基于交通安全的高速公路路線平縱組合設(shè)計

杭佑銘

摘要：近年來，我國公路四通八達(dá)，實現(xiàn)了飛躍性的發(fā)展。隨著人的認(rèn)知的提高，對公路交通安全也提出了更高要求。文章以交通安全為切入點，結(jié)合國內(nèi)交通安全事故統(tǒng)計的成果，歸納總結(jié)了相應(yīng)的關(guān)系，從而提出從安全角度出發(fā)的路線設(shè)計思路。

關(guān)鍵詞：高速公路；路線設(shè)計；平縱組合設(shè)計；交通安全；交通事故 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U412 文章編號：1009-2374（2016）31-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.041

1 研究背景

隨著我國公路建設(shè)的發(fā)展，公路已經(jīng)覆蓋我國大江南北，為各地人們帶去了便利的交通條件。與此同時，隨著人的認(rèn)知的提高，人們對公路的安全要求也進(jìn)一步提高。自20世紀(jì)90年代組織實施GBM（公路標(biāo)準(zhǔn)化、美化）工程和創(chuàng)建文明樣板路、2004年4月公布《關(guān)于全面排查公路危險路段的通知》以及《公路項目安全性評價指南（JTGTB05-2004）》的提出，在一代交通人的努力下，我國交通安全事故已得到大幅緩解，并且呈逐年下降趨勢。

隨著我國公路網(wǎng)的加快完善和機(jī)動化社會的快速到來，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和公眾對公路服務(wù)水平提出了更高要求。新時期為貫徹落實“更好地為公眾服務(wù)”價值觀，以及“暢通主導(dǎo)、安全至上、服務(wù)為本、創(chuàng)新引領(lǐng)”十六字方針，進(jìn)一步提升公路服務(wù)水平。

2 道路線形與公路安全關(guān)系

國內(nèi)研究資料表明交通安全事故的原因主要有人、車輛、道路、交通環(huán)境、管理等部分組成。其中道路條件對交通安全有較大的影響，其中一個主要因素就是路線幾何設(shè)計參數(shù)。其具體表征參數(shù)為平曲、視距、縱斷面、橫斷面、合成坡度、超高、平縱線形組合。以高速公路為例，平縱組合對交通事故的影響統(tǒng)計結(jié)果如下：

2.1 直線與直坡組合路段

在相同坡度條件下，山區(qū)高速公路上坡路段事故率明顯低于下坡路段，坡度為1.3%時山區(qū)高速公路事故率最小。在相同坡度條件下，平原區(qū)高速公路上坡路段事故率明顯低于下坡路段，在坡度為0.9%時平原區(qū)高速公路事故率最小。

2.2 直線與豎曲線組合路段

凸形豎曲線半徑在2000m左右事故率曲線出現(xiàn)突變，豎曲線半徑小于2000m的范圍內(nèi)，事故率增加速度顯著增加。凹形豎曲線半徑在2000m左右事故率曲線出現(xiàn)突變，豎曲線半徑小于2000m的范圍內(nèi)，事故率增加速度顯著增加。

3 基于交通安全的平縱組合設(shè)計技術(shù)要求

3.1 基于視距的平縱組合路段設(shè)計技術(shù)要求

3.1.1 應(yīng)采用視距分析技術(shù)全面分析平縱組合路段的視距，不僅要檢查外側(cè)行車道的停車視距，也要檢查內(nèi)側(cè)行車道的視距，建議繪制視距包絡(luò)圖。

3.1.2 為了保證內(nèi)側(cè)行車道的視距，平曲線半徑在有條件時應(yīng)滿足規(guī)范要求；條件限制時，平曲線半徑無法滿足要求時，可采取中央分隔帶加寬、偏移防眩設(shè)施等措施確保內(nèi)側(cè)行車道的停車視距。

3.1.3 為保證夜間足夠的視距，凹形曲線應(yīng)避免采用極限最小半徑，宜采用一般值。

3.1.4 建議在有條件的地方且不過多增加工程量的情況下，凸形豎曲線半徑的大小應(yīng)滿足9s距離內(nèi)具有足夠的通視距離，以提高高速公路不受限制路段的安

全性。

3.2 基于車輛行駛穩(wěn)定性的平縱組合路段設(shè)計技術(shù)要求

3.2.1 基于橫向穩(wěn)定性的平縱組合路段設(shè)計技術(shù)側(cè)翻和側(cè)滑都是車輛在平縱組合路段行駛的失穩(wěn)狀態(tài)，通過計算不同設(shè)計速度、縱坡坡度、超高下車輛發(fā)生側(cè)翻、側(cè)滑的極限平曲線半徑，并將結(jié)果與線形《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》采用值比較?？梢悦黠@看出兩者都小于《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》規(guī)定值，結(jié)果表明：《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》規(guī)定的平曲線半徑能夠保證滿足規(guī)范要求的平縱組合路段上車輛按照設(shè)計速度行駛的橫向穩(wěn)定性，并且留有一定的富余量。

3.2.2 基于縱向穩(wěn)定性的平縱組合路段設(shè)計技術(shù)。根據(jù)分析結(jié)果，不同設(shè)計速度、不同平曲線半徑下所對應(yīng)的保證車輛在平縱組合路段下行駛具有穩(wěn)定性的最大縱坡與超高橫坡有關(guān)。為保證車輛行駛的穩(wěn)定性，平縱組合路段平曲線半徑的選擇與下坡的縱坡大小有關(guān)或下坡的縱坡大小的選擇應(yīng)與平曲線半徑大小關(guān)聯(lián)，并根據(jù)采用超高橫坡計算平曲線對應(yīng)的下坡坡度最大值，確保下坡時行駛的穩(wěn)定性：下坡時平曲線段允許的最大縱坡應(yīng)在《規(guī)范》規(guī)定的最大縱坡的基礎(chǔ)上折減。公路設(shè)計速度越高，下坡時縱坡折減越明顯。也可以通過增加平曲線半徑來減少下坡時最大縱坡坡度值的折減。

4 基于交通安全的公路路線平縱組合設(shè)計思路

在公路路線設(shè)計中，始終把安全性放在首位，堅持以人為本，采用一切有效的預(yù)控措施保證公路實體和行車安全，減少安全隱患，降低交通事故的發(fā)生率。尤其山區(qū)公路路線設(shè)計時，根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦巫兓贾霉仿肪€，避免劇烈切割山體，高填深挖，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，也可以提高公路的安全性，保證公路建設(shè)質(zhì)量。同時合理運(yùn)用線形要素，通過合理的要素組合保證線形順適、連續(xù)，縱橫面均衡，優(yōu)化路線選擇。

經(jīng)過以上分析，基于交通安全的公路路線優(yōu)化可以從以下兩個方面著手：第一，合理運(yùn)用平面幾何線形指標(biāo)。公路穿過復(fù)雜地形地貌時，受地形地貌等條件影響較大，一般不能使用較高的技術(shù)指標(biāo)，可以綜合考慮各種限制條件的影響，結(jié)合不同的地形地貌選用與之相適合的技術(shù)指標(biāo)，同時注重各相鄰路段技術(shù)指標(biāo)的連續(xù)、均衡，實現(xiàn)高低指標(biāo)的合理組合、合理過渡，以保證線形順適。完成線形設(shè)計后，可以利用數(shù)字仿真技術(shù)模擬行車，檢驗全線平縱技術(shù)指標(biāo)選用的合理性。如果檢驗結(jié)果表示線形自然流暢，沒有扭曲等現(xiàn)象，在視覺上能自然引導(dǎo)駕駛員視線，則表示此線形設(shè)計符合交通安全設(shè)計要求，反之需要重新組合線形指標(biāo)；第二，加強(qiáng)縱面設(shè)計，避免出現(xiàn)長徒縱坡。在出現(xiàn)連續(xù)上下坡路段時，需要驗證是否需要設(shè)置避險車道，若需要必須按照要求設(shè)置爬坡車道。

5 結(jié)語

綜上所述，公路路線平縱設(shè)計應(yīng)堅持以人為本，樹立安全至上的理念，適度弱化造價因素，強(qiáng)化公路自身安全和使用安全在方案取舍的重要性。

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