金曉杰

【摘 要】對于我國經(jīng)濟的發(fā)展，公路的建設(shè)程度起到了重要作用。合理的公路路線設(shè)計不但有利于帶動公路周邊的經(jīng)濟發(fā)展，同時還有利于我國整體社會的快速發(fā)展。因此，本文首先對我國當(dāng)前的公路路線設(shè)計進行分析，于此同時提出了完善我國公路路線設(shè)計的相關(guān)建議。

【關(guān)鍵詞】安全性 公路路線 設(shè)計

公路路線在公路建設(shè)中占有主體地位，公路路線一旦選定，那么無論路線質(zhì)量的優(yōu)劣，都不能改變，山區(qū)高速公路同樣如此。因此，作為公路的主體，其路線的設(shè)計好壞，對公路都有著至關(guān)重要的影響。因為，地理位置、社會環(huán)境以及傳統(tǒng)文化和風(fēng)俗的不同，都會對公路建設(shè)產(chǎn)生一定的作用，制定相關(guān)路線的設(shè)計要針對先進性以及科學(xué)性進行突出的設(shè)計，這樣公路建設(shè)才會取得優(yōu)質(zhì)的效果。

1 公路路線設(shè)計的現(xiàn)狀與問題

作為公路設(shè)計的核心，路線的線性代表著公路的骨架，意味著線性的合理性直接影響到公路的構(gòu)造、路面以及路基等方面。在公路建成以后，假如需要對公路線路的改變那是相當(dāng)困難的。特別是針對高等級的公路路線，一旦建成以后就無法對其線路進行改變。因此，可以將公路路線看作為公路的生命，不但在安全方面，而經(jīng)濟與通行能力也需要進行分析與完善。

相比國外的高速公路路線設(shè)計，發(fā)達的國際針對設(shè)計的理念是從汽車的動力學(xué)進行要考的，然后逐漸考量駕駛員的心理特征，不但提倡以人為本的設(shè)計理念，還注重發(fā)揮公路路線設(shè)計的舒適性，同時展開了一系列的路線設(shè)計研究。然而，我國的高速公路路線設(shè)計多數(shù)是采用我國比較傳統(tǒng)的評價方式進行工程設(shè)計方面的考察，其中存在的問題主要是對環(huán)境以及社會方面的忽視，沒能從全面的角度對路線進行綜合性的分析，最終在經(jīng)濟的基礎(chǔ)上選擇最優(yōu)的設(shè)計方案。

2 公路路線的設(shè)計理念

通過對公路路線的優(yōu)化，主要存在不可公度性與目標(biāo)件的矛盾性兩個方面，首先，設(shè)計目標(biāo)的不可公度性主要是指公路路線的設(shè)計目標(biāo)沒有進行統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致無法對其進行比較。其次，線性設(shè)計目標(biāo)間的矛盾性主要是指在采取目標(biāo)值的過程中，會影響其他目標(biāo)。對此，可從可靠性研究法、系統(tǒng)分析法以及路線智能優(yōu)化法三方面來進行優(yōu)化。

2.1 可靠性研究分析。我國在公路路線的設(shè)計中運用可靠性理論研究已經(jīng)初步進行了研究，但是在公路路線方面的運用還沒有萬群的運用到實際當(dāng)中。值得注意的是可靠度理論在領(lǐng)域中，主要是在巖土工程學(xué)以及結(jié)構(gòu)工程中運用的較為廣泛。其中比較典型的有公路排水管道設(shè)計、交通信號燈間隔時間可靠性分析，信號配時設(shè)計等?？傊?，可靠度理論是以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計，用概率來描述工程結(jié)構(gòu)可靠性的問題。

2.2 系統(tǒng)分析法。將公路路線的設(shè)計過程中采用系統(tǒng)分析法，主要是對路線設(shè)計的定量或者定性進行評價，對當(dāng)前所存在的問題提出后并進行完善，進而達到最優(yōu)路線的目標(biāo)。當(dāng)前系統(tǒng)分析法主要包含目標(biāo)、評價標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、分析評價以及優(yōu)化決策五個方面。通過對公路設(shè)計的現(xiàn)狀與評價標(biāo)準(zhǔn)進行對比，同時將公路環(huán)境的約束與設(shè)計現(xiàn)狀對比分析后，可以一定程度的提升公路路線的合理性。對此，論證只需要對公路路線進行改進，就可以看出當(dāng)前我國公路路線的技術(shù)并不能滿足公路設(shè)計的實際需求?？煽闯?，采用系統(tǒng)分析法，達到技術(shù)的要求時卻無法滿足經(jīng)濟的需求，而滿足經(jīng)濟需求的而無法達到技術(shù)指標(biāo)。對公路分析評價中發(fā)現(xiàn)的問題進行合并、歸類，找出重點.提出科學(xué)合理的優(yōu)化方法，并付諸實施，同時對公路優(yōu)化后的成果數(shù)據(jù)進行再分析與優(yōu)化。當(dāng)前系統(tǒng)分析法主要包含系統(tǒng)與定量兩個方面，經(jīng)過這兩個因素可將系統(tǒng)分析法的形式展現(xiàn)的多種多樣，由于系統(tǒng)與定量的準(zhǔn)則來分析，那么系統(tǒng)就需要根據(jù)明確的準(zhǔn)則來定量具體的數(shù)據(jù)。采用系統(tǒng)分析法來對公路路線的設(shè)計質(zhì)量進行設(shè)計后，利用較少的工作量就會對定量進行明確的分析。特別是在計算機輔助的背景下，可以在公路路線中推廣系統(tǒng)分析法，不但一定程度的減少工程量，更重要的是還會提升公路路線的設(shè)計質(zhì)量。

2.3 路線智能優(yōu)化法

在路線設(shè)計的過程中采取智能優(yōu)化法，主要是以多目標(biāo)遺傳算法以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為核心來解出最優(yōu)的公路路線。在路線方案設(shè)計的過程中，首先采用CAD系統(tǒng)為初始的設(shè)計方案，進而達到提升公路路線計算機輔助設(shè)計能力與設(shè)計層次進行設(shè)計的目標(biāo)，最終形成提升公路路線設(shè)計的決策能力。

公路路線設(shè)計優(yōu)化過程必須從公路原始空間數(shù)據(jù)庫中真實及時地提取、分析與公路路線相關(guān)的空間數(shù)據(jù)，為公路路線目標(biāo)函數(shù)計算提供數(shù)據(jù)資料依據(jù)；按所需空間數(shù)據(jù)的屬性和查詢方法，路線設(shè)計空間數(shù)據(jù)挖掘方法可分為點數(shù)據(jù)挖掘、線數(shù)據(jù)挖掘、面數(shù)據(jù)挖掘。公路是敷設(shè)于自然界的人工構(gòu)造物。所經(jīng)區(qū)域的地面高程決定了路線的位置、工程量等因素，是公路路線設(shè)計的關(guān)鍵信息。通過gis的空間分析模塊，利用數(shù)字高程模型（digital elevation model，dem）可獲得路線地區(qū)任一點的地面高程，由于公路路線設(shè)計需要縱斷面地面線和橫斷面地面線，所以必須將公路路線設(shè)計領(lǐng)域知識與gis空間分析相結(jié)合，以獲得所需地理地質(zhì)和公路區(qū)域的有效信息。公路路線在布設(shè)時，不可避免地要與其他公路、鐵路、河流等相交，通過gis的拓撲關(guān)系查詢，獲取公路與線狀構(gòu)造物的拓撲關(guān)系，合理地確定立體交叉或平面交叉的類型。而通過分析路線所交河流的寬度、流量等信息，則可以合理確定擬建橋涵的跨徑，從而為公路路線方案優(yōu)化提供充分的信息。面數(shù)據(jù)挖掘方式，為公路路線挖掘面域信息，為路線設(shè)計提供依據(jù)。建立公路路線智能優(yōu)化系統(tǒng)模型，有利于解決路線優(yōu)化過程中模糊性、不確定性問題，為公路路線的設(shè)計提供科學(xué)和有效的依據(jù)。

總之，通過對公路路線的設(shè)計進行分析后，對現(xiàn)狀與存在的問題進行闡述，進而提出了一些解決方式。只有通過全面的公路路線設(shè)計，才能達到有效的節(jié)約資源的目標(biāo)，進而完善公路路線的同時降低建設(shè)費用。

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