公路路线设计中交通安全影响因素浅析

关键词：路线可视化设计公路

改进公路路线设计方法和手段, 完善公路路线设计评价体系, 推动公路路线设计的科学化、智能化、可视化, 成为目前公路安全设计的关键。对影响公路安全性的路线设计进行详细分析, 可以从更深层次了解对公路安全的影响因素之所在[1,2]。交通安全一直是公路设计中最重要的问题, 合理的路线方案是保障公路可持续发展的关键, 公路路线线形要素取值不当是山区公路交通事故的主要原因之一。作为一个公路设计人员, 一定要将安全放在首位, 合理的选用技术参数, 提高公路的交通安全和服务水平。

1 设计速度与运行速度

设计速度是公路几何设计的主要控制参数, 直接影响公路设施的运营安全和效率。应该在公路设计中增加对线形指标用实际运行速度进行检验, 对于曲线要素指标不满足运行速度的路段, 应对指标进行调整或采取相应的安全措施。

由于运行速度与车辆实际运行特征的符合性, 与设计速度设计法相比, 运行速度设计法可以有效地减少由于线形设计脱离实际行车状况而导致的交通安全事故, 因此, 在公路的路线设计实践中, 充分考虑运行速度, 保障路线各项设计指标之间的相容性, 对于提高公路行车安全具有重要意义。具体设计时应该注意以下要点: (1) 在选择路线几何参数之前, 应充分研究公路沿线地形、道路行驶车辆构成, 并重视不同车型车辆的运行特征, 构筑良好的公路路线线形。 (2) 参照已有公路运行速度预估模型, 推算并绘制运行速度曲线图, 对路线各项指标进行符合性和相容性检验, 适时调整。 (3) 应综合考虑路线线形及沿线构造物、沿线设施、环境条件等因素, 比选并优化路线方案。 (4) 对重载交通道路的上坡路段, 充分考虑爬坡车道的设置和分速行驶:在连续下坡路段, 增设降温水池和避险车道。

2 平纵组合

对于平纵线形的组合设计来说, 应重点研究避免以下情况的出现: (1) 较小凸形竖曲线 (小于2倍最小值) 顶部或凹形竖曲线底部, 出现平曲线的拐点; (2) 直线上的纵面线形出现驼峰、暗凹、跳跃等市驾驶员视觉中断的线形; (3) 直线内不得插入短的竖曲线; (4) 平纵组合不理想的状态下出现较小竖曲线 (竖曲线半径小于2倍最小值) ; (5) 在长直线上设置陡坡及曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。

3 视距

视距是保证公路运营安全的一项重要设计指标。行车视距是否充分, 直接关系到行车安全, 特别是在道路设计中, 平面上的暗弯 (处于挖方路段的弯道和内侧有障碍物的弯道) 、纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉的凹形竖曲线上都有可能存在视距不良的问题。

(1) 停车视距通常是由制动反应时间所需的距离和制动距离构成。而制动反应距离和制动距离都与汽车的初始速度有关, 建议根据不同的路段采用运行速度作为设计车速来取用相对应的停车视距值, 如80km/h设计速度的高速公路, 在长下坡路段, 推算出的运行速度为120km/h, 则需按120km/h的技术标准来确定停车视距。

(2) 山区公路的纵断面起伏大, 上、下坡道对车辆的制动距离有影响。上坡段停车距离短, 下坡段停车距离长, 这主要是由于坡度对汽车的运行速度有影响。但由于在下坡路段通常其视距较平坡和山坡路段大, 这也自动提供了所需的纵坡校正, 在一般的公路设计中并不因纵坡而采用不同的停车视距, 影响不是很大。但对以货车为主的山区公路, 因在下坡路段其纵坡对制动距离的影响较大, 为了提高运营安全, 建议对货车停车视距在下坡路段随坡度大小进行修正。

(3) 为保证隧道内车辆的安全行驶, 中短隧道内线形设计时应避免设置S型反向曲线:长隧道如必须设置S型反向曲线时, 其反向曲线间应设置一定的缓和曲线或直线段予以过渡。凸型竖曲线上的车辆在接近变坡点时, 前方的视距较小, 通过变坡点后迅速进洞, 容易导致隧道洞口的安全事故。

4 超高

(1) 不设超高的圆曲线最小半径。平曲线半径大于一定数值时, 可以不设置超高, 而允许设置等于直线路段路拱的反超高。从行驶的舒适性考虑, 必须把横向滑动摩阻系数控制到最小值。对于山区公路, 在确定不设超高的圆曲线最小半径时, 要针对具体的路段进行安全性分析, 根据路面环境、运营速度、车辆构成等, 确定采用的最大超高和特定平曲线半径对应的超高值。

(2) 平曲线半径及超高。在平曲线上设置超高, 其目的是形成向心力, 以平衡高速行驶车辆的离心力。我国现行公路路线设计规范中, 根据设计速度、圆曲线半径及气候条件, 最大超高值在一般地区按8%、积雪冰冻地区按6%分别计算出曲线超高值供实际选用。下坡与平曲线组合在一起的临时作用, 对铰接货车的稳定性造成不利影响。为消除这一影响, 应提高陡坡路段的平曲线超高横坡度。

(3) 纵坡对超高影响。在超高设计时要对超高率进行调整。对于山区公路采用分离式路基的路段和互通单向匝道, 上、下线根据运行速度采用不同的超高率, 是容易做到的。对整体式路基路段, 上、下行线采用不同的超高率, 设计和施工都会增加难度, 在下坡速度有危险的路段, 可由下坡速度来确定超高率, 这对山坡路段车辆的行驶不会有较大影响, 也可通过提供适当的交通指示使驾驶员能识别这些路段, 从而控制行驶速度。

5 路线交叉

交叉道路的路况必须使驾驶员便于识别, 并能在车辆相互干扰最小的情况下使车辆安全通过。为此, 交叉处主线与被交路线平纵指标应尽量取高值, 而且视距良好。否则, 驾驶员将难以识别其他车辆的运行和交通管理设施的信息, 从而难以控制自己的车辆运行。平面交叉口的车流会产生交叉冲突点、分流冲突点及合流冲突点, 这些冲突点的存在是影响交叉口的行车速度和交通安全的主要因素。因此, 在交叉设计中, 要根据流量和流向, 分别采取不同的交叉形式、或采用灯控、或采取渠化、分隔等控制方法, 以尽可能减少和消灭这些冲突点。