分析運(yùn)行速度的路線設(shè)計(jì)方法

摘 要：在經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)的社會(huì)背景下，人們的生活水平有極大幅度的提高，人均車輛系數(shù)直線上升，在這一發(fā)展?fàn)顩r下，車輛運(yùn)行的路線設(shè)計(jì)就愈發(fā)引人關(guān)注。可我國(guó)在交通意外上發(fā)生的頻率還是令人堪憂，主要是因?yàn)槟壳拔覈?guó)的車輛線路設(shè)計(jì)多是設(shè)計(jì)速度的路線設(shè)計(jì)方法，其存在的諸多弊端使得交通事故頻發(fā)。為改善這一現(xiàn)狀，本文做出了相關(guān)分析。

關(guān)鍵詞：路線設(shè)計(jì)；運(yùn)行速度；改進(jìn)

引言

汽車行駛安全是建立在良好的公路設(shè)計(jì)上的，優(yōu)秀的公路設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)汽車行駛過(guò)程中的種種因素進(jìn)行綜合考量，同時(shí)盡最大努力為汽車行駛提供一個(gè)安全舒適的線路設(shè)計(jì)，保證汽車運(yùn)行的綜合指數(shù)達(dá)到最大化。我國(guó)目前在線路設(shè)計(jì)上多采用設(shè)計(jì)速度的設(shè)計(jì)方法，在實(shí)際上規(guī)定了汽車運(yùn)行的最低限度指標(biāo)，并不能夠全面覆蓋汽車運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的高于設(shè)計(jì)速度所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)情況。所以要對(duì)目前的線路設(shè)計(jì)加以改進(jìn)。

1 設(shè)計(jì)速度在應(yīng)用中的弊端

設(shè)計(jì)速度是指氣候正常、交通密度小、汽車運(yùn)行只受道路本身?xiàng)l件幾何要素、路面、附屬設(shè)施等影響時(shí)，一般駕駛員能保持安全而舒適地行駛的最大行駛速度。采用設(shè)計(jì)速度作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，實(shí)質(zhì)上規(guī)定了道路設(shè)計(jì)最低限度應(yīng)該采用的指標(biāo)，但對(duì)采用高于設(shè)計(jì)速度所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)卻沒(méi)有限制。設(shè)計(jì)速度在公路設(shè)計(jì)中的不足有以下幾點(diǎn)：

1.1 線形設(shè)計(jì)要素與實(shí)際行車速度不相符

設(shè)計(jì)速度的路線設(shè)計(jì)方式雖然對(duì)路線可能存在因素做了綜合考量，但其在車速上的最低限度的設(shè)定卻無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)條件的需求。具體說(shuō)就是預(yù)先的設(shè)計(jì)速度是既定的，可實(shí)際車速卻要根據(jù)不同路段、地點(diǎn)、天氣、線路情況等等做出相應(yīng)調(diào)整，不可能實(shí)現(xiàn)勻速行駛。同時(shí)駕駛員的個(gè)人情況的不同也是行駛中車速控制的一大因素，但目前的設(shè)計(jì)速度并未考慮到這一點(diǎn)。

1.2 線形要素之間組合設(shè)計(jì)不合理

在設(shè)計(jì)人員進(jìn)行線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，雖然采用了較為合理的綜合設(shè)計(jì)方法，但依然無(wú)法避免線形要素之間組合設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象發(fā)生。由于我國(guó)地貌較為復(fù)雜，所以在汽車行駛的路線中有很多的山嶺等不平穩(wěn)地域，對(duì)這些地域的線路設(shè)計(jì)上雖然有最小線形設(shè)計(jì)值，但它全然不能夠滿足實(shí)際車速的要求，從而就存有了安全隱患。目前無(wú)論是在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)，在公路線路設(shè)計(jì)上都明確要求避免采用最小值的組合方式進(jìn)行設(shè)計(jì)依據(jù)，這無(wú)疑是線路設(shè)計(jì)上的一次改進(jìn)，避免因最小值組合的影響使設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出不符實(shí)際的線路。

1.3 設(shè)計(jì)車速與實(shí)際運(yùn)行車速存在差異

設(shè)計(jì)車速的存在意義是要駕駛員根據(jù)不同的設(shè)計(jì)車速為參照安全行駛于不同路線上，它為安全行駛速度提供了可參考的行駛環(huán)境。可在實(shí)際行駛過(guò)程中，駕駛員不可能總是在設(shè)計(jì)速度上行駛，他會(huì)因?yàn)橹茉猸h(huán)境的不同做出相應(yīng)調(diào)整，達(dá)到自己希望達(dá)到的實(shí)際需求速度。從而，設(shè)計(jì)速度對(duì)應(yīng)下的線形設(shè)計(jì)就不能與駕駛員的實(shí)際行駛速度相對(duì)應(yīng)，就有可能存有了安全隱患。

2 運(yùn)行速度的概念及設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)

2.1 運(yùn)行速度的概念

運(yùn)行速度是指在理想的外部條件下，公路路段上第85%位車輛的運(yùn)行速度。其中，理想的外部條件是指良好的天氣條件，干凈、潮濕的路面條件和自由流狀態(tài)的交通條件。因?yàn)檫\(yùn)行速度V85考慮了公路上絕大多數(shù)駕駛員的交通心理需求，以運(yùn)行速度作為設(shè)計(jì)車速進(jìn)行線形設(shè)計(jì)的方法——運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法，就有效地保證了路線所有相關(guān)要素如視距、超高、縱坡、豎曲線半徑等指標(biāo)與設(shè)計(jì)速度的合理搭配，故可獲得連續(xù)、一致的均衡設(shè)計(jì)。

2.2 運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)

2.2.1 與設(shè)計(jì)速度不同的是，運(yùn)行速度是根據(jù)實(shí)際車速進(jìn)行設(shè)計(jì)參考，這就更具備了車輛的實(shí)際需求，大大滿足了車輛安全運(yùn)行的實(shí)際環(huán)境要求。

2.2.2 運(yùn)行速度最大的優(yōu)點(diǎn)在于它在設(shè)計(jì)中考慮到了駕駛員的心理因素，這恰恰是設(shè)計(jì)速度所欠缺的，而駕駛員的心理因素卻是車輛行駛安全的一大要素。

2.2.3 其中的相鄰路段車速差的控制原則更是大大提高了道路運(yùn)行效率，為道路的暢通提供了保障，同時(shí)也節(jié)約了廣大駕駛員的時(shí)間和能源消耗。

2.2.4 運(yùn)行速度解決了設(shè)計(jì)速度中一直存在的路線設(shè)計(jì)與實(shí)際車速的矛盾問(wèn)題，增強(qiáng)了線路的可靠性。

2.2.5 以運(yùn)行速度為參照的路線設(shè)計(jì)有了實(shí)際車速需求為依準(zhǔn)，就大大提高了線路運(yùn)行中的車輛安全問(wèn)題，也保障了公路的使用安全。

3 運(yùn)行速度的相關(guān)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)方法

運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法是以運(yùn)行速度作為設(shè)計(jì)車速進(jìn)行線形設(shè)計(jì)的方法，它的基本設(shè)計(jì)思路是：根據(jù)前期可行性研究確定的公路計(jì)算行車速度標(biāo)準(zhǔn)，采用計(jì)算行車速度概念進(jìn)行公路線形初始設(shè)計(jì)，在此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上根據(jù)不同的幾何要素進(jìn)行路段劃分，通過(guò)運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型推算各路段運(yùn)行速度，并以線形的連續(xù)性和速度的一致性作為路線設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià)原則，檢驗(yàn)和修正初期的平縱幾何設(shè)計(jì)，然后根據(jù)調(diào)整后的路線平縱線形和運(yùn)行速度，最終確定曲線超高、加寬、視距等設(shè)計(jì)指標(biāo)。

3.2 設(shè)計(jì)步驟

3.2.1 初始設(shè)計(jì)。根據(jù)前期可行性研究確定的公路計(jì)算行車速度標(biāo)準(zhǔn)，采用計(jì)算行車速度概念進(jìn)行公路線形初始設(shè)計(jì)，繪制平面圖和縱斷面圖。

3.2.2 劃分分析路段。根據(jù)曲線半徑和縱坡坡度的大小將整條路線劃分為直線段、縱坡段、平曲線段和彎坡組合段等若干分析單元。其中縱坡坡度小于3%的直線段和半徑為1000m以上的大半徑曲線自成一段；其余小半徑曲線段、縱坡坡度大于等于3%、坡長(zhǎng)為300m以上的縱坡路段以及彎坡組合路段，作為獨(dú)立單元分別進(jìn)行運(yùn)行速度測(cè)算；當(dāng)直線段位于兩小半徑曲線段之間，且長(zhǎng)度小于臨界值200m時(shí)，則該直線視為短直線，車輛在此路段上的運(yùn)行速度保持不變。

3.2.3 運(yùn)行速度V85的預(yù)測(cè)。對(duì)改建公路可以采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法，也可以采用運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型對(duì)路段運(yùn)行速度V85進(jìn)行測(cè)算。對(duì)于新建公路只能采用運(yùn)行速度的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行測(cè)算。我國(guó)《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南》中，推薦了兩種運(yùn)行速度計(jì)算方法：方法一是采用交通部公路科學(xué)研究所“公路運(yùn)行速度研究”課題成果；方法二是采用澳大利亞運(yùn)行速度計(jì)算法。

3.2.4 線形的連續(xù)性檢驗(yàn)。檢驗(yàn)相鄰路段的運(yùn)行速度V85之差。兩相鄰均勻路段之間的運(yùn)行速度差應(yīng)控制在10km/h以內(nèi)；不符合要求的線形設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整或設(shè)置一過(guò)渡段。

3.2.5 修正結(jié)果，繪制平、縱面圖。根據(jù)各路段調(diào)整的設(shè)計(jì)速度，重新繪制全線的平、縱面圖。

3.2.6 完成設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)半徑和運(yùn)行速度圖，確定平曲線超高、視距、平曲線加寬等設(shè)計(jì)要素值，最終完成路線線形設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

車輛的大量使用已是現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展現(xiàn)象，人們的關(guān)注也逐步轉(zhuǎn)移到道路線形設(shè)計(jì)的安全上來(lái)，對(duì)線路的設(shè)計(jì)也越來(lái)越有品質(zhì)要求。我國(guó)要不斷改進(jìn)原有的設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)的公路線形，積極推行運(yùn)行速度的路線設(shè)計(jì)方法，使我國(guó)的道路設(shè)計(jì)與國(guó)際上的道路標(biāo)準(zhǔn)接軌，這不僅僅體現(xiàn)了我國(guó)道路標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格施行，更是對(duì)我國(guó)道路安全的一種責(zé)任行為，同時(shí)運(yùn)行速度在線形設(shè)計(jì)上的投用，更是我國(guó)線路設(shè)計(jì)上的一大突破，對(duì)我國(guó)今后的線路設(shè)計(jì)發(fā)展有巨大影響。

參考文獻(xiàn)

[1]馬朝慶.基于運(yùn)行速度的路線設(shè)計(jì)方法研究[J].長(zhǎng)沙交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（9）.

[2]陳勝營(yíng)，王亞干，張劍飛.公路設(shè)計(jì)指南[M].北京：人民交通出版社，2000.q