吳高南

（中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430010）

0 引言

由于高速公路行車速度較高，一旦出現(xiàn)路線設計不合理的問題，極易引發(fā)特大、重大交通事故，進而威脅到人民的生命與財產(chǎn)安全。鑒于此，當前應積極做好路線設計安全性評價等工作，合理選取評價標準與方法，提高行車過程的安全性、舒適性。

1 安全性評價的作用與標準分析

1.1 安全性評價的重要作用與意義

就安全性評價工作而言，對于提升高速公路路線設計的合理性有著重要的意義。通過開展安全性評價，能夠?qū)β肪€的各項參數(shù)進行準確掌控，進而保證路線參數(shù)選取的合理效果。其次，基于安全性評價工作，能夠最大限度的確保高速公路工程施工質(zhì)量滿足建設方面的要求與標準，進而提升高速公路運營期間的安全性。路線設計過程中，經(jīng)常由于自然環(huán)境、人為方面等0.2因素，使得路線設計缺乏安全性，進而導致交通安全事故發(fā)生頻率的增大[1]。通過采取科學有效的設計標準與方法，能夠有效化解這一問題。除此之外，對于路線設計的安全性評價，還要從車輛行駛的安全性角度出發(fā)，對線路做出系統(tǒng)性的規(guī)劃，同時還要對周圍的自然環(huán)境做出綜合考慮，基于上述多種因素對路線設計的安全性做出客觀評價。

1.2 安全性評價標準

1.2.1 空間曲率

作為安全性評價的一項重要指標，空間曲率對路線設計有著重要的影響。在開展安全性評價工作期間，要深入研究事故發(fā)生概率和空間曲率指標之間存在的關系，以此為基礎構建二者之間的關系模型（圖1）。從圖1 中可以看出，隨著空間曲率的增加，事故率也在不斷增大。構建關系模型過程中，應當對具體時間做出全面的分析，并將評價標準作為支撐點，對相關高速公路項目的路線情況與信息做出全面的收集與處理。需要注意的是，信息數(shù)據(jù)的處理要針對不同車型具體分析，在此基礎上結(jié)合評價標準對路線設計的安全性做出判斷。

圖1 空間曲率和事故率關系

1.2.2 平縱組合

高速公路屬于典型的線性帶狀工程，所跨越的范圍較廣，沿線的地質(zhì)條件較為復雜，這也為路線選擇與設計造成了一定的影響，最終可能導致路線安全性的降低。鑒于此，在開展路線設計安全性評價工作期間，要對沿線的不同地形要素的組合狀況做出全面、深入的調(diào)研，借助透視圖等方法對各項指標的安全性進行評判[2]。這一過程中，如果發(fā)現(xiàn)平縱線性組合情況較差，應當對兩者之間的參數(shù)指標進行調(diào)整，進而保證縱面、平面之間有著良好的平衡關系，這也將提高路線設計的安全效果。高速公路平面線型組合類型如圖2 所示。

圖2 高速公路平面線型組合類型

1.2.3 運行速度

通過進行運行速度安全性評價，能夠有效減少高速公路安全事故的發(fā)生。因而，評價期間，不能將評價范圍聚焦在一條具體的路線上，同時還要從全局、整體的角度進行安全性方面的考慮。這一過程中，要重點對路線之間的差數(shù)值做出深入的研究，并借助差異化的評價方法對線路設計的安全性做出評判。

1.2.4 可行性標準

對于可行性標準而言，它是安全性評價的重要內(nèi)容與標準。在開展路線設計安全性評價工作期間，要嚴格遵守這一標準，同時，對于評價期間發(fā)現(xiàn)的不合標準的位置，要及時做出修改，以此提高路線設計的安全性，并確保各項設計參數(shù)滿足安全性要求。比如，評價期間要重點關注曲線之間的長度等參數(shù)[3]。

2 高速公路路線設計安全性評價要點分析

2.1 平面線型評價

2.1.1 直線

首先，直線作為平面線型的重要組成部分，如果高速公路路線出現(xiàn)了長直線，將導致駕駛員在行車期間產(chǎn)生單調(diào)、乏味的情緒，并且會增加行駛期間的疲勞感，這對于行車過程極為不利。鑒于此，設計過程中應當對直線長度進行有效的控制；其次，短直線（斷背曲線）在路線中也較為常見。如果路線中的同向曲線間插入了短直線，那么行駛過程中容易產(chǎn)生錯覺，且從線型角度來看，線路不具有連續(xù)性[4]。為解決這一問題，可采用卵形曲線。

2.1.2 曲線

首先，設計期間不能在長直線的盡頭插入小半徑的曲線。同時，相鄰的曲線之間半徑之比不能出現(xiàn)過大的問題，可以將半徑比控制在0.2～0.8 之間。如果線路中存在連續(xù)的多個平曲線，那么曲線的半徑要不斷的增加或減小，且半徑之間的比值應控制在1.5 左右，以滿足曲率均衡變化等方面的要求。其次，路線設計期間，對于曲線半徑的設計要考慮到地形、地質(zhì)以及外界環(huán)境等因素的影響，確保各種線型的合理應用。研究發(fā)現(xiàn)，當曲線半徑超過3000m，那么橫向力系數(shù)之間相差較小，行車期間會產(chǎn)生不舒服的感覺。但是，隨著曲線半徑的降低，這一不舒適感將會減輕。當曲線半徑小于3000m 時，應重點做好安全性評價（表1）。

表1 圓曲半檢驗

2.1.3 緩和曲線

對于緩和曲線的評價，首先應當在長度方面滿足超高漸變的最小長度要求；其次，應當對速度增加過程中，橫向加速度變化率進行考慮。一般情況下，緩和曲線參數(shù)要控制在R＞A≥R/3 之間，且半徑增大的情況下，緩和曲線的參數(shù)要適當減小。

2.2 縱斷面線型評價

具體設計期間，有的設計人員更偏向于將3%的縱坡納入緩坡的范圍，這一做法是不正確的，這主要是因為3%也受到坡長等因素的限制。一般來說，緩坡的最大值不能超過2.5%。針對某一坡度而言，設計坡長不能大于設計規(guī)范所規(guī)定的最大坡長數(shù)值；如果受到地形等因素的限制，連續(xù)采用超過3%的縱坡，那么復合坡長不能大于設計規(guī)范所要求的最大坡長數(shù)值。此外，對于長大下坡問題，路線設計以及安全性評價過程中都應引起足夠的重視，由于長大下坡對于重型車輛有著極為不利的影響[5]。如果高速公路存在連續(xù)的長大下坡，將導致制動設備過熱，進而引發(fā)相應的交通事故。路線設計過程中，應盡可能選擇縱坡平緩的線型方案。在受到地形等因素的限制下，如果必須采用連續(xù)下坡的方案，那么應當設置相應的避險車道，尤其在山區(qū)高速公路的設計工作中，這一點尤為重要。應選擇合適位置設置大型貨車避險車道，以提高山區(qū)高速公路的安全水平。就我國的國家級標準而言，連續(xù)下坡長度不應超過3km。相關學者通過研究之后，對于平均坡度與路線長度之間的關系建議采用下表數(shù)據(jù)。雖然在設計過程中對于縱斷面平均坡度、長度之間有著相關的參考值可以借鑒，但具體設計期間還要考慮經(jīng)濟性方面的因素，如表2 所示。

表2 平均縱坡與路線長度的關系

2.3 平縱線型組合評價

首先，對于平縱組合評價而言，要借助透視圖進行視覺連續(xù)性的檢查，同時還要確保平縱面線型的各項技術指標有著良好的均衡效果。如果發(fā)現(xiàn)平面、縱面的指標較差，那么應當對二者進行優(yōu)化設計，提高組合效果。比如，當平面、縱面指標都比較高，那么可以適當放寬平縱組合之間的參數(shù)要求。其次，如果平曲線的半徑超過了6000m，且縱面坡差不足1%，設計期間可以不考慮平縱組合的相關要求。對于高速公路而言，平縱線型組合評價極為重要，可采用平包豎的線型方式。此外，組合過程中要對合成坡度進行考慮，確保合成坡度不超出規(guī)范的要求。

2.4 視距評價

為提高高速公路通行速度與駕駛體驗，通常會在路中央設置分隔帶，并對其進行綠化處理。如此一來，便可以提高車輛行駛過程中的穩(wěn)定性、安全性效果。在此背景下，視距評價就成了路線設計安全性評價中的一項關鍵指標。對于視距評價而言，首先需要對通行車輛的具體類型做出考慮。其次，不同設計速度對于視距的規(guī)定也不同。其中，表3 為設計速度與停車視距之間的關系[6]。此外，設計過程中，如果發(fā)現(xiàn)圓曲線的半徑較小，且對向車道之間設置了綠化、護欄等障礙物，那么駕駛?cè)藛T的視線就會受到遮擋與影響。在這種背景下，視距的安全距離就會降低，進而使得安全事故的發(fā)生概率增大。鑒于此，在開展路線設計安全性評價工作期間，要確保景觀物與障礙物之間處于垂直安放的情況。除此之外，車道的橫凈距應當將設施面作為界限，保證視距滿足最佳安全距離等方面的要求，以此提高車輛行駛期間的安全效果。

表3 設計速度與停車視距的關系

2.5 運行速度評價與檢驗

對于運行車速而言，其本質(zhì)上是通過改善相鄰兩個路段之間的指標組合情況，進而減少容許速度差，使得行車期間的安全隱患得以消減。鑒于此，為提高高速公路路線設計的安全性，不應過于關注全線（局部）的平縱指標情況，而應當將重點放在整體線型的連續(xù)性等方面，確保相鄰路段有著良好的銜接效果。對于高速公路而言，經(jīng)常出現(xiàn)相臨路段速度相差20km/h 的情況。對于此類情況，要從線型方面做出調(diào)整，并適當提升、降低指標，確保困難路段的設計效果。一般來說，借助運行車速進行路線連續(xù)性評價的方法主要有兩種：①設計速度和運行速度之間的一致性評價方法。②也可采用運行速度之間的一致性評價方法。采用上述兩種方法進行連續(xù)性評價期間，可以將連續(xù)性的等級劃分為3 個等級：好、較好以及不良。對于大型貨車而言，首先要對運行速度進行計算，如果發(fā)現(xiàn)計算數(shù)值少于設計速度20km/h，那么，在頻繁超車的情況下極有可能引發(fā)交通事故。

3 結(jié)語

路線設計的水平不僅對高速公路的運行效率有著直接的影響，同時也影響到行車期間的安全性。因而，當前應加強對路線設計的研究，并積極做好路線設計安全性評價等工作，重點從平面線型、縱斷面線型以及平縱組合等角度，對其做出客觀的評價。同時，還要結(jié)合評價結(jié)果，及時消除安全隱患，提高高速公路通行的安全性。