长大上坡路段安全保障措施

摘要：在高速公路的长大上坡路段，大型车的单位质量功率比较小，势必会造成行驶速度的降低。大型车的车速与小客车的车速相差较大，会使小客车的超车频率增加，易造成交通事故。论文分别从设计期，运营期考虑长大上坡安全问题，提出了一些保障安全的工程及管理措施。

1、限制坡度坡长

公路纵坡设计需要综合考虑的因素包括车辆的动力性能、保证车辆运行安全、顺畅，满足一定的服务水平以及考虑合理的工程造价和运行的安全关系等。合理地确定最大纵坡和最大坡长，对纵断面设计乃至整条公路的设计质量起到至关重要的作用。

1.1坡度限制

确定道路允许的最大纵坡值要综合考虑载重货车的爬坡能力、公路的通行能力、下坡制动安全性、交通事故率、油耗、环境保护、工程投资等多种因素，还要考虑地形、交通结构差异、经济发展等影响。

（1）从载重汽车代表车型的爬坡能力方面考虑

汽车的爬坡能力是指汽车在良好的路面上匀速行驶时克服其他形式阻力所能爬上的纵坡坡度。通常用最大爬坡坡度来评定汽车的爬坡能力，最大爬坡坡度指的是汽车在坚硬路面上用最低档作匀速行驶时所能克服的最大坡度。某一车型的最大爬坡坡度为28%，说明它能够爬上所有坡度≤28%的纵坡，但28%的纵坡显然是不安全、不经济的，而且实际运行的车辆不会也不可能长时间以同一个档位爬坡。因为这样不仅加剧发动机的磨损，也无法满足运输经济性的要求。

实地观测表明，驾驶员在爬坡时总是尽可能的采用高档行驶，而并不是按照理论计算所对应的平衡档位和速度爬坡。

（2）载重汽车对交通运行的影响

载重汽车在不同的坡段上行驶时，其速度折减量不同。这样既会影响运输的效率，也会对后面的小客车造成干扰，尤其是在没有设置超车道的双车道公路和载重汽车比例较高的多车道公路上。因此需要保证载重汽车在上坡路段行驶时速度折减量不超过一个限度，也就是要保证载重汽车在长大上坡路段上的最小车速。

实地调研资料显示，山区高速公路在达到其基本通行能力时的运行速度一般是设计速度的50%～60%。为保证公路基本通行能力，载重货车最低运行速度不能小于基本通行能力相应的速度。通过车速观测数据分析，3%的坡度是一个分界点，≤3%的坡段对载重汽车的运行速度影响不大，故≤3%的坡段可不限制坡长。＞3%的坡段对载重汽车的运行速度影响较大，应根据允许的最小运行速度要求对坡度和坡长进行限制。

（3）小客车上坡速度的分析

小客车进入上坡路段后速度变化不大，但总体上呈减速趋势。小客车在坡度≤3%的上坡路段上行驶时，速度变化不大，但随着坡度的增加，小客车减速的幅度会逐渐增大。运行一段距离后，运行速度趋于稳定。上坡时这种稳定车速反应了小客车的动力性能。

1.2 坡长限制

除纵坡坡度之外，纵坡坡长是另一个纵坡设计控制指标。

上坡车辆在达到临界坡长以前，相同坡度，坡长越长，车速降低越多。为了使车辆行驶速度折减量在一定限度内，保证车辆能以容许速度正常行驶，不对后面快速车辆造成干扰，应对纵坡坡长加以限制。

限制坡长需要考虑的因素有载重汽车代表车型的爬坡能力、载重汽车代表车型的尺寸及载重情况、入坡初速度、坡段上容许的速度折减量以及通行能力和服务水平。其中，入坡初速度可用设计速度有关的平均运行速度来代替或者采用实地观测值。坡段上容许的速度折减量，要考虑载重汽车的速度不能影响其跟随车辆的运行。确定临界坡长，一般是以载重汽车坡道上的车速低于入坡初速度，即速度折减量为依据。

2、设置爬坡车道

在交通量大且载重车辆混入率较大的连续上坡路段，交通拥挤现象非常严重，有一种比较经济实用的方法来克服通行能力的损失和改善交通运行，即设置爬坡车道。爬坡车道是指在一定长度和纵坡的上坡路段设置的供大型车辆行驶的车道，一般是在主线车道旁边加设一个辅助车道，把速度慢的车辆从主线道路分离出来，以分流的形式维持主线车辆的正常行驶速度。

车辆在高速公路上行驶的自由度不仅受交通量大小的制约，还要受行驶在长大上坡路段上车速较慢的载重车辆的阻车限制。小客车在长大上坡路段上爬坡时车速变化不大，而大型车则会因动力不足而减速，结果造成小客车和大型车的速度差增大，超车需求增多，行车安全性降低。上坡路段可能出现的交通事故形式主要有三种：①小客车与前方大型车的追尾事故；②小客车与相邻车道上同向小客车发生侧向碰撞；③小客车与相邻车道上同向大型车发生侧向碰撞。

2.1设置原则

从安全性和经济性考虑，不同公路形式下爬坡车道的设置原则是：临界坡长、载重汽车的影响程度和运行质量要求三个方面。载重汽车的影响由载重车的折算系数确定，运行质量要求与服务水平要求有关。爬坡车道的设置主要取决于坡道上容许的最小速度值及通行能力。当运行速度、通行能力、运行安全等受到影响时，应设置爬坡车道。

2.1.1单一纵坡路段

（1）当大型车速度折减量 =25 km/h，陡坡坡长大于规定的临界长度，设计小时交通量超过上坡段的设计通行能力，且服务水平为三级时，应设置爬坡车道。

（2）当大型车速度折减量 =20 km/h，陡坡坡长大于规定的临界长度，不论该区间设计小时交通量是否超过上坡段的设计通行能力时，应设置爬坡车道。

（3）当坡长介于上述两者规定的坡长值时，虽然车辆行驶速度降至最小容许速度以下，但小于容许速度的行驶距离较短，一般尾随车辆都可以忍受，故可以不设置爬坡车道。

2.1.2连续上坡路段

连续上坡路段，根据其等效坡度的大小，按上述单一纵坡路的规定设置爬坡车道。

（1）在上坡路段上，大型车的运行速度小于规范中规定的最低容许速度时，应设置爬坡车道。

（2）设置爬坡车道可以提高服务水平，且其工程代价和设计施工难度均不大，故应提倡多设爬坡车道。

（3）在决定是否设置爬坡车道之前，应将设置爬坡车道方案与改善主线纵坡不设爬坡车道方案进行技术比较。改建工程还应进行交通延误和事故调查，论证设置爬坡车道的效益费用比。

（4）隧道、大桥、高架构造物及深挖方路段因设爬坡车道使工程造价增加很大时，可不设爬坡车道。应尽量优化路线设计，避免设置爬坡车道。

（5）双向六车道以上的高速公路，考虑到内侧的两个车道基本可以解决危险超车和近期通行能力问题，一般不设爬坡车道。

3.结论

本文列举了一些为保障长大上坡安全及提高通行能力可采取的一些措施，安全问题不容忽视，特别是在长大上坡路段，所以在道路的设计、施工及运营各个阶段都应该重视安全问题，在选用合适的措施时应充分结合各种影响因素合理选用各保障措施，以确保能达到预期的效果。