干线公路路线安全设计方法与评价

【摘要】市场经济体制促进了我过经济快速发展，有效促进了道路基础建设。但是相比之下，车流量增长率远远高于道路增长速度，必然为交通安全带来新机遇与新挑战。尤其是干线公路，道路上的交通事故一直居高不下，不但给人们造成经济损害还危及到生命安全。因此，科学的干线公路路线安全设计方法，就显得极为重要了。本文探讨了干线公路路线安全设计方法，并就该设计方面对安全进行评价，进而为相关人员提供参考依据。

【关键词】干线公路 , 路线安全, 设计方法

【 abstract 】 market economic system promoted me rapid economic development and promote effectively the road infrastructure. But, in contrast, is much higher than the road traffic growth rate, will bring new opportunities for traffic safety and new challenges. Especially the main road, road traffic accidents have been running high, not only to people cause economic injury also endanger the life safety. Therefore, the main road safety science route design method, it is very important. This paper discusses the main highway route security design method, and the design face safety evaluation, then for relevant personnel to provide the reference.

【 key words 】 main highways, safe route, design method

中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号：

前言

2012年5月，某省主干线上发生了特大交通事故，造成多人伤亡。随着车流量大高速增加，为人们带来生活便利同时也带来了交通安全的伤害与困扰。事实上，道路交通体系是由人、路、车路及环境共同组成的，除了人和车的因素之外，还和道路的路线安全设计具有直接关系。在设计路线安全上采用科学方法，能够有效的改善交通安全状况，降低交通事故的发生率。在这种形势下，探究干线公路路线安全设计方法与评价具有现实意义。

2，干线公路路线安全设计方法

对于干线公路的路线安全设计方法而言，必须要依据路线的具体环境采取相应方法，才具有实用价值。本文就是以干线公路路线的线形安全作为范例，阐述其设计过程。

干线公路线行关系道路行驶的舒适性与安全性。必须要依据技术指标，依据力学原理与车辆运动学来满足行车的需求。而安全设计时，还要考虑到驾驶员的视觉心理，在交通安全上提升公路的安全水平。

事实上公路的路线就是一条空间曲线，安全设计就是分析曲线几何特性与相互作用特性。通过平面设计，能够反映出该路线的平面形状、位置以及尺寸的平面图。

1）直线的长度取值；路线中的直线是两个曲线间的过度，车辆行驶在曲线上必然受到约束，行驶的速度也不能够达到驾驶者所期望车速；因此一旦到了直线段驾驶员就会调整车速到期望车算，一直保持到下一个曲线段出现为止才开始减速。但是如果直线段过长，驾驶员自身心理活动必然降低，就会出现疲劳驾驶，有可能引发超速而脱离直线行驶，造成安全隐患。因此在对路线安全设计中，要设计出直线最大长度。对于最大长度设计要按照如下几个步骤进行：

①加速过程时间；车辆离开曲线进入直线必然会有一个加速过程，通过这个过程达到行驶者的期望值，因此这段时间就是车辆加速到达到期望车速所花费时间。

②达到期望值后反应时间；当达到期望值后，人是不能马上感应出来，必须要有一段滞后时间，因此要依据一般设计原则计算出该时间。

③按期望速度匀速行驶时间；驾驶员的心理、生理能够承受下，让车辆按照期望速度匀速行驶。

④减速过程；这个过程主要是指驾驶员从匀速行驶减速，一直降低到主观限速所花费的时间。

⑤车辆减速到主观限速后的滞后时间；因为驾驶员对速度具有适应反应，当车辆达到主观限速滞后还需要一定时间作为滞后。

⑥主观限速行驶；当时车辆达到主观要求的速度之后，就会以该速度行驶直到进入下一个直线段。

2）设计曲线半径

①基本型式；对于线形的设计是多变的，必须要依据当地地形共同确定，但是无论是那种组合形式，都要在直线与曲线之间设计缓和曲线。本文采用了基本型作为范例，缓和曲线设为Ls1、圆曲线Lc及缓和曲线Ls2，几个曲线之间的长度比应该为Ls1：Lc：Ls2=1:1:1为佳，就有： （1）该式子中a表示转角（度），R表示圆曲线半径（m）。

②设计布线夹角最小圆的曲线半径；车辆缓和曲线的离心加速度之变化率是：

（2）式子中as是离心加速度的变化率，v是车辆的行驶速度，R是圆曲线半径，a是离心加速度，t是车辆在缓和曲线上行驶时间。

③缓和曲线取值；这段曲线是直线和圆曲线之间的连接线，属于一种高次曲线，是两个圆曲线间的曲率渐变曲线，当车辆从直线进入到圆曲线时，该曲线就能够调节驾驶员不适感以及方向上操作的困难，让车辆从不受离心力过渡到曲线上受离心率。同时缓和曲线还能够让驾驶者的视觉更加平顺，进而提升道路安全性。

3，干线公路路线安全设计评价

上面简单阐述了线路线形设计方法，还需要做设计合理性评价，进而来确定这种方法的优劣。对设计方法的评价主要从如下几个方面入手：

影响车辆行驶的舒适性

对公路行车舒适性影响因素较多，比如道路线形、道路景观、驾驶员及车速等，因此安全设计时必须要重视这个方面。

1）影响平面线形的舒适性；路线的平面线形几乎都是由圆曲线、直线以及缓和曲线几部分构成，这些因素都会直接影响到车辆行驶的舒适性。

①直线；对于驾驶者来说，其视力活动几乎是都来自于公路轴线，驾驶时间长短及持续时间都会导致心理产生紧张情绪，行驶条件好坏能够有效缓解驾驶员心理紧张；故此在路线安全设计上，要直线与曲线有机结合按比例协调使用。

②圆曲线；当车辆在圆曲线上行驶之时，在离心力作用下必然要影响到其舒适性与稳定性。而离心力大小和圆曲线的半径有着密切联系，半径越小离心力也就越大，自然对车辆影响也就越大。

③横向加速度的变化率；当车辆行驶在平曲线上时，产生的横向加速度变化率也会对车辆的舒适性与稳定性产生较大影响。很想加速度的变化率越大，产生的变化率也就越大，对车辆影响也就越大。一旦横向加速度的变化率达到一定数值，驾驶员就应该引起注意，要加设相应措施来增加车辆的稳定性；因此在弯道上行驶驾驶员感到紧张，其他乘客也会产生不适感。

④缓和曲线；该曲线为驾驶员提供出自然且容易跟踪路线，同时也为超高缓和路段行驶提供了便利，有效提升了驾驶员行车中的舒适性。

2）舒适性的评价

①横向加速度；横向加速度主要是由平曲线存在而产生出来的，当车辆行驶在平曲线上时，就会产生出水平朝外的离心力Fr，将该力按照矢量形式进行分解，一部分被平曲线超高抵消，而剩下部分且主要是由人体感觉所承受，如果该力过大且人就会感到不适应；如果人没多大感觉且该力小一些。

横向加速度会对车辆的横向稳定造成较大影响，是衡量安全设计一个重要的指标。当加速度超过了3.6米每秒，那么就会给车辆里的人造成极大不舒适，基本就达到人体能够承受的上限。同时按照有关标准中规定，干线公路所处地形不同，曲线都有不同的最小半径与极限的最小半径。根据最低的安全性要求，车辆中的人感觉最差时，其舒适感就最差，那么横向加速度也就最大。

②轴向加速度；当车辆从曲线进入直线、从直线进入曲线以及曲线进入曲线，因为线形不断变化，必然给驾驶员带来紧张或者放松情绪，就会下意识加速或者减速，产生出轴向的减速度。轴向加速度主要反映出车辆在不同线路行驶所产生的加速度要求。对于轴向加速度，其评价标准如下表：

表1轴向加速度评价标准

4，结束语

总之，随着交通流量不断增大，交通事故发生率在不断提升。通过干线公路路线的安全设计和评价，有效增加了公路布局合理性，提升了路线安全性，有效降低了交通事故的发生，为交通事业发展起到了推动作用。

【参考文献】

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。