基于舒適度視域下高速公路線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)和方案

鄭波

(浙江交工集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)分公司，浙江杭州310051)

基于舒適度視域下高速公路線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)和方案

鄭波

(浙江交工集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)分公司，浙江杭州310051)

近年來，高速公路建設(shè)進(jìn)程不斷加快，我國高速公路里程也得到了突破性地增長。線路設(shè)計(jì)作為高速公路建設(shè)的重點(diǎn)之一，一方面要對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)情況與地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析，另一方面也要對行車的舒適度進(jìn)行考量，上述工作均應(yīng)于工程施工前完成。由此可見，優(yōu)化線路設(shè)計(jì)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。從提升行車舒適度的角度對高速公路線路優(yōu)化的設(shè)計(jì)與實(shí)施要點(diǎn)展開探討。

高速公路;線路設(shè)計(jì);舒適度

1 高速公路線路優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾大要點(diǎn)

(1)道路景觀設(shè)計(jì)。作為高速公路建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之一，道路綠化對于行車環(huán)境的提升以及路面的保護(hù)均可起到積極的作用。例如植物的光合作用能夠吸收車輛所排放的二氧化碳，其蒸騰作用則能使路面溫度得以降低。此外，高速公路綠化可優(yōu)化行車視野，且有利于緩解駕駛疲勞，進(jìn)而使行車的安全性得到較大程度地提升。

(2)路線設(shè)計(jì)優(yōu)化。在提升高速公路行車舒適度的基礎(chǔ)上對線路進(jìn)行優(yōu)化，主要是從行車安全性上進(jìn)行分析，若行車安全得不到保障，那么舒適度也就無從談起。急彎、淹水、落石等是導(dǎo)致高速公路出現(xiàn)安全事故的重要影響因素，因此在設(shè)計(jì)線路時(shí)，應(yīng)最大限度地避免上述影響行車安全的因素。值得注意的是，在避開這些危險(xiǎn)因素時(shí)，不可造成新的問題。例如，不應(yīng)為避開危險(xiǎn)的山體而將路線設(shè)計(jì)至與低洼地較接近的地方，最終導(dǎo)致淹水現(xiàn)象的發(fā)生。

(3)服務(wù)區(qū)的設(shè)計(jì)。作為高速公路的一大配套設(shè)施，服務(wù)區(qū)對于行車途中各類問題的解決具有重要意義。通常會將服務(wù)區(qū)設(shè)置在高速公路旁，以便為人們提供各類便捷服務(wù)，如餐飲服務(wù)、汽車維修服務(wù)等。因此，在對服務(wù)區(qū)進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)時(shí)，應(yīng)確保其建設(shè)空間充足，水源穩(wěn)定且便利。另外，服務(wù)區(qū)間的距離應(yīng)控制得當(dāng)，合理布局，避免太近或太遠(yuǎn)，若太近，則會使其競爭激烈化，若太遠(yuǎn)，則難以實(shí)現(xiàn)便捷服務(wù)的目的，難以解決行車時(shí)出現(xiàn)的各類問題。

(4)道路縱向線形設(shè)計(jì)與行車安全。縱向線形的規(guī)劃即行駛路線的設(shè)計(jì)，行車時(shí)駕駛?cè)藛T的心理會隨著道路線形的轉(zhuǎn)變而出現(xiàn)相應(yīng)的變化，縱向線形設(shè)計(jì)既要處于可接受的駕駛范圍，又要顧及行車的變化過程。因此，高速公路的坡度、平曲線、縱曲線均應(yīng)進(jìn)行全面且細(xì)致的考量。首先是平曲線。汽車于平曲線上的駕駛一般是車輛的徑向轉(zhuǎn)動與平動。對于此類平曲線的行駛過程需平緩過渡，若發(fā)生突如其來的曲線轉(zhuǎn)變，則易導(dǎo)致車輛依照原來的轉(zhuǎn)動與平轉(zhuǎn)行駛而難以及時(shí)變化，最終引起安全事故。因此，要求平曲線不僅要有最小曲率半徑的制約，而且在平曲線連接方面應(yīng)實(shí)現(xiàn)平緩的曲線過渡。有研究顯示，當(dāng)平曲線的曲率半徑＜400 m或曲率半徑變化過大并且過渡連接的長度＜100 m時(shí)，極易造成交通事故。其次是豎曲線。豎曲線與行車安全有著密切地聯(lián)系，行車視距、變坡點(diǎn)曲率、坡長等參數(shù)是主要的影響因素。高速公路的時(shí)速與行車安全也有著緊密聯(lián)系，車輛通過縱向坡道時(shí)車速的不斷累加是引發(fā)安全事故的關(guān)鍵。若從既定的設(shè)計(jì)速度層面進(jìn)行分析，當(dāng)公路的豎曲線半徑與長度均比有關(guān)限值低時(shí)，易造成駕駛者無法適應(yīng)該路線，加之時(shí)距的影響則極易造成交通事故。最后是道路的坡度。行車安全受坡長與坡度的共同影響。坡度過多則會影響行車的穩(wěn)定性，造成駕駛員的錯(cuò)覺，若坡度單一，則會引起駕駛疲勞。因此需要不同的坡度進(jìn)行科學(xué)組合。通常－2%～3%的坡度較適宜，若坡度過大，則易引起駕駛者對車速的錯(cuò)誤判斷。

2 公路行車舒適度的廣義評價(jià)指標(biāo)

公路行車舒適度的廣義評價(jià)指標(biāo)主要由3項(xiàng)一級指標(biāo)構(gòu)成，其一是道路本身的因素，其二是道路配套因素，即滿足駕駛者其他要求的因素，如道路信號燈、道路標(biāo)識、休閑區(qū)、加油站等;其三是外部因素，即除道路本身與配套設(shè)施之外的非客觀因素。廣義的行車舒適度評價(jià)指標(biāo)包括3項(xiàng)一級指標(biāo)、11項(xiàng)二級指標(biāo)與對應(yīng)的三級指標(biāo)，詳見表1。

(1)道路本身因素屬于一級指標(biāo)中最基礎(chǔ)的行車舒適度指標(biāo)，路面質(zhì)量則屬于該一級指標(biāo)中最為基礎(chǔ)的二級指標(biāo)。路面特性主要包含土泥路面、混凝土剛性路面、瀝青柔性路面等。因各種類型的路面的噪聲與平整程度不一，所以駕駛?cè)藛T在感知舒適度上會有所不同。研究證實(shí)，較寬的路面其舒適度更佳。

表1 行車舒適度綜合評價(jià)指標(biāo)

休閑區(qū)、加油站等道路配套設(shè)施的合理分布同樣會對行車需求的便捷性產(chǎn)生影響，并從一定程度上影響駕駛員對行車舒適度的感知。道路標(biāo)識則起到傳達(dá)信息的作用，管理交通與指示行車方向的各類重要標(biāo)識，可對駕駛員起到指引作用。并且交通信號燈設(shè)置與布局合理性也會對駕駛者的感知起到一定的作用，從而對其行車舒適度產(chǎn)生影響。作為道路環(huán)境的重要構(gòu)成部分，道路景觀既能夠?qū)︸{駛者起到導(dǎo)向與通視的作用，又能夠舒緩駕駛者的緊張情緒與視疲勞，從而有助于其保持愉悅的駕駛心情，進(jìn)而提升行車的舒適度。

外部因素。外部因素包含行車?yán)U費(fèi)、沿途景點(diǎn)、交通流量。沿途景點(diǎn)或文化會影響人們對某地的評價(jià)，進(jìn)而形成舒適度感知;而行車?yán)U費(fèi)的數(shù)目則因公路類型的不同而各異。對于不同的信息，駕駛員會出現(xiàn)不一樣的感知，不同的反應(yīng)會使其駕駛方法、駕駛決策以及對汽車的操控發(fā)生變化，進(jìn)而會對行車舒適度產(chǎn)生不一樣的體驗(yàn)。如道路擁堵時(shí)，往往會有不舒適的行車體驗(yàn)。

3 高速公路線路優(yōu)化方案

優(yōu)化線路設(shè)計(jì)方案。對線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)給予舒適度視域下實(shí)施，將舒適度作為線路優(yōu)化設(shè)計(jì)的前提。第一步，應(yīng)擬定線路方案，對線路的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行初步確定，簡單地畫出線路圖;第二步，根據(jù)初級線路方案開展實(shí)地考察，特別要對存在安全隱患的行車路段實(shí)施詳細(xì)地調(diào)研，明確其存在的各類風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)還應(yīng)評估風(fēng)險(xiǎn)的大小與危害程度，從而進(jìn)一步明確是否需要進(jìn)行線路避讓措施，如果選擇不避讓，則該應(yīng)用何種手段以保障行車安全。第三步，針對需要實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)避讓的路段實(shí)施線路優(yōu)化設(shè)計(jì)。如蘭海高速的四川南充路段的南段，受到山區(qū)地形的影響，存在滑坡、落石等安全隱患，因此在線路設(shè)計(jì)時(shí)，選擇避讓山群的策略，從而最大限度地降低公路行車時(shí)的危險(xiǎn)因素。

對路面施工工藝與材料配比進(jìn)行優(yōu)化。行車的舒適度與路面的質(zhì)量聯(lián)系緊密，因此，必須重視路面施工工藝以及施工材料配比環(huán)節(jié)，進(jìn)而從一定程度上保證路面的質(zhì)量，提升行車舒適度。路面材料配比的優(yōu)化需要按照實(shí)際的施工要求進(jìn)行明確，科學(xué)地對每一部分的材料進(jìn)行配比，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)拌制各種材料。路面施工工藝需要從舒適度與安全性兩方面進(jìn)行綜合考量，選擇科學(xué)合理的施工工藝對增強(qiáng)路面質(zhì)量起到重要作用，并且能夠使行車舒適度提高。

沿線綠化建設(shè)與服務(wù)區(qū)建設(shè)的優(yōu)化。高速公路沿線綠化建設(shè)對行車舒適度的提升具有顯著影響，因此在開展綠化建設(shè)時(shí)，應(yīng)依據(jù)線路的特征實(shí)施具有針對性的綠化工作。服務(wù)區(qū)的建設(shè)應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要，健全各項(xiàng)配套設(shè)施，從而使服務(wù)區(qū)的功能得以完善，以進(jìn)一步提高服務(wù)質(zhì)量，提高行車舒適度。以成巴高速與成南高速為例，成南高速在綠化建設(shè)方面比成巴高速好，且服務(wù)區(qū)的各項(xiàng)服務(wù)設(shè)施與功能齊全，因此大部分人出行時(shí)會優(yōu)先選擇成南高速。所以節(jié)假日期間，成南高速堵車現(xiàn)象較嚴(yán)重，但成巴高速卻少有堵車現(xiàn)象。這也從一定程度上說明了服務(wù)區(qū)建設(shè)與綠化建設(shè)對提高行車舒適度的重大影響。

4 結(jié)語

隨著自駕游的不斷增多，大眾對行車舒適度提出了更高的要求。舒適度對高速公路的建設(shè)具有重大作用，由于線路的選擇會直接影響行車舒適度，所以要特別注重對其進(jìn)行選擇。線路的選擇應(yīng)對多方面進(jìn)行分析，綜合考慮后方可決策。在對線路進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)聯(lián)系實(shí)際情況與行駛的需要，在提升舒適度的前提下優(yōu)化高速公路的線路設(shè)計(jì)。

［1］王智宇.高速公路瀝青混凝土路面的平整度控制［J］.四川水泥，2015，(3):179.

［2］屈海軍.高速公路行車安全的道路設(shè)計(jì)因素探討［J］.城市道橋與防洪，2016，(8):8－9.

［3］劉強(qiáng).影響高速公路瀝青路面平整度因素淺析［J］.四川水泥，2016，(9):32.

U412

C

1008－3383(2017)04－0023－02

2016－12－12

鄭波(1982－)，男，工程師，從事道路設(shè)計(jì)研究。