運行速度設(shè)計法在公路路線設(shè)計中的應(yīng)用

祁 亮

在公路路線設(shè)計中，速度是最關(guān)鍵的參數(shù)和最基礎(chǔ)的指標。速度對確定公路平、豎曲線半徑、超高、視距、縱坡、坡長等技術(shù)指標起著決定性的作用，同時也影響著車道寬度、中間帶以及路肩寬度等指標的確定，速度取值的大小直接影響著公路的效率和安全運營。目前，我國現(xiàn)行公路路線設(shè)計主要是采用基于設(shè)計速度的設(shè)計方法，并局部引入運行速度的概念，但在歐美等國家，基于運行速度的設(shè)計方法在公路路線設(shè)計中已得到廣泛的應(yīng)用。

1 設(shè)計速度設(shè)計法的缺陷

現(xiàn)行的公路路線設(shè)計方法是基于設(shè)計速度的。設(shè)計時，當公路功能、公路等級確定后，在滿足汽車運動學和力學要求的前提下，是以一個恒定的設(shè)計速度作為基礎(chǔ)控制參數(shù)，然后對照相應(yīng)的技術(shù)標準確定出設(shè)計路段幾何線形的指標采用值。

現(xiàn)行的方法容易理解和掌握，但設(shè)計速度僅控制了最低指標，在具體設(shè)計中設(shè)計者在指標采用時隨意性較大，經(jīng)常出現(xiàn)機械套用規(guī)范指標和參數(shù)的現(xiàn)象，卻忽略了路線前后線形的均衡和與駕駛行為的一致性等問題，導致汽車在公路上實際的行駛速度與設(shè)計速度出現(xiàn)明顯不一致性;而且，恒定的設(shè)計速度與動態(tài)變化的實際駕駛特征也存在許多偏差，甚至不符的情況。國內(nèi)外大量研究和統(tǒng)計表明，這些在速度方面出現(xiàn)的問題是發(fā)生交通事故的主要誘因之一，成為公路交通安全潛在的隱患。

2 現(xiàn)行規(guī)范對運行速度的引入

現(xiàn)行規(guī)范采用的都是基于設(shè)計速度的設(shè)計法，但同時對采用運行速度的設(shè)計法提出了要求。JTG B01-2003公路工程技術(shù)標準在設(shè)計上引入了運行速度的概念，建議設(shè)計人員在設(shè)計速度變化路段、爬坡車道、超高等受限制路段用運行速度進行驗算。JTG D20-2006公路路線設(shè)計規(guī)范第1.0.9條要求，設(shè)計速度不同的路段相銜接處、因條件制約使線形設(shè)計受限制的地段，宜采用運行速度進行檢驗，以改善平縱技術(shù)指標或采用必要的交通安全技術(shù)、管理措施;在規(guī)范相關(guān)章節(jié)對需采用運行速度進行檢驗的路段、技術(shù)指標等作了規(guī)定?！豆仿肪€設(shè)計細則》(總校稿)第4.3.2條要求，公路路線設(shè)計應(yīng)采用運行速度進行設(shè)計檢驗。

可見，采用運行速度的設(shè)計方法已漸行漸近，將逐漸成為適合我國公路設(shè)計的新方法。

3 運行速度設(shè)計法的設(shè)計理念

基于運行速度的設(shè)計法是對現(xiàn)行設(shè)計方法的發(fā)展和完善。由于運行速度能夠體現(xiàn)汽車行駛對道路的動力學要求，更加直接地反映出不同公路線形對駕駛員駕駛行為和心生理特征的干擾，以及路側(cè)環(huán)境、大型公路工點對速度的影響。通過測算設(shè)計路段上的運行速度，評價和分析路段上速度分布的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性，達到動態(tài)檢驗與評價設(shè)計路線的各項技術(shù)指標的目的，其結(jié)果是力求保證設(shè)計線形、公路行駛環(huán)境的連續(xù)和協(xié)調(diào)。

運行速度設(shè)計法為公路設(shè)計中路線方案的優(yōu)化與調(diào)整、具體技術(shù)參數(shù)的選取、完善交通設(shè)施設(shè)計等提供依據(jù)和合理地處治措施，避免駕駛特性與公路特征不匹配的現(xiàn)象，增強了公路后期行車的安全性;在設(shè)計中注重體現(xiàn)“以人為本”、服務(wù)于公路使用者的思想，突出強調(diào)路線安全設(shè)計這一理念。

4 運行速度設(shè)計法的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用研究

在歐美等國家已廣泛應(yīng)用基于運行速度的公路設(shè)計方法。我國自2000年開始立專題開展適合我國交通運行特征和行駛特性的運行速度測算方法和設(shè)計標準的研究工作，并取得階段性的研究成果。

經(jīng)過多年的研究，已初步建立符合我國高速公路和雙車道公路運行速度的應(yīng)用模型，在2004年交通部頒布的《公路項目安全性評價指南》(簡稱《指南》)中提供了適用高速公路標準的具體計算和評價分析方法。目前，《高速公路運行速度設(shè)計方法與標準》已列入《公路項目安全性評價指南》，《運行速度指南》也在編制之中，已經(jīng)初步建立符合我國高速公路和雙車道公路運行速度的應(yīng)用模型，具備了逐步推行使用的基礎(chǔ)，待條件成熟后正式納入《公路工程技術(shù)標準》。

采用運行速度法，首先要計算運行速度。運行速度可通過類似公路實地調(diào)查的運行速度累計分布曲線或運行速度預測模型來計算，這就要求，需要對我國的運行速度進行深入的調(diào)查，建立適合我國交通運行特征的路線運行速度設(shè)計方法和設(shè)計流程，以確保公路幾何線形設(shè)計能夠滿足車輛實際行駛速度的要求，同時解決各設(shè)計要素之間的相容性問題。

目前，基于運行速度研究高速公路新的設(shè)計方法和設(shè)計流程的工作已通過多條典型高速公路的試設(shè)計、評價過程得以實施、總結(jié)和完善，逐漸形成適合我國高速公路設(shè)計的新方法。高速公路運行速度的應(yīng)用模型、安全評價標準及設(shè)計方法已日趨成熟，可滿足高速公路設(shè)計的要求，特別適用于設(shè)計速度為60 km/h，80 km/h，100 km/h的山區(qū)高速公路或部分一級公路(封閉)，包括新建公路、改擴建公路，甚至已建的公路項目。與此同時，適用于長大隧道內(nèi)、互通式立交區(qū)間的運行速度應(yīng)用模型、一級公路的運行速度應(yīng)用模型和評價標準等尚在進一步的研究和總結(jié)中，雙車道公路的運行速度研究也有一定的初步成果。

5 現(xiàn)行運行速度設(shè)計法的實際應(yīng)用

目前，我國公路路線設(shè)計方法仍以設(shè)計速度法為主，再用運行速度進行必要的檢驗，尚未完全采用運行速度設(shè)計法。鑒于此，現(xiàn)階段公路路線設(shè)計的主要步驟是:使用設(shè)計速度進行初始設(shè)計，采用運行速度對線形指標進行行車安全性檢驗，從而量化公路各項指標的合理性和運營后的安全性。

用運行速度檢驗是設(shè)計的必要條件，是設(shè)計中一個不可或缺的重要環(huán)節(jié)。將運行速度對路線狀況的評價貫穿于整個公路設(shè)計的各個階段，更加注重安全、舒適、快捷的交通服務(wù)需求。

該方法適應(yīng)駕駛員心理、視覺和駕駛行為等實時變化，分析評價出駕駛特性與公路特征不匹配的路段，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)交通事故的設(shè)計盲點，為現(xiàn)階段提高公路設(shè)計質(zhì)量提供新的方法和途徑。

6 結(jié)語

雖然現(xiàn)行公路路線設(shè)計仍采用設(shè)計速度法為主，但運行速度法已開始逐漸應(yīng)用于公路路線設(shè)計的檢驗。運行速度設(shè)計法能夠更好地體現(xiàn)車輛行駛的安全性和駕駛員的舒適性，可以獲得連續(xù)、一致的均衡設(shè)計，貫徹了“以人為本、節(jié)約資源、保護環(huán)境”的設(shè)計原則，樹立了“可持續(xù)發(fā)展”的指導思想。隨著社會的發(fā)展進步，人民生活水平的逐漸提高，對公路的運輸能力要求也越來越高，運行速度法的應(yīng)用必將漸行漸近，逐漸成為適合我國公路設(shè)計的新方法。

［1］ JTG B01-2003，公路工程技術(shù)標準［S］.

［2］ JTG/T B05-2004，公路項目安全性評價指南［S］.

［3］ JTG D20-2006，公路路線設(shè)計規(guī)范［S］.

［4］ JTG/T D20-2009(總校稿)，公路路線設(shè)計細則［S］.