高速公路行車安全的道路設計因素探討

句樹艷

【摘要】本文從高速公路線形設計因素、橫斷面設計因素、路面設計因素以及交通安全設施設計因素四個方面對高速公路行車安全的道路設計因素進行分析和研究，以期盡可能地避免交通安全事故的發生，保障人民群眾生命財產安全。

【關鍵詞】高速公路；行車安全；道路設計因素

對車輛行駛安全產生影響的因素主要包括道路因素、天氣因素、車輛因素以及人為因素四個方面，而且各因素彼此之間還會相互影響。其中道路因素是客觀存在的，包含的平縱線形、橫斷面、路面結構、交通安全設施等各個方面會在一定程度上增加入為因素的影響程度，因此在設計高速公路的過程中，需要對車輛駕駛習性進行充分的考慮，并合理規劃設計道路結構。

一、高速公路線形設計因素

（一）平曲線

在平曲線上車輛的行駛主要表現在車輛徑向轉動和平動。平曲線駕駛屬于一種平緩過渡，如果曲線出現明顯的變化，這樣車輛就會在原先平動行駛和轉動狀態中難以及時的改變，導致其出現安全問題。因此，在設計道路路面平曲線時一定要有所限制，其限制依據可以是最小曲率半徑，而且在連接平曲線的時候，則需要借助緩和曲線進行緩沖、過渡。在相關調查結果中顯示，當曲線半徑發生明顯變化的同時，過渡連接段的長度<100m的時候，或者是平曲線曲率半徑<400m的時候，交通安全事故的發生機率大大增加。

（二）豎曲線

對于道路的豎曲線來說，與行車安全之間聯系緊密，行車視距、變坡點曲率、坡長等各方面因素都會對行車安全產生一定程度的影響，其原因主要是這些參數與公路設計時速之間有直接的關系。在豎曲線中車輛的行駛機理主要是依據車輛的法向轉動和平動，相關調查研究表明：在過縱向坡道時車輛行駛速度的不自覺累加，是導致交通事故發生主要原因。如果在道路設計速度已經確定的情況下，公路相關限值要高于去縱曲線的半徑和長度，這樣駕駛員就很難快速的適應駕駛線路，再加上受到時距因素的影響，交通事故的發生機率大大增加。

（三）坡度

在行車安全中，道路的坡長和坡度也是重要的影響因素之一，如果坡度轉換比較密集的話，會降低行車的穩定性，同時駕駛員如果行車時間比較長的話，則很容易出現駕駛疲勞，而且坡度行駛較為單一的話，也會在一定程度上加深駕駛員的駕駛疲勞，因此需要有效結合坡度。一般來說，最佳的道路設計坡度范圍是2%～3%，坡度過大的話會導致車速設計出現錯誤。根據交通事故統計分析可以得出，在上坡中發生事故的位置主要集中在坡頂后連接段和上坡道上凸點兩個位置，在下坡中發生事故的位置主要集中在下坡段下凹的位置處。

（四）道路線形組合

在高速公路總體線形規劃設計中，不可避免的會出現一定程度的繞行，這就需要有機的融合平面線形和縱面線形。在組合不同線形的過程中，需要對道路的緩和曲線、圓曲線以及直線進行綜合考慮分析。在設計和使用不同線形的過程中，需要充分的考慮到周邊的環境特征，比如周邊地形條件比較好的話，應該盡可能的選擇直線線形，但是也不能全部使用長直線，以免導致駕駛員出現駕駛疲勞。在長直線與曲線進行連接的時候，需要對緩沖位置進行適當的設計。在線形組合路段中，需要綜合考慮駕駛機理的徑向轉動、法向轉動以及平動等多方面，著重考慮各方面因素的可能性和轉換時間?？偟膩碚f，在設計豎曲線中需要加強對其平順性的重視，避免出現較大的起伏，而且需要盡可能的不使用極限縱坡值，保證其組合的和理性和科學性。在設計平縱線形組合的時候，應該盡可能的減少對較多段曲線和較長平曲線的使用，在組合的時候盡可能的避免較短的縱曲線和較小的平曲線組合，最基礎的需要從視覺上保證線形的連續性。

二、高速公路橫斷面設計因素

高速公路的橫斷面設計會在一定程度上對行車的安全性以及舒適程度產生影響。高速公路橫斷面的作用主要是保證車輛的集散通行，從理論上來說，隨著車道數量和寬度的增加，車輛駕駛性能也會隨之提高，這也就表示其交通集散效率高，有效的避免由于空間問題導致交通安全事故的發生。但是這并不代表道路的橫斷面是越寬越好，因為如果道路的利用率不高的話，在前提投資和后期運營中都需要投入大量的資源，經濟負擔較大。因此，在設計道路橫斷面時，一定要依據實際的交通流量，這樣才能夠保證橫斷面設計最優。根據相關設計理論規范要求來看，路面的寬度越大，表示其行車速度越好，但是相應的經濟性能就會比較差。計算道路通行能力的基礎主要是飽和交通量，尤其是在城市道路交通設計中，根據這一依據能夠實現理論上的車道寬度最優，在車輛高效率集散得到保證的同時，能夠有效的避免車輛出現事故和交通堵塞，另外還在一定程度上節約了道路交通用地，其經濟性能顯著提升。

三、高速公路路面設計因素

在高速公路行車安全中，道路的路面設計是十分關鍵的部分。由于長時間受到環境作用和車輛荷載的影響，道路結構路面材料會出現不同程度的退化，因此在制定設計標準的時候需要綜合考慮其使用年限，并保證道路路面在規定年限內能夠滿足其運行需求，避免由于路面質量問題導致車輛發生安全事故。在高速公路路面設計時，為了保證車輛行車安全，需要加強對其穩定性、平整度、抗滑性能以及強度的綜合考慮l5]。如果路面的穩定性比較差的話，在外界荷載作用的基礎上很可能會出現局部坍塌等問題，威脅車輛安全運行。路面平整度如果比較差的話，會導致其出現積水，同時車輛還會出現較大的顛簸，增加車輛行駛的不安全因素。特別是在雨雪天氣的時候，如果路面的抗滑性能比較差，會對車輛自身制動性能產生影響，進而引發安全問題。如果路面強度不符合要求，在外界環境和車輛荷載的影響下就會出現局部的破壞或損傷，但是由于車輛行駛的速度比較快，即使是局部出現很小的問題，也會引發安全隱患。因此，在設計高速公路路面的時候，需要綜合考慮路面設計、施工材料以及施工過程等多方面因素，保證其性能能夠滿足車輛的行車安全。

四、結語

為了保證高速公路行車安全，就必須保證高速公路線形設計、橫斷面設計、路面設計以及交通安全設施設計的合理性和科學性，有效地減少交通安全事故發生，減少人員傷亡和經濟損失。

參考文獻：

[1]張彬，楊先亢.基于高速公路行車安全標準的道路設計因素研究[J].中國標準化，2017（6）：23-24.

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