喻力斌（湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院，湖南長沙410000）

試析公路設(shè)計因素對交通安全的影響

喻力斌（湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院，湖南長沙410000）

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)函，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善。公路作為與人們生產(chǎn)生活等日常行為密切相關(guān)的行業(yè)，其發(fā)展水平越來越受到人們的關(guān)注和重視。本文就公路設(shè)計因素對交通安全的影響進行分析，并提出完善措施。

公路；設(shè)計因素；交通安全；影響

1 引言

近些年來，隨著我國城市化進程的不斷加快，城市人口數(shù)量逐漸增加，使得車輛數(shù)量也不斷增長，對于公路的承載能力要求更加嚴格。所以，在進行公路設(shè)計的過程中，需要依據(jù)公路的交通承載能力等情況開展公路設(shè)計工作，從而提高公路交通的安全性以及穩(wěn)定性。

2 平面設(shè)計

2.1 直線長度

2.1.1 長直線對交通安全的影響

直線長度在公路平面線性設(shè)計中其要素主要為兩種，即長直線以及短直線，若直線線性過長或者是過短都是埋下安全隱患。例如，直線過程，那么駕駛者的反應(yīng)力以及感知力都會受到影響，不能及時調(diào)整汽車的形勢狀態(tài)，且使得駕駛者以自我為中心的意識不斷增強，憂患意識弱化，認為長直線的行車視野較好，超車便捷，行車速度也會不斷上升，動視力下降。一般情況下，和靜視力相比，動視力低出20%左右，在特殊情況下會低出30%以上。隨著行車速度的增加，駕駛者的有效視野范圍會不斷變窄，因此在長直線形下行駛對駕駛者有催眠作用，其反應(yīng)和應(yīng)急能力有所弱化，最終造成行車判斷失誤，引發(fā)交通事故。例如，若汽車的行駛速度為100km/h，則公路長直線的線性長度需控制在1500～2000m左右，當(dāng)超出該范圍是則會埋下安全隱患。若直線長度大于3000m，則交通事故的發(fā)生概率也會提高。

2.1.2 短直線對交通安全的影響

短直線是平面線形的重要因素，據(jù)相關(guān)研究結(jié)果表明，公路線性中直線的最大長度需要控制在3min行程以內(nèi)，這樣才能保證交通安全。反之，公路上若汽車的最大行駛速度為120km/h，則3min中駕駛行程為6km，駕駛者行駛在兩個同等彎曲的短直線時，駕駛者開過第一個彎道就會認為前方的第2個彎道和第2個彎道是同一個彎道，使得駕駛?cè)藛T基礎(chǔ)保持相同的速度過第2個彎道，但是這樣會使得汽車偏離原有的行駛軌道，如圖1所示。

圖1 高速公路上不合理的短直線設(shè)計示意圖

如圖1所示，高速公路上相鄰兩個彎道中的短直線就是兩個曲線之前設(shè)置的直線路段。若其最小長度大于駕駛速度，駕駛速度為60km/h，那么反向曲線間最小直線長度應(yīng)大于設(shè)計速度的2倍。因此，若設(shè)計速度小于40km/h，則可以參照上述設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。若地形地貌較為復(fù)雜，最小直線長度可以適當(dāng)減小，但是最小也必須大于設(shè)計速度的3倍。

2.2 平曲線

平曲線對車輛安全行駛的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①圓曲半徑對車輛安全行駛的影響。汽車在順著曲線行駛時會產(chǎn)生較大的離心力，其會沿著圓弧的外側(cè)滑移，特別是在半徑比較小時，其產(chǎn)生的離心力會比車輪同路面產(chǎn)生的摩擦向心力大，這就會造成安全事故率提高。車輛在圓曲線行駛時，需要適當(dāng)?shù)臏p速，速度降低幅度越大，就越容易引發(fā)事故。速度差小大小和事故的發(fā)生可能性呈正比關(guān)系。部分雙車道路線設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)比較低，因此在設(shè)計過程中盡量采用較小的曲線。所以道路的曲線半徑較大，就會使得相鄰路線的半徑比較小。所以，需要合理選擇圓曲半徑，同時還需要對相鄰曲線的技術(shù)指標(biāo)進行綜合考量，并考量中間線的長度，保證線路的流暢和連續(xù)性，提高車輛行駛的安全性。②平曲線轉(zhuǎn)角也會對交通安全造成影響，平曲線轉(zhuǎn)角的大小也會對駕駛員的視距造成影響，駕駛員在駕駛過程中其視線是局限在一定角度內(nèi)，可將曲線的安全角度控制在20°以內(nèi)。若曲線轉(zhuǎn)角超出這一范圍，就會埋下安全隱患。③平曲線長度，若平曲線的長度較小，就會使得駕駛員的集中力較高，對機動車輛的操作也會增加，若有不慎則會引發(fā)安全事故。平曲線設(shè)計如圖2所示，公路平曲線的最小長度標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

圖2 平曲線合理設(shè)計示意圖

表1 公路平曲線最小長度

3 縱斷面設(shè)計

3.1 坡度

縱斷面線性設(shè)計分為縱向坡度和變坡點出的豎曲線兩類，如果縱向坡度過陡，變坡點過高，坡道過于長，就會給汽車上下坡時帶來很多困難，容易引發(fā)交通事故。據(jù)調(diào)查表明，25%的交通事故發(fā)生在坡道部分，發(fā)生在平原地區(qū)和丘陵地區(qū)的交通事故分別占17%和18%，明顯低于坡道部分。施工人員在縱斷面線性設(shè)計過程中沒有準(zhǔn)確把握坡度的大小，坡度不平緩，坡道過長就會嚴重影響行車安全。目前，最嚴重的縱斷面線性的坡度問題表現(xiàn)在山區(qū)橋涵和涵洞兩端的跳車。如果施工人員在設(shè)計縱斷面線性時沒有注意到臺背的材料構(gòu)筑和臺身不同，就會影響沉降的均勻性，當(dāng)橋梁、涵洞和平面地形的結(jié)合處出現(xiàn)一些細小的裂縫，浸入雨水之后，就會導(dǎo)致路基病害，甚至造成橋梁坍塌，嚴重威脅行車安全。

3.2 坡長

在地面高差相等的情況下，坡度同坡長之間存在著反比例關(guān)系，縱坡的長度以及坡度對汽車的安全行駛具有較大的影響，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①若上坡長度過長，則汽車在上坡的過程中發(fā)動機會長期維持高溫狀態(tài)，增加油耗，容易引發(fā)熄火，若是在氣溫較低的天氣，地面會發(fā)生冰凍，車輪和地面之間的摩擦力較低，不會出現(xiàn)溜車現(xiàn)象。與此同時，坡長不合理也會影響駕駛員的視距，在間接性上坡路段設(shè)計時，造成駕駛員對坡度的判斷不準(zhǔn)確。②汽車在下坡過程中因為慣性和重力加速度，使得車速不斷提升，為了實現(xiàn)對車速的嚴格控制，就需要連續(xù)踩踏制動，若汽車制動器踩踏頻率過高，就會造成制動失靈。依據(jù)國家相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，下坡過程中如果發(fā)生安全事故的可能性比上坡發(fā)生事故的概率高，因此，需要對坡長進行科學(xué)設(shè)計。

3.3 豎曲線半徑大小其緩沖作用。較為常見的形式有凸形豎曲線和凹形豎曲線。對交通安全的影響主要有：①緩和沖擊，汽車在曲線段行駛時就會產(chǎn)生離心力，降低駕駛員的舒適度，也會對汽車的懸掛系統(tǒng)造成影響，因此需要對離心加速度進行嚴格控制，可控制在0.7m/s2；②車視距離。設(shè)置凸型曲線的主要作用是給予駕駛員足夠的視野，縮小盲區(qū)面積，若豎曲線的半徑設(shè)置不合理，就會對駕駛員的視線造成影響。

4 橫斷面設(shè)計

4.1 路面寬度

①路面寬度，理論上路面寬度越大越有助于安全行駛，如果是雙向道路路面寬度高于6.5m，此時交通安全事故要低得多。但是如果路面的寬度過大，那么駕駛員往往會加大行駛速度，利用空余車道進行超車，也會增加交通安全隱患；②中間帶寬度，設(shè)置中間帶寬度的目的是為了進行合理的車輛分流，預(yù)防車輛燈光照射疲勞，對路面進行美化。設(shè)置合理尺寸的中間帶能夠有效的預(yù)防交通安全事故，中間帶的設(shè)置尺寸一般在4～5m較為合理，車道寬度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 車道寬度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

4.2 路拱橫坡

路拱的主要作用是避免路面出現(xiàn)積水，可順利將雨水或者是其他積水順利排出，但是需要對行車的安全性進行深入研究，汽車在通過路拱過程中會隨著水平力的增加使得汽車的不穩(wěn)定性提高，對汽車的制動造成影響。因此，在設(shè)計路拱時需要就當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和路面類型等進行考量，如路段為中等強度降雨地區(qū)，那么路拱的坡度需應(yīng)控制在2%左右，但是若所處地區(qū)屬于強降雨地區(qū)，那么需要適當(dāng)增加路拱坡度。

5 結(jié)束語

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展以及人民生產(chǎn)生活水平的提高，車輛數(shù)量不斷增長，為此，需要對公路進行合理設(shè)計，保證公路的運行安全。為了保證公路交通安全，降低安全事故的發(fā)生頻率，需要在設(shè)計過程中對各影響因素進行綜合考量，從而維護人民的生命財產(chǎn)安全。

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坡頂和坡底是事故概率最高的位置，為了有效避免交通事故，需要在相鄰縱坡線的交點處加設(shè)一段豎曲線，從而發(fā)揮

U412.3

A

2095-2066（2016）32-0197-02

2016-8-2

喻力斌（1971-），男，高級工程師，本科，主要從事公路橋梁設(shè)計等工作。