路側橫凈距可以滿足計算得到的橫凈距。

3.2 貨車的視距

盡管載重車駕駛員由于視點高能看得見相當遠處障礙物的垂直面,并且速度較慢,但這一優(yōu)勢不足以彌補貨車不良的制動性能。特別在側向視距受限制的地點,視點高也會喪失優(yōu)勢。所以需對貨車所需視距進行單獨計算。

貨車停車視距采用公式為

式中:St為貨車停車視距,m;v85為運行速度的計算值,km/h;t為空駛時間,即反應時間,取 2.5s(判斷時間 1.5s,運行1.0s);g為重力加速度,取 9.8m/s2;i為路線縱坡度;f為貨車輪胎與路面的縱向摩阻系數(shù),不論運行速度大小,一律取值為 0.17。

貨車的視高取為 2m,故具有的橫凈距為

(行車道寬/2+硬路肩寬 +土路肩寬 +邊溝寬+碎落臺寬 +視高/2=橫凈距)

為排查所有可能的視距不良路段,運行速度、縱坡值均取最大值,在最不利條件下的通過計算,確定檢驗范圍。貨車停車視距范圍驗算見表3。

表3 貨車停車視距范圍驗算表

計算得到的橫凈距不滿足要求時,則需要開挖視距臺,以滿足貨車的視距要求。由上表可知,對于貨車,現(xiàn)有的路側橫凈距基本上可以滿足計算得到的橫凈距。

3.3 中央分隔帶視距

本項目存在幾處小半徑平曲線的路段,如平曲線半徑選用不當,可能使橫向凈距不夠,中央分隔帶防眩樹侵入視線,導致平曲線路段縱向視距不能滿足停車視距要求。

根據(jù)橫凈距的計算公式,對于設計速度 100km/h的路段,在半徑為 1200m時,需要的橫凈距 2.5m,在半徑為1300m時,需要的橫凈距是 2.3m。

現(xiàn)有的中央分隔帶可以提供的橫凈距是 2.375m。因此,設計速度為 100km/h的路段,對于半徑小于 1200m的路段,建議將壓縮中央分隔帶寬度或增大平曲線半徑,以提供足夠的橫凈距,并對調(diào)整后的結果進行驗算,表 4是中央分隔帶視距不滿足的路段。

表 4 中央分隔帶視距不滿足的路段

4 結束語

通過對長深高速遵化至南小營段設計路線的視距檢驗,發(fā)現(xiàn)了設計中存在的一些不足之處,同時也提出了改善措施。在路線設計中,設計者往往根據(jù)項目所經(jīng)地區(qū)的地形地貌確定設計速度,采用相應的技術指標,而忽視了車輛在實際行駛中運行速度與設計速度的差異,導致了路線指標在滿足規(guī)范要求的情況下,局部路段還有可能存在視距不足的安全隱患。這就要求在路線設計環(huán)節(jié)中要注意以下方面:設計速度對應的視距應不小于采用運行速度計算值計算的小客車停車視距,在以貨車交通量為主及其他貨車或大客車可能多發(fā)事故路段,設計視距還應同時滿足按貨車運行速度計算值計算的貨車停車視距要求。

[1]JTG/TB05-2004.公路項目安全性評價指南.

[2]JTGB01-2003.公路工程技術標準.

[3]JTGD20-2006.公路路線設計規(guī)范.

[4]AASHTO.HighwaySafetyDesignandOperationsGuide1997.

[5]Austroads.RoadSafetyAudit(SecondEdition2002).