運行速度在公路路線設(shè)計中的應(yīng)用分析

李忠安

(廣西桂通工程咨詢有限公司，廣西 南寧 530028)

0 引言

公路路線設(shè)計關(guān)乎著國家經(jīng)濟發(fā)展和人民的生命財產(chǎn)安全，所以我們應(yīng)該積極研究設(shè)計優(yōu)化策略，從而保證公路交通的安全平穩(wěn)運行。在七八十年前，設(shè)計速度成為公路路線設(shè)計的核心，是很多國家和地區(qū)的設(shè)計規(guī)范依據(jù)。然而，隨著時代的發(fā)展，現(xiàn)代汽車制造業(yè)的改革創(chuàng)新，汽車性能有了大幅度的提高，人們也對駕駛速度有了新的需求，過去的公路線路設(shè)計理念已不適應(yīng)時代發(fā)展的需要，所以，以運行速度為公路路線設(shè)計核心的理念應(yīng)運而生。

1 關(guān)于公路路線設(shè)計中運行速度的理念

了解公路線路設(shè)計中運行速度的理念，首先應(yīng)該了解什么是運行速度。所謂運行速度就是在中等技術(shù)水平人員的駕駛下，依據(jù)現(xiàn)實交通條件、道路條件和氣候條件等方面，能夠安全駕駛的速度。采用測定速度的第八十五百分位的行駛速度作為參考，這是通過大量科學(xué)實驗得到的結(jié)果，在實踐過程中，充分證明了該理論的準(zhǔn)確性[1]。

2 關(guān)于公路路線設(shè)計中運行速度的意義

2.1 公路路線設(shè)計中，引用運行速度可以彌補設(shè)計速度的不足

現(xiàn)階段，我國的公路路線設(shè)計中，是以設(shè)計速度為核心進行設(shè)計的。所謂設(shè)計速度，就是在特定路段采用固定值，一旦確定這個數(shù)值，其他諸如道路平曲線半徑、豎曲線半徑、超高、縱坡、視距等標(biāo)準(zhǔn)也都隨之固化。然而在實際運行中，駕駛速度總會隨著公路線路、車輛性能、駕駛?cè)藛T綜合素質(zhì)的不同而變化。如果條件允許，我們都會將車輛維持在較快速度上行駛。所以，從這些角度出發(fā)，設(shè)計速度并不能滿足實際駕駛需求，而且容易造成安全事故。

在世界上其他國家和地區(qū)也經(jīng)歷過上述問題，歐美發(fā)達國家已經(jīng)將運行速度的概念運用到了公路線路設(shè)計上，這種設(shè)計方式能夠很好的綜合實際駕駛的各種因素，將運行車輛的實際速度作為公路線路中的設(shè)計速度，并且動態(tài)調(diào)整了平曲線半徑、豎曲線半徑、超高、縱坡、視距等參數(shù)，保證了道路的連續(xù)、一致的均衡式設(shè)計理念。

2.2 公路路線設(shè)計中，運用運行速度可以有效驗證設(shè)計速度的合理性

我國尚未在公路線路設(shè)計中以運行速度作為核心因素進行設(shè)計，但可以利用運行速度進行驗算并檢驗設(shè)計速度的合理性。2003年的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》就引入了運行速度的理念，并且給出了指導(dǎo)思想，可以在設(shè)計速度變化路段、爬坡車道、超高等受限制的路段進行運行速度測算，然后通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比對，進行設(shè)計整改或者采取必要的安全技術(shù)手段，從而保證公路線路設(shè)計的科學(xué)合理[2]。

3 結(jié)合實例，解析關(guān)于公路路線設(shè)計中運行速度的應(yīng)用

3.1 如何確定公路路線設(shè)計中的運行速度

想要驗算公路路線設(shè)計中的設(shè)計速度是否合理，首先就應(yīng)確定計算運行速度的方法。我國在2004年頒布了《高速公路運行速度設(shè)計方法與標(biāo)準(zhǔn)》，其中給出了適用高速公路標(biāo)準(zhǔn)的計算評價體系，這也納入到了《公路項目安全性評價指南》中。通常情況下，公路路線運行速度可以通過實測或者建立計算模型等方式獲得，而在路線設(shè)計階段則主要依靠計算模型進行測算。目前，主要有兩種運算方法，可以根據(jù)中國交通運輸部給出的“公路運行速度研究”課題研究進行測算，也可以根據(jù)澳大利亞給出的運算方式進行測算。

在進行運行速度測算時，采用公路路線分段研究的方式，依據(jù)曲線半徑、縱坡坡度的變化，根據(jù)橫斷面寬度變化點、縱斷面變坡點、平曲線起點、曲中點、終點等特征，把公路路線分為直線段、縱坡段、平曲線段、彎坡組合段等，然后根據(jù)每個段落的起止點進行運行速度測算。

3.2 公路路線設(shè)計中運行速度與設(shè)計速度評價指標(biāo)

3.2.1 運行速度的合理性檢測

通過計算模型獲得運行速度后，需要對其協(xié)調(diào)性進行驗算，具體方法是：通過計算相鄰路段運行速度的差值來進行評價，如果相鄰路段運行速度差值的絕對值<10 km/h，那么說明運行速度比較合理；如果相鄰路段運行速度差值的絕對值≥10 km/h、<20 km/h，則說明運行速度一般；如果條件允許，可以對相鄰路段的技術(shù)指標(biāo)進行調(diào)整，從而達到更為合理的狀態(tài)；如果相鄰路段運行速度差值的絕對值>20 km/h，則說明運行速度不合理，需要進行重新調(diào)整驗算。通過以上標(biāo)準(zhǔn)來確保運行速度的合理性[3]。

3.2.2 運行速度對設(shè)計速度的合理性驗算

在公路路線設(shè)計中獲得合理的運行速度之后，還需要通過運行速度對設(shè)計速度的合理性進行驗算，具體標(biāo)準(zhǔn)是：通過運行速度與設(shè)計速度的差值進行評價，如果運行速度與設(shè)計速度的差值<10 km/h，那么說明此速度設(shè)計很好，不需要進行調(diào)整；如果運行速度與設(shè)計速度的差值>10 km/h<20 km/h，那么說明此速度設(shè)計良好，條件允許只需微調(diào)即可；如果運行速度與設(shè)計速度的差值>20 km/h，則說明此速度設(shè)計較差，需要重新設(shè)計。通過以上差值驗算，可以在公路路線設(shè)計中用運行速度對設(shè)計速度進行合理化調(diào)整[4]。

通過以上標(biāo)準(zhǔn)，可以很好的檢驗公路路線設(shè)計中，運行速度的合理性，以及通過運行速度對設(shè)計速度進行調(diào)整，從而將設(shè)計速度設(shè)置在合理區(qū)間，保證路段的安全穩(wěn)定運行。

3.3 實例分析

(1)案例簡述：山東某高速公路進行線路設(shè)計，設(shè)計速度為80 km/h，路基寬度為24.5 m，設(shè)計路長為50.6 km，公路為雙向的四車道設(shè)計，荷載公路一級，最小平曲線半徑為410 m，平曲線占路線的總長比例為74.7%，最大的縱坡為4.3%，豎曲線占路線總長比例52.1%，每公里土石方為186 000 m3，結(jié)構(gòu)為瀝青薄層水泥混凝土路面，橋隧占路線比例為22.7%。

(2)結(jié)合《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》來進行設(shè)計合理性檢測，結(jié)果是：曲線半徑>400 m，最大縱坡<5%，超高在2%～8%之間，路基寬為24.5 m。這些數(shù)據(jù)均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，接著可以進行運行速度合理性測算。

(3)在進行運行速度合理性驗算時，應(yīng)結(jié)合線元表、縱坡表、初始運行速度等將本路線分為4個單元共計95段，從項目的正反兩個運行速度進行驗算，如圖1所示。(注：小客車初始速度為95 km/h，大貨車初始速度為65 km/h)

圖1 運行速度示意圖

(4)經(jīng)過運行速度正反向的分段計算，可以得出本公路路線中這95個相鄰路段的差值。經(jīng)過計算，該公路路線設(shè)計中，相鄰路段的運行速度差值的絕對值<20 km/h，其中<10 km/h的比例占了95%以上，所以運行速度比較合理，不需要進行調(diào)整。

(5)在得出運行速度之后，應(yīng)根據(jù)之前公路路線設(shè)計中的設(shè)計速度，即80 km/h，進行對設(shè)計速度合理性的驗算。從線路設(shè)計中運行速度與設(shè)計速度的差值來看，>20 km/h的路段比例較多，這不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，所以需要重新驗證，調(diào)整相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，從而達到合理的結(jié)果。

(6)通過對《公路項目安全性評價指南》的應(yīng)用分析，對小客車運行速度不合理路段的平曲線半徑、最小直線長度、緩和曲線長度、視距、合成坡度、超高、縱斷面等方面進行檢驗，通過測算得知，運行速度與設(shè)計速度不合理路段只有小部分不符合標(biāo)準(zhǔn)，剩下的大部分路段是符合規(guī)范要求的，所以只需對這方面進行微調(diào)。

(7)另外，根據(jù)《公路項目安全性評價指南》的指導(dǎo)，在運行速度和設(shè)計速度不合理的情況下，應(yīng)該對爬坡車道的設(shè)置進行評估。經(jīng)過測算可知：大部分運行速度<60 km/h的路段縱坡值<3%，所以不需要設(shè)置爬坡車道，只有4段路線的縱坡值>3%，而且其運行速度也<60 km/h，所以需要對爬坡車道進行論證調(diào)整。

(8)通過測算可以得知，在這95個路段中，只有一個是連續(xù)大下坡路段，對小客車的運行速度預(yù)測為120 km/h，而對大貨車的運行速度預(yù)測為75 km/h。這種大坡道需要駕駛員進行長距離剎車，這對人員技術(shù)和車輛性能提出了比較高的要求，容易引發(fā)安全事故，所以應(yīng)該考慮在此路段進行緊急避險車道的設(shè)置，其他沒有連續(xù)大下坡的路段，則不需要設(shè)置緊急避險車道，維持原設(shè)計即可[5]。

(9)通過以上測算，我們對公路路線設(shè)計中的運行速度和設(shè)計速度的合理性進行了評估，在發(fā)現(xiàn)

結(jié)果不符合要求規(guī)范時，進行數(shù)據(jù)指標(biāo)分析，找出不合理的設(shè)置，從而完善公路路線的設(shè)計，從根源上保證了公路路線的平穩(wěn)安全運行，保障了人民生命財產(chǎn)安全。

4 結(jié)語

綜上所述，運行速度在進行公路路線設(shè)計中的優(yōu)勢是十分明顯的，它是交通安全和人身財產(chǎn)安全的重要保障，可以從設(shè)計源頭上減少安全隱患。本文通過對公路路線設(shè)計中運行速度的概念分析及意義闡述，結(jié)合實際應(yīng)用情況，列舉了公路線路設(shè)計中運行速度的應(yīng)用，希望通過積極的分析研究，能夠為公路路線設(shè)計提供優(yōu)化參考方案。

[1]喬國棟.公路路線設(shè)計對于運行速度的體現(xiàn)分析[J].建材與裝飾，2017(6)：273-274.

[2]牟蘭若.公路路線設(shè)計中對于運行速度的體現(xiàn)探討[J].中華民居(下旬刊)，2014(9)：271.

[3]吳衛(wèi)華.公路路線設(shè)計中對于運行速度的體現(xiàn)分析[J].交通世界(運輸.車輛)，2013(5)：174-175.

[4]吳麗麗.運行速度在公路路線優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013(3)：105-107.

[5]陳桂軍，梁文藝，朱 營.公路路線設(shè)計中運行速度理論檢驗的方法[J].西部交通科技，2007(5)：39-42.