基于運行速度的公路設計方法及影響分析

戚文斌

摘要：公路線性設計與公路使用安全有著不可劃分的關系，嚴格遵守車輛運行規律來進行公路線形設計，能夠為公路的穩定使用，以及行駛車輛的安全提供最佳的保障。本文對行車速度影響因素進行分析，結合運行速度預測模型設計，以及公路線性與安全設計，為公路設計水平的提升提供一定的理論依據。

關鍵詞：運行速度;公路設計方法;影響分析

公路是否安全取決于線性設計，結合行車特點設計公路線性，有助于公路線路設計的更加科學。結合車輛動力性能以及地形條件等因素，來分析行車速度，為公路運行提供最佳保障。所以，在運行速度的基礎上討論公路設計，并研究影響的相關因素，為設計指出完善的方法，對于公路的安全性有著實質性意義。

一、行車速度影響因素分析

車輛行駛中的速度是持續變化的，與外界因素、內部因素息息相關。外部因素主要包含了天氣、溫度、氣候、路況等，內部因素主要包含司機的精神狀態、身體狀況、駕駛經驗等。公路設計時速所參展的是公路安全時速，因為車始終都是行駛變化的，所以車速需要控制在安全時速的范圍內，公路設計一般情況下就是考慮到安全時速的最佳點，然后根據時速需求來設計限速標準，對于超出標準時速范圍內的情況都不做過多的研究。司機在行駛期間如果遇到車輛較少、外界條件較好時，可能會出現超過設計標準時速的情況，在行駛期間對于危險時速沒有具體的概念，所以公路設計需要設定一個超越時速的上限標準，否則一旦超越危險時速，極易發生危險事故。結合實踐來看，公路在設計中應當在適當的地方采用彎道，不能一味使用直線，否則在汽車行駛期間，駕駛員極易對道路產生視覺疲勞而引發事故，且在道路兩旁應當設計適當的綠植，結合雷達測速所繪表格，可以找到公路上的汽車行駛規律，找出規律，即可針對性的開展公路設計，為人車提供保障。

二、運行速度預測模型設計

公路的設計速度要參照真實駕駛情況，保證設計的真實性與科學性，通過模擬技術，來進行車速設計，可以掌握各天氣情況下汽車行駛的真實數據。結合直線與曲線的行車速度，在設計中合理加入路口干擾。

（一）在設計車速過程中，要經歷實驗階段，實驗隨著行車路線周遭環境的變化，可以設計出行車速度的軌跡。設計的特性對于車輛行駛的速度具有較大的影響，例如駕駛員的心態會隨著駕駛中遇到的彎道坡度變化而浮動。在設計中，可以將這些干擾內容通過分等級來明確影響程度。通常在設計中采用2級干擾，就可以達到18%的效果[1]。

（二）直線運行速度設計

在公路設計期間，部分車輛較為稀疏，所以可采用直線公路設計，在設計時不宜采用過長的直線公路，避免出現駕駛人員視覺疲勞而引發交通事故。所以，為了保證行車安全，要合理進行速度設計，保證車與人的安全，且需要控制在一定的加速范圍內，才能實現直線運行速度的控制，增強設計性。

（三）平曲線道路測速

結合實際來看，對平曲線運動有影響的因素為公路線形設計。所以，在進行平曲線運動的研究時，影響的因素只有線性設計，所以就要及時開展線性設計，通過半徑入口前的速度以及曲線長度進行研究，構建平曲線影響行車的速度公式：

Vm=f（Vm，Rback，Rnow，L）

（公式中Vm為運行的速度;L為行駛距離;R為平曲線半徑。）在平曲線公路挑選幾個路段進行速度的測試，套入公式進行計算，從而獲得客車、轎車等車輛行駛的速度[2]。

（四）彎道與坡道速度設計

彎道是山區地形中常見的坡道形式，所以山區道路線性有著不對稱指標的特性。在設計線性指數中，山路地段指數較高，直接影響著車速，導致車速過快，非常容易發生交通事故。針對這一問題，通常在實際設計中采用數據模型方法計算，進行科學的分析，從而建立運動模型，為公路線性設計提供依據。

（五）交叉路口速度設計

對車速快慢的影響離不開交叉路口，交叉路口設計的越多，對車輛正常行駛的速度越嚴重，并且非常容易發生交通事故。所以，交叉路口要本著科學的原則來設計，尤其在高速公路階段，不能設置較多的交叉路口，避免汽車急速行駛而引發事故。公路多是單項通行并且沒有交叉路口的，如果要設計交叉路口，需要優先布置交通信號提示。

三、基于運行速度的公路線性安全設計

為了保證車輛的正常行駛，要避免因為線性設計對車輛造成的影響，降低安全隱患，充分考慮車輛向心力，保證不會在雨天出現打滑等問題。針對每個路段都要具備評測，根據車速與具體地勢等因素來確定。對公路線形影響的因素有很多，且因素多存在著內在的聯系，需要建立綜合性的評價體系。首先，需要考慮最大的影響因素，建立因素相關的模型，通過比較來評估因素，建立綜合性的研究體系。并且公路評估安全體系要具有較強的適應性，且能適應于對不同指標的評定，再通過總體分析的方式來開展公路線性單元設計。

（一）速度連續性指標

車輛行駛速度可以直接反應出線性設計的水平，根據車輛運行速度，充分體現設計的科學性。根據線性指標的大小來斷定安全系數，指標變動較大，就存在越大的交通事故幾率，所以道路線性設計速度勢必要保證連續性性。

（二）線性連續性指標

針對單體與整體的線性指標進行內在聯系的分析，可以充分了解線性指標在道路上呈現出的狀態，以及變化規律、單體與整體的差別等。在比較相鄰的圓曲線半徑期間，會存在著明顯的差別。這樣線形的突變設計，會直接影響駕駛員的行駛，帶給駕駛員們消極的情緒影響。素以線性設計要充分保證連續性，滿足科學指標，才能為公路使用提供安全保障。半徑的設計差異會直接導致圓曲線的突變，對于正常行駛的影響非常大，通過引進CRR值來計算，公式為：

（R為路段的上圓曲線半徑;AR是路段上平均的半徑）因為沒有考慮圓曲線的長度，所以在設計中需要結合實際情況進行調整。

結束語：

公路線性設計是一種常見的設計工作，要結合車輛運行速度，模擬真正的駕駛詳情，才能實現線性設計的科學性、實用性。在設計期間，地形與地貌等特征會對設計造成較大的影響，所以即使掌握真實數據是非常需要的，即使進行車輛行駛速度的測試，才能為道路線性設計提供依據，為安全運行提供保障。

參考文獻：

[1]周俊.基于運行速度的公路設計方法及影響分析[J].公路，2019，64（11）：81-84.

[2]趙恒.基于運行速度的公路平縱組合線形路段合理性評估方法[J].鐵道建筑技術，2020（10）：29-32+74.