基于EICAD的運行速度協調性評價

■季學亮

（中鐵二院重慶勘察設計研究院有限責任公司重慶400023）

基于EICAD的運行速度協調性評價

■季學亮

（中鐵二院重慶勘察設計研究院有限責任公司重慶400023）

為了檢驗和優化道路的線形設計，以提高道路設計的安全性，需對公路運行協調性進行評價。調用了《公路項目安全性評價指南》的分段計算原理，應用EICAD軟件進行運行速度的模擬檢驗，建立了二者相耦合的運行速度協調性評價模型。最后通過實例運用，檢驗了模型的可靠性和有效性。結果表明：該評價模型能有效的評價運行速度的協調性，為平縱面的安全性的優化設計提供參考。

運行速度協調性評價EICAD

0 引言

運行速度協調性評價是交通安全評價的一部分，《公路工程技術標準》[1]明確規定要進行交通安全評價。因此對運行速度的協調性作出科學有效的評價對于保障道路交通安全具有重要意義。

本文采用基于EICAD與《指南》的耦合模型來評價公路運行速度的協調性，從而為道路線形安全性評價和線形優化提供參考。

1 傳統運行速度評價方法對比

運行速度是指路面平整、潮濕，自由流狀態下，行駛速度累計分布曲線上對應于85%分位值的速度。目前評價運行速度協調性方法主要有兩種，一是以交通部推薦的《指南》為依據展開；二是美國FHWA開發的IHSDM模型。

當采用美國的公路安全設計模型IHSDM時，需要對其預測公式的參數進行修正[3]，但目前并沒有公認的修正系數。依據《指南》的運行速度協調性評價方法在我國有著較廣泛的研究，但多數方法的可靠性和適應性有待提高。

2 運行速度協調性評價

EICAD3.0匯集了多年來公路與城市道路設計領域的理論創新成果，主要應用于交互式道路與立交設計，是目前許多大型設計院使用的主流設計軟件之一。

基于EICAD與指南耦合模型主要是從以下兩方面來評價運行速度協調性：一是相鄰路段的運行速度的離散性；二是設計速度與運行速度之間的波動差。其主要步驟如下：

（1）完成公路平縱線形設計；

（2）按公路線形特征對路線進行分段；

（3）確定評價模型的初始參數；

（4）利用EICAD進行各分段運行速度的計算；

（5）修正各車型運行速度，并計算相鄰運行速度的差值；

（6）進行評價；

（7）對公路線形設計進行優化。

2.1 運行速度計算分段[7]

運行路段劃分法對路線進行分段，根據路段線形特征點（如曲線半徑和縱坡坡度的大小）將整條路線劃分為平直路段、縱坡路段、曲線路段和彎坡路段，每段作為獨立單元，分別進行車速預測。

（1）平直路段：半徑大于1000m曲線，縱坡坡度小于3%；

（2）縱坡路段：縱坡坡度大于3%，半徑大于1000m，坡長大于300m；

（3）曲線路段：半徑小于1000m，縱坡坡度小于3%；

（4）彎坡路段：縱坡坡度大于3%，半徑小于1000m。

2.2 運行速度分段計算公路運行速度分段完成后，需要對各分段的運行速度進行測算。

對各相鄰路段的線形特征點（直線起終點、平曲線起終點及曲中點、豎曲線變坡點等）進行雙向運行速度預測，當選定一個方向進行第一次的運行速度測算時，首先要推算與設計路段銜接的相鄰路段速度，并以此作為本路段的初始運行速度，然后根據所劃分的路段類型，按平直段、曲線段和縱坡段等分別進行運行速度的測算。最后計算相鄰路段運行速度的差值。

2.3 運行速度協調性評價

各分段的運行速度計算完成后，計算相鄰分段的運行速度差值和設計速度與各分段運行速度的差值，根據和來評價公路運行速度的協調性。運行協調性評價標準如下：

（1）運行速度協調性好；

（2）運行速度協調性較好，若條件允許，可適當調整相鄰路段線形技術指標，使差值小于或等于10km/h；

（3）運行速度協調性較差，相鄰路段可能需要重新調整平縱面設計。

（4）需對該分段的技術指標進行核算。

3 應用實例

馬武至龍潭一級公路起于涪陵區馬武鎮民協鄉，接南涪高速公路馬武互通，路線終點位于大順鄉興農村，全線采用雙向四車道一級公路標準，路基寬度20m，設計速度60km/h，樁號K0+000~K38 +438.74。本項目應用EICAD與指南耦合的運行速度評價模型對線形設計進行檢驗。運用2.1的路段劃分法對馬龍路進行分段，馬龍路全線一共可分為109段，其中37段平直路，24段縱坡路，28段曲線路，20段彎坡路。

將本項目的各項線形參數輸入EICAD-V85系統中，構建該路段的線形安全性評價分析模型。

根據馬龍路運行速度曲線和各車型的運行速度計算表，可得到修正后的各分段的運行速度值及其相應差值和。根據和評價馬龍路全線的行車安全性

全線平面線型較好，縱坡較平緩，小客車計算運行速度集中在75km/h左右，大貨車計算運行速度集中在60km/h左右，可以得出本項目運行速度協調性好，符合運行車輛行車安全要求。對于介于10~20的路段，有條件時可對其相應的技術指標進行調整。

4 結語

（1）通過分析《指南》運行速度分段計算模型和EICAD的運行速度計算程序，建立了基于EICAD與《指南》耦合運行速度評價模型。

（2）將該運行速度協調性評價模型應用到馬龍路的線形檢驗中，驗證了模型的可靠性和有效性。

（3）基于EICAD和《指南》的運行速度評價模型可以方便地對分析路段的線形參數進行實時優化調整，一定程度上彌補了公路線形設計中以設計速度為指標的缺陷，從而提高設計的安全性和可靠性。

[1]JTGB01-2014.公路工程技術標準 [S].中國：中華人民共和國交通部，2014

[2]趙磊.山區公路運行速度協調性評價方法研究 [D].西南交通大學,2010.

[3]劉家富,鄭娜.現行的運行速度協調性分析方法 [J].城市建設理論研究（電子版）, 2015,(10):3438-3439.

[4]張詩波,暴秀超,李慧,朱曉海.基于緯地軟件的公路線形安全性評價方法研究 [J].公路,2013,07:5-8.

[5]黃文杰.基于BP神經網絡的城市道路交通安全評價研究 [J].科學技術與工程, 2009,18:5607-5609.

[6]劉唐志,周靜,唐伯明,徐進.仁赤高速公路安全性分析以及限速方案研究 [J].中外公路,2014,03:326-329.

[7]JTC/TB05-2004.公路項目安全性評價指南 [S].中國：中華人民共和國交通部，2004

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-288-1