姬志洋

摘要：作為影響交通安全的重要因素，公路線形設(shè)計(jì)是道路設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。現(xiàn)階段我國(guó)道路交通安全問題日加嚴(yán)重，為降低交通事故的發(fā)生率，應(yīng)從運(yùn)行速度的一致性角度出發(fā)，深入分析公路線形的連續(xù)性。本文主要對(duì)運(yùn)行速度的概況、公路線形設(shè)計(jì)連續(xù)性等內(nèi)容進(jìn)行了分析與探究，以期提升公路線形連續(xù)性設(shè)計(jì)的合理性，為行車安全提供可靠的保障。

關(guān)鍵詞：運(yùn)行速度；公路線形設(shè)計(jì)；連續(xù)性；概況；合理性；公路工程

中圖分類號(hào)U4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)2095-6363（2016）06-0119-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，公路工程已經(jīng)成為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)中的一項(xiàng)重要建設(shè)項(xiàng)目，線形設(shè)計(jì)作為公路工程施工中的重要內(nèi)容，其設(shè)計(jì)水平的高低直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。施工中應(yīng)在分析運(yùn)行速度的基礎(chǔ)上，對(duì)公路線形設(shè)計(jì)連續(xù)性加以重視，才能確保公路工程的質(zhì)量。在駕駛過程中，駕駛員所選定的實(shí)際運(yùn)行速度是對(duì)三維立體線形判斷的表現(xiàn)形式。由此可見，運(yùn)行速度的連續(xù)性是反映公路線形連續(xù)性優(yōu)劣的重要指標(biāo)，如在一定范圍內(nèi)有效限制各路段間的車速變化情況，可以確保運(yùn)行速度的連續(xù)性，進(jìn)而達(dá)到保證公路線形連續(xù)的目的，并起到交通事故率降低的作用。

1.運(yùn)行速度的概況

運(yùn)行速度的概念在《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003與《公路線形設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD20-2006的設(shè)計(jì)和管理思想中引入。在氣候條件良好及交通條件正常的情況下，一般駕駛員沿某條道路駕駛汽車行駛時(shí)實(shí)際選用的車速就是運(yùn)行速度。預(yù)測(cè)運(yùn)行速度的方式主要有2種：第一，理論預(yù)測(cè)法，主要應(yīng)用于擬建與改建公路中，由V運(yùn)表示得出的運(yùn)行速度；第二，在已建公路上選用GPS定位系統(tǒng)、雷達(dá)測(cè)速儀、非接觸式測(cè)速儀等進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查，通過回歸統(tǒng)計(jì)方式進(jìn)行線形要素與運(yùn)行速度模型的建立，并對(duì)縱坡影響運(yùn)行速度的因素進(jìn)行充分考慮，隨后修正、折減回歸模型，并得出運(yùn)行速度與線形幾何要素之間的回程方程，因其選用的全部數(shù)據(jù)為現(xiàn)場(chǎng)路段實(shí)測(cè)，可選用V85%作為其運(yùn)行速度。

在正常道路、交通及氣候條件下，在幾何受限的路段，在確保相應(yīng)行駛舒適度的情況下車輛能夠安全行駛的最高速度就是設(shè)計(jì)速度，表1就是我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ001-97）遵循設(shè)計(jì)速度制定的。在現(xiàn)代汽車尺寸、高功率及交通擁擠等狀況下，設(shè)計(jì)速度已經(jīng)無法對(duì)其適應(yīng)，這也是交通事故頻發(fā)的重要原因，進(jìn)而限制了設(shè)計(jì)速度。

2.公路線形設(shè)計(jì)連續(xù)性的分析

通常情況下，選用透視圖對(duì)公路設(shè)計(jì)連續(xù)性進(jìn)行檢查，較為復(fù)雜，因此，這種方式只用于陡、急轉(zhuǎn)彎路段，一般情況下則不選用。作為一條三維帶狀物，公路線形設(shè)計(jì)連續(xù)性主要在平、縱及橫3個(gè)方面充分體現(xiàn)。

在路線平面設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)汽車行駛軌跡進(jìn)行充分考慮，只有平面線形接近這個(gè)軌跡時(shí)，才能確保公路線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性，才能確保車輛行駛的安全性與提升其舒適度，特別是在高速行駛情況下。因此，選用緩和曲線與圓曲線及直線組合的方式進(jìn)行平曲線設(shè)計(jì)，進(jìn)而達(dá)到曲率過渡緩和的作用，這種方式也對(duì)駕駛員的期望與汽車行駛軌跡相符合，同時(shí)，也起到了提升線形連續(xù)性的作用。

直線與豎曲線是路線縱斷面設(shè)計(jì)的主要組成部分。在線形組合確定及運(yùn)用指標(biāo)中，必須以滿足汽車行駛需求為出發(fā)點(diǎn)，并對(duì)線形連續(xù)性進(jìn)行充分考慮，如直線長(zhǎng)度、坡度將對(duì)汽車行駛速度、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)及行車安全等造成極大的影響。同時(shí)，應(yīng)對(duì)豎曲線的指標(biāo)進(jìn)行充分考慮，限制因素應(yīng)從離心力、行車舒適度及安全視距等方面來看，并對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)力學(xué)及駕駛員的視覺心理及生理需求進(jìn)行最大限度地滿足。

在設(shè)計(jì)路線橫斷面時(shí)，路面寬度、平整度、交通組成等都是線路連續(xù)性的決定因素，因此，為提高線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性，應(yīng)確保橫斷面設(shè)計(jì)的合理性，只有這樣才能提升行車的安全性。通過分析公路線形設(shè)計(jì)連續(xù)性的3方面，可以得出，對(duì)公路線形連續(xù)性起到影響的各種限制因素主要通過駕駛員的視覺心理感受，最后向汽車運(yùn)行速度進(jìn)行反映。由此可見，通過研究運(yùn)行速度，可以對(duì)公路線形設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行有效提升。

3.選用運(yùn)行速度研究公路線形的可行性

車速的分布特征對(duì)道路特定位置交通安全性能起到?jīng)Q定作用，地點(diǎn)車速的樣本均值、車速的樣本方差、樣本標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)、偏度及峰值都是車速分布特征的指標(biāo)。

作為道路工程結(jié)構(gòu)的中重要組成部分，線形設(shè)計(jì)是否良好將對(duì)工程建設(shè)的整體質(zhì)量造成極大的影響。為此，施工單位必須重視公路工程線形設(shè)計(jì)，按照運(yùn)行速度的相關(guān)規(guī)定，才能確保道路工程線形設(shè)計(jì)的合理性。在線形設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)實(shí)際運(yùn)行速度的各項(xiàng)影響因素進(jìn)行充分考慮，通過運(yùn)行速度對(duì)公路線形問題進(jìn)行研究，不僅要對(duì)公路路線各路段進(jìn)行研究，更要與汽車動(dòng)力因素有效結(jié)合，只有這樣才能確保運(yùn)行速度研究的合理性。運(yùn)行速度將對(duì)交通事故率的形態(tài)、規(guī)律造成極大的影響，通過運(yùn)行速度研究，可以有效提升公路線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性并能對(duì)交通安全的可行性進(jìn)行分析。

1）公路設(shè)計(jì)速度應(yīng)遵循前期可行性研究進(jìn)行確定，選用設(shè)計(jì)速度概念進(jìn)行公路線形初始設(shè)計(jì)，并進(jìn)行平面圖與縱斷面圖的繪制。按照曲線半徑與縱坡坡度大小劃分整條路線，一般包括直線段、縱坡段、平曲線段及平縱組合段等。其中各個(gè)線段的計(jì)算方式為下所示：

其中，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的路線為平曲線段，如車輛在曲線段行駛，曲線長(zhǎng)度不足，則為增加開車人員的心理負(fù)擔(dān)，必須快速轉(zhuǎn)方向盤，這種情況在速度極高的高速公路內(nèi)行駛，將大大增加其行車危險(xiǎn)性。如緩和曲線長(zhǎng)度較短，那么離心加速度變化率比則具有較小的數(shù)值，此時(shí)乘客將感覺不適。當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角很小時(shí)，相比其具體情況，曲線長(zhǎng)度則有所不足，往往會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)覺，如曲線不足。基于此，必須確保平曲線長(zhǎng)度充足。為達(dá)到行車安全性有效提升的目的，應(yīng)進(jìn)行平曲線最小長(zhǎng)度的確定，且對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行思考，如開車人員在方向盤操作過程中無壓力，需遵循6s通過時(shí)間進(jìn)行平曲線最小長(zhǎng)度的判定，如100h/km為其設(shè)計(jì)車速，則1km為平曲線長(zhǎng)度，0.2km則為其最小值。在判定小偏角平曲線長(zhǎng)度過程中，路線轉(zhuǎn)角不大于7度的角則被稱為小偏角，如轉(zhuǎn)角與7°等同的情況下，也可按照6s設(shè)置平曲線，如轉(zhuǎn)角小于7°，曲線長(zhǎng)度增加，則其路線轉(zhuǎn)角將會(huì)降低，兩者之間為反比關(guān)系，當(dāng)轉(zhuǎn)角低于2°，可按照2°進(jìn)行路線轉(zhuǎn)角設(shè)置及準(zhǔn)確計(jì)算。

2）在公路線形連續(xù)性設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下原則，首先視覺連續(xù)性，對(duì)駕駛員視線起到自然引導(dǎo)作用，應(yīng)防止不判斷失誤線形的出現(xiàn)，這也是公路線形連續(xù)性設(shè)計(jì)衡量的基礎(chǔ)；其次，運(yùn)行速度的連續(xù)性，公路空間線形的主要組成部分為平面相鄰線形要素、縱斷面相鄰線形要素與平縱組合相鄰線形要素等。確保運(yùn)行速度連續(xù)性是防止汽車運(yùn)行速度出現(xiàn)突變的主要因素，更能提高汽車行駛的平順性、連續(xù)性與安全性；最后，加速度連續(xù)性，有平、縱出現(xiàn)的加速度變化不能過大與過快，進(jìn)而對(duì)汽車行駛的舒適度、連續(xù)性及安全性造成極大的影響。

為達(dá)到公路線形合理化、準(zhǔn)確化，需進(jìn)行線性設(shè)計(jì)體系的不斷完善，且對(duì)其設(shè)計(jì)重點(diǎn)進(jìn)行充分了解，只有這樣才能將其功能全部展現(xiàn)出來，才能達(dá)到工程質(zhì)量全面提升的目的。在運(yùn)行速度原理基礎(chǔ)上，要求公路線形連續(xù)性設(shè)計(jì)必須與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符，嚴(yán)格遵循施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及施工條件，準(zhǔn)確判定其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，確保其具有合理性、經(jīng)濟(jì)性。于此同時(shí)，通過運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型的應(yīng)用，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)公路沿線運(yùn)行速度，且及時(shí)做好調(diào)整、修正工作，最終判定合理的運(yùn)行速度，只有這樣才能確保公路線形具有良好的連續(xù)性。

4.結(jié)論

綜上所述，隨著國(guó)內(nèi)交通量的不斷加大，要求施工企業(yè)必須充分結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，確保線形設(shè)計(jì)的合理性、可行性，只有這樣才能確保工程建設(shè)質(zhì)量，才能最大限度地提升行車的安全?；谶\(yùn)行速度原則，我們必須加大線形設(shè)計(jì)力度。確保其設(shè)計(jì)具有準(zhǔn)確性，為此，必須選用運(yùn)行速度對(duì)公路線形的可行性進(jìn)行研究。