基于高速公路行車安全標準的道路設計因素研究

侯江波

(中交第一公路勘察設計研究院有限公司第六交通設計院，陜西 西安 710075)

0 引 言

隨著我國的高速公路通車運營里程數的不斷地增加，道路行車安全越來越受到人們的關注，而高速公路因為設計、運行速度較高，其安全問題更應該受到關注。在高速公路的設計中，行車安全是首先需要考慮的一個重要因素，因為道路設計的是否合理將會對對行車的安全性和舒適性產生直接的影響。如果在高速公路行駛過程之中發生交通事故，一方面會造成不必要損失，甚至威脅人們的生命安全；另一方面也會阻礙其他車輛的正常行駛，降低道路的通行能力和服務水平。

影響高速公路行車安全的因素有很多，例如，道路因素、車輛因素、天氣因素、駕駛員因素等等。但是道路因素最應該放在首位，駕駛員在道路上行駛的舒適度與安全性與道路本身為駕駛員提供的條件息息相關，而這就關系到道路的設計因素。要從道路設計因素方面提高高速公路行車安全就必須對道路進行的全面科學合理的優化設計，不斷提升道路設計水平，進而提升道路的安全性能。

1 高速公路平縱線形設計因素

1.1 平面線形設計因素

高速公路的平面線形是由直線、緩和曲線、圓曲線所構成的，因此，在不同的線形路段上行駛時駕駛員的心理狀況肯定也是不同的。

在正常情況之下，道路設計中會優先使用直線，這是因為兩點之間直線最短，而且車輛在直線上行駛的時候受外界干擾較小，視野會更加的開闊，可以看到前方更長的道路情況，并且直線會給人簡潔明達的印象，此外，車輛在直線上行駛受力簡單，操作也非常容易，駕駛員具有良好的視線可以有效地提高行車安全，防止交通事故的發生。

但是過長的直線也會讓駕駛員感到單調、疲倦，并且直線過長也會增加夜間行車的危險，同時受區域交通規劃以及自然因素的影響，道路設計過程之中也會采用平曲線，車輛在平曲線上行駛之時主要表現在車輛的行駛方向轉動，車輛會有側滑或者側翻的趨勢，因此設計人員應采用合理的半徑來抵消離心力，并且避免使用規范規定設計速度下的極限值，以保證車輛行駛安全。在設計平曲線半徑時，對其合理控制，不斷提升道路行駛的安全性。

此外在連接平曲線與直線的時候，需要使用緩和曲線來進行連接，避免曲率的突變，讓車輛行駛更加順暢。相關研究結果表明，緩和曲線長度小于100 m的時候，或者是平曲線曲率半徑小于400 m的時候，高速公路上會更加容易發生事故，因此在設計的過程之中要盡量避免出現這種設計。

1.2 高速公路縱斷面設計因素

對于高速公路縱斷面的設計，首先要注意的就是要適應道路所在地區的地形特點。地面是高低起伏的，縱斷面的設計需要順應地形地勢，當縱坡不能滿足的時候就需要進行合理的填挖處理或設置橋梁、隧道等構造物。對于西部高海拔以及山區高速公路，因地勢起伏較大，往往導致需要設置較長的大縱坡。這在設計中時應盡量避免，因為當道路出現長大縱坡時，在上坡方向大貨車運行速度往往較低，小客車與大貨車運行速度相差較大，導致小客車超車頻率增加，從而增加了交通事故發生的概率；下坡方向由于在道路上行駛的車輛尤其是大型車輛會不斷的進行剎車導致制動轂過熱，進而失靈造成不必要的交通事故，影響道路通行能力和服務水平，從而降低了道路的安全性。

一般情況下，道路縱坡的最佳設計范圍為2%～3%，坡度過大的話會導致車速設計出現錯誤。同時應盡量避免設置長大縱坡，如果因為地形原因在設計過程之中不可避免的出現連續下坡時，應當合理的設置避險車道、爬坡車道。

1.3 高速公路平縱線形組合設計因素

良好的平縱線形組合設計能夠在很大程度上保證高速公路的行車安全。良好的平縱線形組合不僅能夠確保駕駛員具備良好的視線，而且還能與道路所經過地區的自然環境相協調，并且具備良好的排水條件，避免出現道路積水的情況，影響行車安全。當平縱線形組合設計不是很合理時，非常容易發生交通事故，例如，在平直路段上設置陡坡，車輛在平直路段上行駛時速度本來就較快，且容易出現駕駛疲勞現象，此時遇到陡坡就很容易發生事故，因此設計人員必須加強平縱線型組合設計。

設計人員在進行平縱線型組合設計時，在條件允許的情況下，要盡可能地避免出現不利線形組合，因為當駕駛員遇到不利平縱線形組合的時候，駕駛員的視線會受到阻礙，不能夠看清前方道路的走向，以及可能出現的急彎、暗凹，或者是被凸形豎曲線所遮擋的陡坡，從而操作不及時進而引發交通事故，影響行車安全。

此外，高速公路是人工修建的一種構造物，在修建過程之中肯定會對所在地區的自然景觀產生一定的影響甚至破壞。而自然景觀又會對在道路上行駛的車輛產生一定的影響，因此，平縱線形組合設計需要與道路所經過地區自然景觀相配合設計。

2 高速公路橫斷面設計因素

高速公路橫斷面包括中央分隔帶、行車道、硬路肩以及土路肩等。從安全角度來考慮高速公路橫斷面需要綜合考慮以上組成因素，橫斷面的設計良好與否直接關系車輛的行車安全以及道路的通行能力。一般來說車道數越多，車道寬度越寬，車輛行駛也就越順暢越安全，當車道數比較多時，駕駛員的視線范圍會更加的開闊，而且可以更加快速的變換車道，因此可以有效減少由于視距不足造成的交通事故。但是另一方面來講，當橫斷面寬度設計過寬時，會造成建設成本的增加而且道路不會被充分利用，基于經濟性角度，難以滿足道路設計目標。因此在設計橫斷面時需要綜合考慮各方面的因素既要保證安全性又要考慮經濟性。根據相關研究表明，高速公路的車道寬度控制在3.5～4 m，符合通行與建設的需求。

3 高速公路路面設計因素

在影響高速公路行車安全的因素之中，道路的路面設計是非常關鍵的，因為路面是直接與車輛接觸的道路組成部分、路面長期直接裸露在外界環境之中，受到外界環境與車輛荷載的不斷作用，因此路面材料將會不斷地退化，進而出現不同程度的損害，對車輛正常行駛造成影響，降低行車的安全性。因此在路面設計之中需要綜合考慮道路所處氣候環境、交通組成以及使用年限等因素，保證在規定的使用年限之內能夠安全正常的運行，避免因為路面出現病害導致發生交通事故。總之，路面直接承載著在道路上行駛的車輛，路面的質量與行車安全息息相關，所以在設計高速公路路面時需要綜合考慮環境、交通組成、施工環境等多方面的影響因素，同時運營期也應加強管理和養護工作，確保路面各項參數正常，使得車輛能夠在保障行車安全的前提之下正常行駛。

4 高速公路交通安全設施設計因素

高速公路交通安全設施是保證車輛在高速公路上正常安全行駛的重要輔助設施，主要是對車輛進行適當合理的引導以及保證車輛的安全行駛。交通安全設施很多種，主要包括視線誘導、安全防護、交通標線和標志等。

在進行交通安全設施設計時需要注意以下幾點：(1)交通標志和標線設施主要是向駕駛員提供各種駕駛信息，例如前方連續轉彎、前方限速、陡坡路段等等。通過這些信息駕駛員可以了解前方的道路狀況，避免發生交通事故，保障行車安全，進而提升道路的交通能力以及服務水平。但是交通信息過多或者不合理，將會誤導駕駛員，降低道路的通行效率進而引發交通事故。(2)護欄高度與剛度需要進行科學的設計，使得出現車輛失控情況時能夠起到有效的防護作用，避免碰撞到道路上正常行駛的其他車輛。(3)在隧道的進出口應進行照明設計，防止由于光線強度的不同引發交通事故。

5 結 語

高速公路的里程數在不斷地增加，行車安全問題也越來越多的被人們所了解關注。因此想要從源頭上提升高速公路行車安全，就必須從設計抓起。本文從高速公路的平縱線型設計隱私、橫斷面設計因素、平縱線形組合設計因素、路面設計因素、交通安全設施設計因素五個方面出發，分別對高速公路行車安全進行了分析研究，以期從設計角度提升高速公路行車安全。