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        基于運行速度的公路設(shè)計方法及影響分析

        2021-12-06 21:24:46戚文斌
        科學(xué)與生活 2021年23期

        戚文斌

        摘要:公路線性設(shè)計與公路使用安全有著不可劃分的關(guān)系,嚴格遵守車輛運行規(guī)律來進行公路線形設(shè)計,能夠為公路的穩(wěn)定使用,以及行駛車輛的安全提供最佳的保障。本文對行車速度影響因素進行分析,結(jié)合運行速度預(yù)測模型設(shè)計,以及公路線性與安全設(shè)計,為公路設(shè)計水平的提升提供一定的理論依據(jù)。

        關(guān)鍵詞:運行速度;公路設(shè)計方法;影響分析

        公路是否安全取決于線性設(shè)計,結(jié)合行車特點設(shè)計公路線性,有助于公路線路設(shè)計的更加科學(xué)。結(jié)合車輛動力性能以及地形條件等因素,來分析行車速度,為公路運行提供最佳保障。所以,在運行速度的基礎(chǔ)上討論公路設(shè)計,并研究影響的相關(guān)因素,為設(shè)計指出完善的方法,對于公路的安全性有著實質(zhì)性意義。

        一、行車速度影響因素分析

        車輛行駛中的速度是持續(xù)變化的,與外界因素、內(nèi)部因素息息相關(guān)。外部因素主要包含了天氣、溫度、氣候、路況等,內(nèi)部因素主要包含司機的精神狀態(tài)、身體狀況、駕駛經(jīng)驗等。公路設(shè)計時速所參展的是公路安全時速,因為車始終都是行駛變化的,所以車速需要控制在安全時速的范圍內(nèi),公路設(shè)計一般情況下就是考慮到安全時速的最佳點,然后根據(jù)時速需求來設(shè)計限速標(biāo)準,對于超出標(biāo)準時速范圍內(nèi)的情況都不做過多的研究。司機在行駛期間如果遇到車輛較少、外界條件較好時,可能會出現(xiàn)超過設(shè)計標(biāo)準時速的情況,在行駛期間對于危險時速沒有具體的概念,所以公路設(shè)計需要設(shè)定一個超越時速的上限標(biāo)準,否則一旦超越危險時速,極易發(fā)生危險事故。結(jié)合實踐來看,公路在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)牡胤讲捎脧澋?,不能一味使用直線,否則在汽車行駛期間,駕駛員極易對道路產(chǎn)生視覺疲勞而引發(fā)事故,且在道路兩旁應(yīng)當(dāng)設(shè)計適當(dāng)?shù)木G植,結(jié)合雷達測速所繪表格,可以找到公路上的汽車行駛規(guī)律,找出規(guī)律,即可針對性的開展公路設(shè)計,為人車提供保障。

        二、運行速度預(yù)測模型設(shè)計

        公路的設(shè)計速度要參照真實駕駛情況,保證設(shè)計的真實性與科學(xué)性,通過模擬技術(shù),來進行車速設(shè)計,可以掌握各天氣情況下汽車行駛的真實數(shù)據(jù)。結(jié)合直線與曲線的行車速度,在設(shè)計中合理加入路口干擾。

        (一)在設(shè)計車速過程中,要經(jīng)歷實驗階段,實驗隨著行車路線周遭環(huán)境的變化,可以設(shè)計出行車速度的軌跡。設(shè)計的特性對于車輛行駛的速度具有較大的影響,例如駕駛員的心態(tài)會隨著駕駛中遇到的彎道坡度變化而浮動。在設(shè)計中,可以將這些干擾內(nèi)容通過分等級來明確影響程度。通常在設(shè)計中采用2級干擾,就可以達到18%的效果[1]。

        (二)直線運行速度設(shè)計

        在公路設(shè)計期間,部分車輛較為稀疏,所以可采用直線公路設(shè)計,在設(shè)計時不宜采用過長的直線公路,避免出現(xiàn)駕駛?cè)藛T視覺疲勞而引發(fā)交通事故。所以,為了保證行車安全,要合理進行速度設(shè)計,保證車與人的安全,且需要控制在一定的加速范圍內(nèi),才能實現(xiàn)直線運行速度的控制,增強設(shè)計性。

        (三)平曲線道路測速

        結(jié)合實際來看,對平曲線運動有影響的因素為公路線形設(shè)計。所以,在進行平曲線運動的研究時,影響的因素只有線性設(shè)計,所以就要及時開展線性設(shè)計,通過半徑入口前的速度以及曲線長度進行研究,構(gòu)建平曲線影響行車的速度公式:

        Vm=f(Vm,Rback,Rnow,L)

        (公式中Vm為運行的速度;L為行駛距離;R為平曲線半徑。)在平曲線公路挑選幾個路段進行速度的測試,套入公式進行計算,從而獲得客車、轎車等車輛行駛的速度[2]。

        (四)彎道與坡道速度設(shè)計

        彎道是山區(qū)地形中常見的坡道形式,所以山區(qū)道路線性有著不對稱指標(biāo)的特性。在設(shè)計線性指數(shù)中,山路地段指數(shù)較高,直接影響著車速,導(dǎo)致車速過快,非常容易發(fā)生交通事故。針對這一問題,通常在實際設(shè)計中采用數(shù)據(jù)模型方法計算,進行科學(xué)的分析,從而建立運動模型,為公路線性設(shè)計提供依據(jù)。

        (五)交叉路口速度設(shè)計

        對車速快慢的影響離不開交叉路口,交叉路口設(shè)計的越多,對車輛正常行駛的速度越嚴重,并且非常容易發(fā)生交通事故。所以,交叉路口要本著科學(xué)的原則來設(shè)計,尤其在高速公路階段,不能設(shè)置較多的交叉路口,避免汽車急速行駛而引發(fā)事故。公路多是單項通行并且沒有交叉路口的,如果要設(shè)計交叉路口,需要優(yōu)先布置交通信號提示。

        三、基于運行速度的公路線性安全設(shè)計

        為了保證車輛的正常行駛,要避免因為線性設(shè)計對車輛造成的影響,降低安全隱患,充分考慮車輛向心力,保證不會在雨天出現(xiàn)打滑等問題。針對每個路段都要具備評測,根據(jù)車速與具體地勢等因素來確定。對公路線形影響的因素有很多,且因素多存在著內(nèi)在的聯(lián)系,需要建立綜合性的評價體系。首先,需要考慮最大的影響因素,建立因素相關(guān)的模型,通過比較來評估因素,建立綜合性的研究體系。并且公路評估安全體系要具有較強的適應(yīng)性,且能適應(yīng)于對不同指標(biāo)的評定,再通過總體分析的方式來開展公路線性單元設(shè)計。

        (一)速度連續(xù)性指標(biāo)

        車輛行駛速度可以直接反應(yīng)出線性設(shè)計的水平,根據(jù)車輛運行速度,充分體現(xiàn)設(shè)計的科學(xué)性。根據(jù)線性指標(biāo)的大小來斷定安全系數(shù),指標(biāo)變動較大,就存在越大的交通事故幾率,所以道路線性設(shè)計速度勢必要保證連續(xù)性性。

        (二)線性連續(xù)性指標(biāo)

        針對單體與整體的線性指標(biāo)進行內(nèi)在聯(lián)系的分析,可以充分了解線性指標(biāo)在道路上呈現(xiàn)出的狀態(tài),以及變化規(guī)律、單體與整體的差別等。在比較相鄰的圓曲線半徑期間,會存在著明顯的差別。這樣線形的突變設(shè)計,會直接影響駕駛員的行駛,帶給駕駛員們消極的情緒影響。素以線性設(shè)計要充分保證連續(xù)性,滿足科學(xué)指標(biāo),才能為公路使用提供安全保障。半徑的設(shè)計差異會直接導(dǎo)致圓曲線的突變,對于正常行駛的影響非常大,通過引進CRR值來計算,公式為:

        (R為路段的上圓曲線半徑;AR是路段上平均的半徑)因為沒有考慮圓曲線的長度,所以在設(shè)計中需要結(jié)合實際情況進行調(diào)整。

        結(jié)束語:

        公路線性設(shè)計是一種常見的設(shè)計工作,要結(jié)合車輛運行速度,模擬真正的駕駛詳情,才能實現(xiàn)線性設(shè)計的科學(xué)性、實用性。在設(shè)計期間,地形與地貌等特征會對設(shè)計造成較大的影響,所以即使掌握真實數(shù)據(jù)是非常需要的,即使進行車輛行駛速度的測試,才能為道路線性設(shè)計提供依據(jù),為安全運行提供保障。

        參考文獻:

        [1]周俊.基于運行速度的公路設(shè)計方法及影響分析[J].公路,2019,64(11):81-84.

        [2]趙恒.基于運行速度的公路平縱組合線形路段合理性評估方法[J].鐵道建筑技術(shù),2020(10):29-32+74.

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