白婷婷

（1.浙江省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院，浙江 杭州 311300；2.浙江交科交通科技有限公司，浙江 杭州 310006）

依據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，一般情況下，設(shè)計(jì)速度是公路路線設(shè)計(jì)最低標(biāo)準(zhǔn)的控制指標(biāo)。但隨著對(duì)公路路線研究的深入，很多實(shí)踐證明設(shè)計(jì)速度并不是最合理的，尤其是高速公路。當(dāng)在復(fù)雜路段選用設(shè)計(jì)速度控制的極限值，而其他路段線形指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)速度控制時(shí)的極限值，這就導(dǎo)致車(chē)輛在一般的路段上將采用較高的運(yùn)行速度，但行駛至設(shè)計(jì)速度所對(duì)應(yīng)的極限值控制的路段時(shí)，往往反應(yīng)不及時(shí)，造成安全事故。故運(yùn)行車(chē)速是檢驗(yàn)公路與設(shè)計(jì)初衷是否吻合的普遍且能量化的有效方法。

1 評(píng)價(jià)原則及評(píng)價(jià)方法

設(shè)計(jì)階段安全性評(píng)價(jià)，應(yīng)盡量把安全隱患消除在萌芽狀態(tài)，把“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的工作方針落實(shí)到實(shí)處，其基本原則是科學(xué)、公正和合法自主地開(kāi)展安全性評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)要素評(píng)價(jià)主要采用運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性分析、設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)照法、檢查表法等。

2 路線安全性評(píng)價(jià)

2.1 公路平面

（1）圓曲線半徑。公路路線所取的圓曲線半徑不僅要適應(yīng)項(xiàng)目沿線的地形、地物條件變化，而且要與前后的線形相協(xié)調(diào)。若采用與駕駛?cè)似谕俣炔顒e較大的小圓曲線半徑，該路段運(yùn)行速度將會(huì)造成突變。當(dāng)某一路段的運(yùn)行速度和超高一定時(shí)，其最小圓曲線半徑僅與橫向力系數(shù)（μ，反映汽車(chē)行駛穩(wěn)定性及舒適性）有關(guān)。當(dāng)圓曲線半徑＞3000m 時(shí)，橫向力系數(shù)的差異很小，人體不易察覺(jué)由于橫向力引起的不舒適性，因此可僅對(duì)圓曲線半徑＜3000m 的路段進(jìn)行檢驗(yàn)（見(jiàn)表1）。

表1 車(chē)輛正、反向運(yùn)行速度圓曲線半徑檢驗(yàn)表

（2）回旋線。設(shè)置回旋線的長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)注意，汽車(chē)離心加速度不應(yīng)變化過(guò)快，應(yīng)控制在0.5 ～0.6m/s3；為避免駕駛員操作不便，在回旋線上行駛時(shí)間最合理約為3 ～5s；為滿足視覺(jué)要求，回旋線起點(diǎn)到終點(diǎn)的方向變位宜在3 ～29°，相應(yīng)回旋線參數(shù)A 應(yīng)與圓曲線半徑相協(xié)調(diào)，滿足R/3≤A≤R；回旋線長(zhǎng)度應(yīng)不小于超高過(guò)渡段長(zhǎng)度（見(jiàn)表2）。

表2 回旋線參數(shù)檢驗(yàn)表

（3）長(zhǎng)、短直線段。若長(zhǎng)直線路段的景觀單調(diào)，司乘人員高速行駛時(shí)易疲勞、注意力渙散，存在對(duì)車(chē)距判斷失誤造成交通事故的潛在風(fēng)險(xiǎn)。在選用長(zhǎng)直線路段時(shí)，其最大長(zhǎng)度一般≤20 倍的設(shè)計(jì)速度；若條件受限必須采用超過(guò)20V 的直線段時(shí)，應(yīng)采取相關(guān)技術(shù)措施保證行車(chē)安全。根據(jù)動(dòng)態(tài)視覺(jué)的原理，若短直線段位于兩同向曲線間（斷背曲線），易產(chǎn)生把直線和兩端曲線看成反向彎的錯(cuò)覺(jué)；當(dāng)短直線段位于反向曲線間時(shí)，若反向曲線半徑較小且設(shè)超高，將影響超高橫坡的平穩(wěn)過(guò)渡和行車(chē)安全。故當(dāng)設(shè)計(jì)速度≥60km/h 時(shí)，同向圓曲線間最小直線長(zhǎng)度不宜＜6 倍的設(shè)計(jì)速度；反向圓曲線間的最小直線長(zhǎng)度不宜＜2 倍的設(shè)計(jì)速度。設(shè)計(jì)速度≤40km/h 時(shí)，參照上述規(guī)定。

（4）平曲線的最小長(zhǎng)度。平曲線長(zhǎng)度過(guò)短，將不利于駕駛員操作和行車(chē)安全；且若偏角很小還易錯(cuò)以為曲線半徑很小。故平曲線的最小長(zhǎng)度應(yīng)滿足操作方向盤(pán)的時(shí)間≥3s；若平曲線由兩段回旋線組成，形成凸形曲線時(shí)，其最小長(zhǎng)度應(yīng)取該段最小回旋線長(zhǎng)度的2 倍；應(yīng)盡量避免出現(xiàn)小偏角曲線，當(dāng)路線轉(zhuǎn)角≤7°時(shí)，其平曲線長(zhǎng)度應(yīng)＞規(guī)范中的“一般值”。當(dāng)?shù)匦螚l件及其他特殊情況限制時(shí)，可采用“最小值”。

（5）連續(xù)平曲線的過(guò)渡。連續(xù)平曲線一般為S 形曲線和復(fù)合曲線，為滿足線形均衡順暢和視覺(jué)要求，對(duì)S 形曲線和復(fù)合曲線的回旋線參數(shù)、曲線半徑等作如下規(guī)定：①S 形曲線：兩回旋線參數(shù)宜相等；當(dāng)兩個(gè)回旋線參數(shù)不同時(shí)，兩個(gè)參數(shù)之比應(yīng)＜2.0，有條件或A2≤200 時(shí)兩個(gè)參數(shù)之比應(yīng)＜1.5；兩個(gè)圓曲線半徑之比以大圓曲線半徑/小圓曲線半徑≤2m 為宜。②復(fù)合曲線：在條件受限時(shí)采用復(fù)合曲線，其兩個(gè)回旋線參數(shù)之比不宜＜1.5（見(jiàn)表3）。

表3 相鄰曲線過(guò)渡表

2.2 公路縱斷面

（1）坡度與坡長(zhǎng)?？v坡對(duì)貨車(chē)速度的影響比對(duì)小客車(chē)速度的影響大。在下坡路段貨車(chē)速度約增加5%，上坡路段則至少降低7%。

（2）豎曲線半徑和豎曲線長(zhǎng)度。由于小客車(chē)對(duì)視覺(jué)的要求要高于貨車(chē)，因此采用小客車(chē)運(yùn)行速度，對(duì)公路路線的豎曲線半徑和豎曲線長(zhǎng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)。汽車(chē)在豎曲線上的最短行駛時(shí)間應(yīng)滿足3s 的行程（見(jiàn)表4、表5）。

表4 小客車(chē)運(yùn)行速度豎曲線半徑評(píng)價(jià)

表5 小客車(chē)運(yùn)行速度所需豎曲線長(zhǎng)度計(jì)算

2.3 公路橫斷面

（1）路基橫斷面寬度。根據(jù)國(guó)內(nèi)分析路基寬度對(duì)通行能力的影響來(lái)看，當(dāng)車(chē)道寬度為3.75m 時(shí)，通行能力能達(dá)到最大值；當(dāng)車(chē)道寬度＜3.75m 時(shí)，通過(guò)量降低。若路緣帶寬度較窄將會(huì)造成車(chē)輛偏向外側(cè)車(chē)道，影響外側(cè)車(chē)道車(chē)輛的行駛安全；另外，當(dāng)路緣帶寬度較窄而車(chē)道較寬也不利于與相鄰車(chē)道車(chē)輛間保持較安全的橫向距離。故路緣帶寬度的選擇應(yīng)充分考慮行車(chē)道的寬度，其中路緣帶寬度不宜＜0.5m。經(jīng)過(guò)對(duì)運(yùn)行速度以及車(chē)輛橫向偏移等的影響分析，當(dāng)硬路肩寬度＞2.5m 時(shí)，對(duì)運(yùn)行速度的影響較小，基本能保證通行車(chē)輛沿行車(chē)道中心線行駛，保證與相鄰車(chē)道的橫向安全距離。

（2）橫斷面的過(guò)渡公路橫斷面寬度過(guò)渡段是事故的多發(fā)區(qū)，橫斷面的合理銜接方式是公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的重要組成部分，一般結(jié)合互通式立體交叉或平面交叉的漸變段一并考慮。

2.4 視距

高速公路、一級(jí)公路均設(shè)有中分帶采用分向分道行駛無(wú)對(duì)向車(chē)流影響，同向車(chē)輛只需考慮制動(dòng)停車(chē)視距。二級(jí)、三級(jí)及四級(jí)公路的視距應(yīng)采用會(huì)車(chē)視距，條件受限采取分道行駛的路段可采用制動(dòng)停車(chē)視距。除了應(yīng)當(dāng)滿足小客車(chē)的停車(chē)視距外，還應(yīng)采用貨車(chē)的停車(chē)視距對(duì)下坡路段且縱面豎曲線半徑小于一般值的路段、當(dāng)平曲線半徑＜2 倍“一般值”或路塹高邊坡坡率陡于1 ∶1.5等路段進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)速度和運(yùn)行速度控制時(shí)的停車(chē)視距就可以計(jì)算出不同的平曲線半徑所需要的橫凈距，橫凈距是指行車(chē)軌跡線與視距曲線之間的距離（見(jiàn)表6、表7）。

表6 曲線段小客車(chē)視距驗(yàn)算表

表7 曲線段大貨車(chē)視距驗(yàn)算表

在圓曲線小半徑路段，若中央分隔帶設(shè)置有橋墩、護(hù)欄、綠化或防眩板等，易遮擋視線引起視距不良等影響，不利于行車(chē)安全。由于中央分隔帶設(shè)置的設(shè)施均為垂直安放，且距最內(nèi)側(cè)車(chē)道較近，尤其是凸形豎曲線上，極易阻擋駕駛員的視線，從而影響中分帶的停車(chē)視距。故內(nèi)側(cè)車(chē)道的橫凈距應(yīng)以設(shè)施面為界（見(jiàn)表8）。

表8 滿足中分帶停車(chē)視距的最小平曲線半徑

2.5 合成坡度

為避免大縱坡與急轉(zhuǎn)彎的組合對(duì)行車(chē)造成不利影響，應(yīng)對(duì)合成坡度進(jìn)行評(píng)價(jià)。合成坡度的計(jì)算公式：

式中：ih為路面橫坡或超高；iz為縱坡。

2.6 平、縱面線形組合

設(shè)計(jì)速度越高（＞60km/h），對(duì)平縱組合的要求越低；但若平面及縱面指標(biāo)較低，縱坡坡差較大時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)；當(dāng)平面圓曲線半徑＞4000m、縱坡坡差＜1.5%或條件受限時(shí)，平、縱組合可從寬考慮；當(dāng)平面圓曲線半徑＞6000m、縱坡坡差＜1%或條件受限時(shí)，可不考慮平、縱面組合設(shè)計(jì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

安全是公路設(shè)計(jì)和建設(shè)需考慮的首要因素，而路線設(shè)計(jì)作為公路設(shè)計(jì)的核心和龍頭，分析評(píng)價(jià)不利因素對(duì)行車(chē)安全的影響，選擇相應(yīng)的安全設(shè)計(jì)策略尤其重要。提高運(yùn)行安全、降低事故損失是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要作好規(guī)范駕駛?cè)诵袨?、改善道路交通條件、提高車(chē)輛性能等多方面的工作。從路線設(shè)計(jì)出發(fā)，應(yīng)重點(diǎn)根除公路本身的安全問(wèn)題，采取主動(dòng)的預(yù)防措施及被動(dòng)的防護(hù)措施。