龐戰(zhàn)勇

【摘 要】作為一條三維帶狀工程構(gòu)造物，公路工程線形組成部分主要包括平面與縱斷面。因公路線形設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度存有局限性，為確保公路線形與汽車行駛特性需求相符，必須重視線形設(shè)計(jì)內(nèi)平、縱面組合的合理性。針對(duì)公路線形設(shè)計(jì)實(shí)際情況，本文提出了可能速度與其在公路線形設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方式，目的是作為一種線形設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方式，對(duì)公路平、縱面線形設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢查，為路線設(shè)計(jì)指標(biāo)取值提供依據(jù)，以此對(duì)汽車超速行駛加以有效控制，達(dá)到降低交通事故率，行車安全性能提升的目的。

【關(guān)鍵詞】可能速度 公路工程 線形設(shè)計(jì) 概念 設(shè)計(jì)方法 應(yīng)用

1可能速度的概念

汽車行駛于公路時(shí)，按照公路幾何條件與汽車動(dòng)力性能，司機(jī)可對(duì)行駛速度加以控制。在條件允許時(shí)，司機(jī)通常都會(huì)高速行駛。如具有較高線形指標(biāo)直線路段或大半徑平、豎曲線路段，汽車實(shí)際行駛速度往往在設(shè)計(jì)速度以上。在較低線形指標(biāo)陡坡路段或半徑較小的平、曲線路段，司機(jī)往往傾向于來不及減速而大于設(shè)計(jì)速度行駛。其結(jié)果為超速行駛，致使公路幾何設(shè)計(jì)指標(biāo)在符合現(xiàn)行技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，卻事故頻發(fā)。為降低車輛安全事故率，需合理引入可能速度，通過可能速度分析公路線形設(shè)計(jì)是否合理、規(guī)范。

可能速度是指在良好氣候條件與交通環(huán)境中，汽車行駛的影響因素只有公路自身線形條件，技術(shù)嫻熟的司機(jī)駕駛車輛順著公路行駛時(shí)可能達(dá)到的速度。該定義內(nèi)氣候條件良好是指平整、干凈的路面，此定義內(nèi)對(duì)積雪、結(jié)冰等情況不做考慮；交通環(huán)境良好是指自由流行駛狀態(tài)，對(duì)交叉口、行人等情況不做考慮。在公路寬度、視距符合相關(guān)規(guī)定的情況下，司機(jī)駕駛車輛能夠達(dá)到的最大速度，該情況下需對(duì)上坡加減速換擋、下坡加速換擋等行為加以考慮；司機(jī)技術(shù)嫻熟是指能夠確保最高速度行駛，但不存在冒險(xiǎn)行為。

如選取可能速度評(píng)價(jià)公路線形設(shè)計(jì)內(nèi)的線形，需對(duì)幾何要素指標(biāo)取值的合理性、相鄰技術(shù)指標(biāo)的均衡性、平縱組合的協(xié)調(diào)性進(jìn)行全面檢查。有針對(duì)性地加以修整，并為超高值、斷面寬度、行車視距等參數(shù)的確定提供依據(jù)，進(jìn)而從本質(zhì)上有效處理設(shè)計(jì)速度帶來的問題，為實(shí)現(xiàn)公路線形設(shè)計(jì)連續(xù)性、協(xié)調(diào)性與安全性提供可靠保障。

2應(yīng)用可能速度的線形設(shè)計(jì)方法

2.1設(shè)計(jì)步驟

將現(xiàn)行公路線形設(shè)計(jì)方法作為前提，增加應(yīng)用可能速度預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)路段可能速度的步驟，以此對(duì)線路初定指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)檢查，其步驟（圖1）主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）設(shè)計(jì)速度選定，并與地形條件初定路線平、縱面指標(biāo)相結(jié)合；

（2）初定平、縱技術(shù)指標(biāo)；

（3）根據(jù)規(guī)范線形設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)初定路線進(jìn)行檢查與修改；

（4）分別預(yù)測(cè)上、下行并進(jìn)行可能速度圖準(zhǔn)確繪制；

（5）根據(jù)可能速度規(guī)定對(duì)初定路線進(jìn)行檢查與修改；

（6）路線各技術(shù)指標(biāo)的確定及相關(guān)設(shè)施布設(shè)。

2.2設(shè)計(jì)特點(diǎn)

第一，選取可能速度線形設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法無需改變現(xiàn)行方法，只需將可能速度檢查、修正過程增添到現(xiàn)行方法內(nèi)。

第二，選取改變平、縱技術(shù)指標(biāo)，確保突變、平順等問題不出現(xiàn)于可能速度圖內(nèi)，也可根據(jù)設(shè)想對(duì)可能速度圖進(jìn)行平順修正，以此對(duì)平、縱選用指標(biāo)進(jìn)行反算。

第三，選取設(shè)計(jì)速度和可能速度同時(shí)存在的方式，不僅能夠?qū)ζ囆旭偭W(xué)相關(guān)需求加以滿足，還能對(duì)汽車動(dòng)力學(xué)需求加以滿足。

第四，選取可能速度線形設(shè)計(jì)方法，利用改變線形設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)汽車最高可能速度加以控制，這有利于行車安全。

第五，以線形評(píng)價(jià)與控制為主分析，如公路設(shè)計(jì)速度每小時(shí)大于等于60千米，可遵循小客車的可能速度設(shè)計(jì)；如公路設(shè)計(jì)速度每小時(shí)小于等于40千米，需根據(jù)載重汽車的可能速度設(shè)計(jì)。

3可能速度在公路線形設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1擬建與已建公路中的應(yīng)用

擬建公路：在擬建公路中運(yùn)用可能速度，也就是在公路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，將可能速度引入，檢查、修正公路線形設(shè)計(jì)，以此實(shí)現(xiàn)連續(xù)、均衡與協(xié)調(diào)的需求，進(jìn)而對(duì)車輛超速行駛加以控制，并避免速差過大造成的危害，盡可能降低交通事故率?？赡芩俣仍跀M建公路中，需嚴(yán)格遵循初定路線平、縱線形要素，通過可能速度預(yù)測(cè)模型計(jì)算獲取。可能速度不僅要對(duì)公路線形設(shè)計(jì)進(jìn)行全面檢查、修正，還要為超高、視距等設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。

已建公路：建成通車運(yùn)輸養(yǎng)護(hù)管理期為已建公路所處階段，可能速度在改建該公路或重新設(shè)置交通安全標(biāo)志中起到指導(dǎo)作用?？赡芩俣仍谝呀ü穬?nèi)需按照原設(shè)計(jì)文件內(nèi)的路線平、縱線性因素，由可能速度預(yù)測(cè)模型計(jì)算取得。

3.2為公路線形設(shè)計(jì)檢查和修改提供依據(jù)

第一，通過可能速度圖的線形設(shè)計(jì)檢查。作為一條連續(xù)曲線圖，可能速度圖內(nèi)需具備相關(guān)信息資料，如里程樁號(hào)、平曲線示意圖等。在可能速度圖內(nèi)可及時(shí)找出線形設(shè)計(jì)存有問題的地方，為正確修改提供依據(jù)。該檢查方式更為直接、有效。

第二，通過可能速度圖的線形修改。如線形設(shè)計(jì)存有問題需做修改，可通過以下方式修改，具體如下：

其一修改線形要素技術(shù)指標(biāo)改變速度。通過圓曲線半徑、縱坡值等修改，可達(dá)到可能速度曲線變化的目的，進(jìn)而將原線形設(shè)計(jì)存有問題消除。

其二根據(jù)設(shè)想將可能速度圖直接進(jìn)行修改，以此將原線形設(shè)計(jì)存有問題消除。根據(jù)修改過的可能速度進(jìn)行線形要素指標(biāo)的再次確定。如根據(jù)可能速度對(duì)圓曲線半徑、超高值進(jìn)行反算等。

3.3其他設(shè)計(jì)與沿線設(shè)施設(shè)計(jì)

（1）確定超高值。設(shè)計(jì)速度確定的圓曲線超高值因超速行駛，導(dǎo)致其超高值與設(shè)計(jì)需求不符，存有偏低現(xiàn)象，進(jìn)而增加事故率。如將可能速度作為超高值確定的依據(jù)，可增加其合理性，減少交通事故發(fā)生機(jī)率。但必須有效控制最大超高值，通常設(shè)置于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值以下。

（2）確定行車視距。停車、超車、會(huì)車與錯(cuò)車視距為規(guī)定的行車視距。行車視距和行駛速度息息相關(guān)，如具有較低行駛速度，要求其具備較短視距。當(dāng)以設(shè)計(jì)速度對(duì)行車視距加以確定，車輛超速行駛過程中，極易產(chǎn)生視距過短現(xiàn)象，進(jìn)而增加行車危險(xiǎn)性。當(dāng)以可能速度對(duì)行車視距加以確定，則可避免以上問題的產(chǎn)生。

（3）確定斷面寬度。公路橫斷面具有較多構(gòu)成部分，行車道、中間帶、路肩等為正線路段橫斷面的主要構(gòu)成部分。如具有較低行駛速度，無需較寬安全凈距寬度。如車輛行駛過程中存有超速現(xiàn)象，極易產(chǎn)生安全凈距過短現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)車輛行駛安全性造成嚴(yán)重影響。基于此，可按照可能速度對(duì)橫斷面構(gòu)成部分的寬度加以確定。

（4）確定爬坡車道位置與長(zhǎng)度。載重汽車爬坡時(shí)，如路段具有較大縱坡，必須對(duì)坡度阻力加以克服，這種情況下需降低行車速度，進(jìn)而增加了載重車和小客車之間的速度差，間接增加了超車頻率，最終導(dǎo)致交通事故率驟增。除此之外，車輛混合行駛時(shí)因具有較大速差，將對(duì)快車行駛自由度造成嚴(yán)重影響，降低通行能力。為對(duì)以上問題進(jìn)行有效處理，需將載重汽車行駛的專用車道增設(shè)于陡坡路段上坡方向行車道右側(cè)，從主線車流內(nèi)將載重汽車分離出現(xiàn)，此為爬坡車道。爬坡車道通常設(shè)置于2種情況下，如載重汽車在上坡方向時(shí)，其行駛速度低于表1容許最低速度；或路段設(shè)計(jì)通行能力在設(shè)計(jì)小時(shí)交通量以下時(shí)設(shè)置。

4結(jié)語

綜上所述，可能速度是在良好的氣候條件與交通環(huán)境下，汽車行駛的影響因素只有公路自身幾何條件，技術(shù)嫻熟的司機(jī)駕駛車輛順著公路行駛時(shí)可能達(dá)到的速度，被叫做可能速度。在可能速度線形設(shè)計(jì)應(yīng)用中其基礎(chǔ)前提為現(xiàn)行設(shè)計(jì)方式，通過可能速度預(yù)測(cè)流程的增加，可對(duì)初定路線平、縱線形指標(biāo)加以檢查、修改，實(shí)現(xiàn)可能速度圖變化的連續(xù)性、均衡性。并為其他技術(shù)指標(biāo)確定及沿線設(shè)施合理設(shè)置提供可靠依據(jù)。作為公路線形設(shè)計(jì)應(yīng)用中的一種全新方式，可能速度在公路線形設(shè)計(jì)中的合理運(yùn)用，可有效處理公路線形設(shè)計(jì)質(zhì)量與安全問題，實(shí)現(xiàn)公路工程事業(yè)的快速發(fā)展。

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