关于路线设计中影响道路安全的设计要素

【摘要】路线设计是公路正常有效运行的关键，它直接影响了汽车在行驶过程中的舒适性、安全性、经济性和通行能力。同时在路线设计中要考虑到道路安全的各个要素，因此，值得我们深入探讨。

【关键词】路线设计；道路安全；要素；探讨

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

前言

公路的路线设计作为公路建设中重要的一环，具有举足轻重的作用，路线设计的合理性直接关乎着道路的安全性，同时对工程造价的控制也有深远的影响。路线设计的优与劣长期制约着我国公路建设的经济和社会效益。

二、道路线形与交通安全的关系分析

公路线形设计是公路一设计的核心，其设计应保证车辆行驶的安全舒适，驾驶员的视觉和心理反应，引导驾驶员的视线，保持线形的连续性，使驾驶员有足够的舒适感和安全感。公路线形质量的好坏，直接影响公路运营的安全、经济、舒适、快捷功能的发挥。目前我国公路路线设计采用中华人民共和国行业标准，公路工程技术标准所规定的各等级公路的线形设计标准值，采用设计车速为基本设计参数规定的最低设计标准，其他的设计指标根据设计车速相应取定。提高道路运输的能力和服务水平，达到线形设计的优经济性，建立合理、科学、完善的公路路线设计方案。

通过对多起交通事故的分析，我们发现:公路线形几何要素的不合理以及各种不良的线形组合，均可能导致交通事故的发生。

1.直线:过长的直线段，易使驾驶员因景观单调而产生疲劳，注意力不集中，反应迟缓，一旦有突发信息出现，就会因措手不及而肇事。另外，驾驶员在长直路段爱开快车，致使车辆进人直线路段末段后的曲线部分速度仍较高，若遇到弯道超高不足，往往导致倾覆或其它类型的交通事故。

2.曲线:据美国公路部门统计。在弯道上发生的事故很多，特别是与陡坡和路面滑溜等情形加在一起时，发生在弯道上的事故要比直线上多。

3.平曲线:平曲线即弯道。平曲线与交通事故的关系很大，在圆曲线上，由于横向力的存在，对汽车的安全行驶会产生不利影响。大半径曲线比小半径曲线的事故率低。连续曲线当半径协调时事故率比不协调时低。调查表明曲串愈大，事故率愈高。

4.竖曲线:由于道路的凸形竖曲线半径过小时，会影响到驾驶员的视距，使其视野变小，此时驾驶员不易发现前方情况。容易发生碰撞，交通事故也越频繁。

三、公路路线设计现状及存在的问题

国外发达国家关于公路路线设计的理论已经从单纯考虑汽车的动力学要求，逐渐注重考虑驾驶员的生理心理特征，提倡以人为本的设计理念，注重道路设计后使用上的舒适性，并在开展设计的安全性、连续性、一致性、经济性等方面进行了研究。我国的路线方案基木上是采取传统的经济评价、财务评价以及工程技术方面比较方案优劣，存在的主要问题是忽视了环境、社会等方面的影响，不能很好的反映线路的科学性和合理性，经济上最优的方案未必是最优方案。

四、公路路线设计中的各要素与交通安全的关系

1.视距的保证与交通安全

行车视距是否充分直接关系到行车的安全通畅，是道路使用质量的重要指标之一。足够的视距对保证行车安全，提高通行能力将起到重要作用。在行驶过程中，路况信息要有足够的时间来处理，就要选择足够的行驶距离来完成。在视距设计过程中，反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值，特别在复杂情况下，如交又口、立交桥处、车道变化处、交通标志等设施处，在取反应时间时，应增加判断时间，该值应大于2.5秒。

2.线形设计连续性与交通安全

线形设计连续性是指公路设计中的几何条件与驾驶员的期望驾驶速度相适应的特性。当路线几何要素与驾驶员的期望不一致时，驾驶员仍然会不自觉地按照所期望的速度行驶，当在这样的路段附近出现意外情况时，驾驶员采取不当措施的可能性增多，发生事故的机率增大，因此在设计中必须注重线形设计的连续性。线形设计的连续性一般用运行速度来评价。我国一般采用路段实测口归模型来进行运行速度的评价。

3.路线交叉与交通安全

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，而且视即良好。否则，驾驶员将难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又口的行车速度和交通安全的主要因素。因此，在交又设计中需要根据流量和流向，分别采取不同的交叉形式以及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。

4.纵断面设计与交通安全

沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。直线分为上坡和下坡，而它的坡度和长度均影响汽车的行驶速度和行车的安全性。竖曲线设置在直线坡度转折处，按转折形式的不同分为凹曲线和凸曲线。纵坡的坡长坡度是道路纵断面设计的的控制指标。在确定最大纵坡时，应考虑汽车的动力特性、道路等级、自然条件。同时为了保证排水，还要考虑最小纵坡，以不小于0.3%为宜。

坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度。坡长的限制，主要针对的是较陡纵坡和一般纵坡的最小长度。从行车的平顺性和线形几何的连续性考虑，纵坡都不宜过短，最小坡长通常规定汽车设计速度行驶9～15s的行程为宜。而对于长距离的陡坡，对汽车的行驶也很不利。特别是当纵坡为5%以上时，汽车为克服上坡时的坡度阻力，采用低速档行驶，如坡长过长车辆长时间使用低速档行驶，会导致发动机过热，水箱沸腾，行驶无力，而下坡时，则因坡度过陡，坡段过长而频繁制动，影响行车安全。合理的运用最大纵坡、坡长限制，在纵断面设计中十分重要。对于二级、三级、四级公路，当连续纵坡大于5%时，还应按规定设置纵坡不大于3%的缓和坡段，其长度不小于最小坡长这些都影响行车速度和安全。因此为了保证行车安全，对竖曲线的小半径和最小长度应加以限制。

五、路线智能优化技术

智能优化法是基于空间数据挖掘技术和多目标遗传算法求解路线方案的最优解集的公路路线智能优化模型，获得协调各设计目标的路线方案，作为交互式公路路线cad系统初始设计方案，从而提高公路路线计算机辅助设计能力水平和设计层次，提高公路路线设计智能辅助决策能力。

公路路线设计优化过程必须从公路原始空间数据库中真实及时地提取、分析与公路路线相关的空间数据，为公路路线目标函数计算提供数据资料依据;按所需空间数据的属性和查询方法，路线设计空间数据挖掘方法可分为点数据挖掘、线数据挖掘、面数据挖掘。公路是敷设在自然界的人工构造物。所经区域的地面高程决定了路线的位置、工程量等因素，是公路路线设计的关键信息。由于公路路线设计需要纵断而地面线和横断面地面线，所以必须将公路路线设计领域知识与空间分析相结合，以获得所需地理地质和公路区域的有效信息。公路路线在布设时，不可避免地要与其他公路、铁路、河流等相交，通过分析路线所交河流的宽度、流量等信息，则可以合理确定拟建桥涵的跨径，从而为公路路线方案优化提供充分的信息。为路线设计提供依据。建立公路路线智能优化系统模型，有利于解决路线优化过程中模糊性、不确定性问题，为公路路线的设计提供科学和有效的依据。

六、结束语

道路作为交通的载体，路线设计的合理与否直接关系着行车人的安全，因此，加强路线设计与道路安全各个要素的结合是十分重要的。

参考文献:

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