王曼君

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550001)

1 公路線型設(shè)計(jì)與交通安全

1.1 直線設(shè)計(jì)

直線線型在公路路線設(shè)計(jì)中最為常見，其特點(diǎn)為簡單流暢、設(shè)計(jì)及施工難度較低、可有效縮短路線距離等。直線線型對公路工程所在地原本的地形地貌有嚴(yán)格要求，在平原及微丘陵地區(qū)應(yīng)用更為廣泛。也正因直線線型的突出特點(diǎn)，車輛行駛過程中，對駕駛員駕駛技巧要求相對較低，且更容易引發(fā)駕駛疲勞、超速等現(xiàn)象。因此在公路路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，對直線線型的長度、時(shí)速等均做出嚴(yán)格限制，即要求直線線型公路的最大長度不超過設(shè)計(jì)時(shí)速的20倍，且設(shè)計(jì)時(shí)速不超過60 km/h。若直線線型位于同向曲線之間，其最大長度也不應(yīng)超過設(shè)計(jì)時(shí)速的6倍，若位于反向曲線之間，則長度上限為2倍設(shè)計(jì)時(shí)速。若受到原地形地貌的影響，以上要求無法達(dá)到，同向曲線間的直線距離也不得超過3倍設(shè)計(jì)時(shí)速。

為提高直線路段駕駛安全，處于空曠位置的長直線公路，其兩側(cè)應(yīng)存有可清晰區(qū)分的植物或構(gòu)筑物，緩解駕駛員視覺疲勞，減少交通事故發(fā)生。

1.2 曲線設(shè)計(jì)

(1)平曲線

平曲線主要指圓曲線及緩和曲線，在公路線型設(shè)計(jì)中，主要用于兩直線的連接，使得車輛行駛過程中，能夠平滑完成不同直線路段間的過渡。在平曲線設(shè)計(jì)中，需重點(diǎn)考慮離心力對車輛行駛安全的影響。車輛途徑平曲線路段時(shí)，因離心力作用會發(fā)生不同程度的側(cè)向滑移，容易影響駕駛員對實(shí)際路況的判斷，進(jìn)而出現(xiàn)操作失誤，引發(fā)安全事故。

總結(jié)以往交通事故發(fā)生情況，發(fā)現(xiàn)在平曲線路段，平曲線半徑越小，事故發(fā)生概率越高。因此在設(shè)計(jì)過程中，需合理增加平曲線半徑，給出如下設(shè)計(jì)要點(diǎn)：①選擇緩和曲線線型，或適當(dāng)擴(kuò)大路面寬度；②盡量避免大曲率、大轉(zhuǎn)角線型同時(shí)出現(xiàn)；③對平曲線路段設(shè)計(jì)時(shí)速做嚴(yán)格限制，以降低離心率，防止車輛行駛中發(fā)生側(cè)向滑移。

(2)豎曲線

線型設(shè)計(jì)中豎曲線的應(yīng)用主要為提供更舒適的駕駛體驗(yàn)及視距，確保行車安全。豎曲線即在線路斷面上，通過變坡點(diǎn)將相鄰坡段連接形成的曲線。豎曲線設(shè)計(jì)關(guān)鍵指標(biāo)為長度和半徑，要求豎曲線坡差能夠?yàn)樨Q曲線提供足夠的半徑，并保證半徑與視距相協(xié)調(diào)。在整個(gè)路段中，盡可能避免出現(xiàn)豎曲線轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)，提高公路安全性。

1.3 縱坡設(shè)計(jì)

有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在平原地區(qū)交通事故中，發(fā)生在上下坡路段的事故占比在7%左右，而在丘陵和重丘陵地區(qū)，這一比例更高，分別為18%和25%?？v坡路線交通安全問題高發(fā)的原因?yàn)?，車輛在上下坡行駛過程中，其實(shí)際車速要高于設(shè)計(jì)時(shí)速，駕駛員的有效反應(yīng)時(shí)間更短，因此更容易出現(xiàn)車輛相碰撞的事故，且事故發(fā)生概率與縱坡坡度正相關(guān)。

首先，縱坡長度不宜過長，若坡面過長，車輛上坡行駛的難度更高，下坡行駛中車速會較設(shè)計(jì)時(shí)速有更大比例的提升，一旦遭遇危險(xiǎn)情況，易因剎車不及時(shí)而引發(fā)交通事故。其次，若因外部條件限制，坡面長度無法被有效控制，可在線路內(nèi)增設(shè)緩坡。再次，縱坡端部應(yīng)盡可能避開隧道、橋洞等設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后，縱坡路段應(yīng)做好路面排水設(shè)計(jì)，避免陰雨天氣坡底大量積水而影響車輛安全通行。例如，某平原地區(qū)國道項(xiàng)目為東西向設(shè)計(jì)，規(guī)劃長度7.9 km。在縱斷面線型設(shè)計(jì)上，該工程執(zhí)行最大坡度3.0%的標(biāo)準(zhǔn)，考慮到后期車輛行駛安全，將坡度設(shè)計(jì)為2.46%，最大坡長設(shè)計(jì)為497.650 m。初步方案確定后，設(shè)計(jì)人員選取坡度為2%的路段進(jìn)行視距測算，發(fā)現(xiàn)線路停車視距充分達(dá)標(biāo)。再對合成縱坡路段進(jìn)行測算，采用100 km/h的設(shè)計(jì)時(shí)速，控制合成縱坡不超過10%。

2 公路視距設(shè)計(jì)與交通安全

視距即駕駛員在路面行駛過程中，其眼睛可直接觀測的最遠(yuǎn)距離，包括路標(biāo)、障礙物的影響。視距與公路路線線型設(shè)計(jì)高度相關(guān)，且被公路交通安全所重點(diǎn)考慮。公路路線中，不良視距點(diǎn)主要出現(xiàn)在縱斷面凹凸曲線節(jié)點(diǎn)及平面暗彎處，易引發(fā)交通事故。為有效消除不良視距點(diǎn)，需要將視距因素考慮到公路路線設(shè)計(jì)當(dāng)中，并結(jié)合初始行車速度進(jìn)行考量。若公路項(xiàng)目位于山區(qū)，因其縱斷面高度差大，車輛上下坡行駛時(shí)，均有可能對車輛制動距離產(chǎn)生較大影響，此時(shí)的視距設(shè)計(jì)還需與縱坡坡度相協(xié)調(diào)。若為短隧道內(nèi)的路線設(shè)計(jì)，應(yīng)避免將其設(shè)計(jì)為反向曲線。若為長隧道項(xiàng)目，在反向區(qū)段添加緩和曲線的基礎(chǔ)上，可設(shè)計(jì)為反向曲線類型，以盡可能降低“S”型路線對駕駛員視距的干擾。

3 公路速度設(shè)計(jì)與交通安全

行車速度對交通安全的影響更為直接，且公路路面在長期承受行車荷載的過程中，車輛行駛速度也會給路面使用壽命造成一定影響。公路路線設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)時(shí)速多被用作公路線型指標(biāo)的檢驗(yàn)工具，對公路各路段與設(shè)計(jì)時(shí)速不相符的路線參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以保證公路安全等級達(dá)標(biāo)。

一般情況下，經(jīng)行車輛的實(shí)際行駛速度與設(shè)計(jì)時(shí)速間差距非常有限，即車輛多按照公路設(shè)計(jì)時(shí)速行駛，以設(shè)計(jì)時(shí)速為標(biāo)準(zhǔn)對公路路線的幾何設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，可最大限度確保公路線型設(shè)計(jì)與后期行車需求相適應(yīng)，減少交通事故發(fā)生。因此在公路路線設(shè)計(jì)中，就要充分利用設(shè)計(jì)時(shí)速，將設(shè)計(jì)要點(diǎn)總結(jié)如下：第一，參考已有公路運(yùn)行時(shí)速預(yù)估模型，繪制公路運(yùn)行時(shí)速曲線圖，逐一檢驗(yàn)線型指標(biāo)與運(yùn)行時(shí)速的相容性，確保各指標(biāo)滿足公路安全、穩(wěn)定運(yùn)行的要求。第二，結(jié)合公路項(xiàng)目所在區(qū)域地形地貌特征、后期運(yùn)行通行車輛類型特點(diǎn)、公路運(yùn)行特點(diǎn)等，確定路線幾何參數(shù)，以得到最佳的線型設(shè)計(jì)方案。第三，初步設(shè)計(jì)階段可根據(jù)公路線型、沿線自然條件、既有構(gòu)筑物分布等，對比分析不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從中選取最佳的設(shè)計(jì)方案。第四，若路線中存在連續(xù)下坡路段，可增加避險(xiǎn)車道及降溫水池，以便應(yīng)對突發(fā)安全狀況。

4 結(jié) 論

總之，公路路線設(shè)計(jì)中的線型設(shè)計(jì)、視距設(shè)計(jì)及速度設(shè)計(jì)均與后期交通安全存在緊密聯(lián)系。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)重點(diǎn)考慮路線安全性，合理運(yùn)用設(shè)計(jì)時(shí)速對各項(xiàng)線型幾何參數(shù)進(jìn)行校正，以得到最佳的線型設(shè)計(jì)方案，確保車輛行駛安全。