路線設(shè)計(jì)中影響道路安全的設(shè)計(jì)要素分析

貴春

摘 要：路線設(shè)計(jì)是公路正常運(yùn)行的提前和基礎(chǔ)，汽車在行駛過程中的舒適性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和通行能力都受其影響，重要性可見一斑。文章重點(diǎn)分析了路線設(shè)計(jì)中影響道路安全設(shè)計(jì)的各種要素，希望通過文章的論述，可以為路線設(shè)計(jì)工作提供借鑒的意義。

關(guān)鍵詞：路線設(shè)計(jì)；道路安全；要素；分析

前言

公路建設(shè)中很重要的一個(gè)方面就是公路路線設(shè)計(jì)，它所起到的作用是絕對不容忽視的，路線設(shè)計(jì)是否合理在一定程度上影響著道路的安全性，也能有效的控制工程造價(jià)。優(yōu)良的路線設(shè)計(jì)會起到公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙贏作用。

1 道路線形與交通安全的關(guān)系分析

公路線形設(shè)計(jì)處于公路設(shè)計(jì)的核心位置，設(shè)計(jì)的根本宗旨是要保證車輛行駛的安全舒適，駕駛員的視覺和心理反應(yīng)，引導(dǎo)駕駛員的視線，保持線形的連續(xù)性，使駕駛員有足夠的舒適感和安全感。如果公路線形的質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，公路運(yùn)營的安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性、快捷性都不能達(dá)到有效發(fā)揮?，F(xiàn)階段我國公路路線設(shè)計(jì)是按照中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各等級公路的線形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值，采用設(shè)計(jì)車速為基本設(shè)計(jì)參數(shù)規(guī)定的最低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其他的設(shè)計(jì)指標(biāo)根據(jù)設(shè)計(jì)車速相應(yīng)取定。應(yīng)提高道路運(yùn)輸?shù)哪芰头?wù)水平，達(dá)到線形設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，建立較為科學(xué)合理的公路路線設(shè)計(jì)方案。從多起交通事故不難看出，公路線形幾何要素的不合理和各種不良的線形組合，是導(dǎo)致交通事故層出不窮的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

（1）直線：如果直線段過長，駕駛員就會因?yàn)檠赝镜木坝^過于單調(diào)而出現(xiàn)疲勞，注意力難以集中，反應(yīng)不靈敏，此時(shí)如果有突發(fā)狀況發(fā)生，就很容易產(chǎn)生交通肇事。很多駕駛員行駛在長直路段時(shí)就喜歡開快車，行駛到直線路段末段后的曲線部分車的速度還是處于一個(gè)比較高的位置，如果遇到彎道超高不足，交通事故的發(fā)生幾率就會大大增加。

（2）曲線：研究表明彎道上發(fā)生事故的頻率是比較高的，如果再與陡坡和路面滑溜等問題交織在一起，那么交通事故就會更容易發(fā)生。

（3）平曲線：平曲線和交通事故有著莫大的關(guān)系。在圓曲線上，汽車安全行駛會受到橫向力的不良影響。大半徑曲線比小半徑曲線出現(xiàn)的事故率要低。連續(xù)曲線當(dāng)半徑協(xié)調(diào)時(shí)產(chǎn)生的事故率比不協(xié)調(diào)時(shí)低?？偠灾?，曲線比徑大小和事故的發(fā)生率成正比例。

（4）豎曲線：駕駛員視距會受到道路凸形豎曲線半徑的影響，半徑過小時(shí)，駕駛員的視野也會變小，行駛前方的駕駛員就不甚明了，很容易產(chǎn)生碰撞，交通事故的發(fā)生幾率也會大大增加。

2 公路路線設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及存在的問題

針對公路路線設(shè)計(jì)研究表明，國外已經(jīng)從以前只是考慮汽車的動(dòng)力學(xué)要求轉(zhuǎn)變?yōu)楦雨P(guān)注駕駛員的生理和心理特征，處處體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念，對道路使用上的舒適度比較重視，還重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)的安全性、連續(xù)性、一致性、經(jīng)濟(jì)性。在我國主要是在經(jīng)濟(jì)評價(jià)、財(cái)務(wù)評價(jià)以及工程技術(shù)等方面來對路線方案進(jìn)行評估，而較少的關(guān)注對環(huán)境和社會的影響，對線路的科學(xué)性和合理性也沒有很好的認(rèn)識，應(yīng)該看到最為經(jīng)濟(jì)的方案也許不是最好的選擇。

3 公路路線設(shè)計(jì)中的各要素與交通安全的關(guān)系

3.1 視距的保證與交通安全

行車視距會直接影響到行車的安全通暢性，是衡量道路使用質(zhì)量是否標(biāo)準(zhǔn)的重要方面之一。擁有了足夠的視距才能保證行車的安全性，提高通行能力。行駛時(shí)，要想對路況信息進(jìn)行很好的處理，需要通過充足的行駛距離來完成。設(shè)計(jì)視距時(shí)，反應(yīng)時(shí)間應(yīng)大于所有駕駛員的正常平均值，尤其是在比較復(fù)雜的情況下，在取反應(yīng)時(shí)間時(shí)，需要增加判斷時(shí)間，通常情況下取值應(yīng)大于2.5秒。

3.2 線形設(shè)計(jì)連續(xù)性與交通安全

所謂線形設(shè)計(jì)連續(xù)性就是公路設(shè)計(jì)中的幾何條件與駕駛員的期望駕駛速度相適應(yīng)的特性。如果兩者發(fā)生了不一致，駕駛員通常會情不自禁的以期望的速度行駛，這樣如果行駛路段發(fā)生了意外，駕駛員就有可能采取不太恰當(dāng)?shù)拇胧?，此時(shí)產(chǎn)生交通事故的幾率就會大大增加，所以線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性是設(shè)計(jì)中比較重要的環(huán)節(jié)。線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性通常用運(yùn)行速度來評價(jià)。

3.3 路線交叉與交通安全

交叉道路的路況應(yīng)該在駕駛員的識別上提供足夠的便利條件，并且在車輛相互干擾最小的情況下讓車輛順利通過。這樣就需要使交叉處主線與被交路線平縱指標(biāo)能夠取比較高的值，還要保證視距良好。如若不然，對于別的車輛運(yùn)行和交通管理設(shè)施的信息駕駛員就很難進(jìn)行有效識別，進(jìn)而不能很好的控制運(yùn)行。平面交叉口的車流將促進(jìn)交叉、分流和合流沖突點(diǎn)的產(chǎn)生，它們也會在一定程度上對交叉口的行車速度和交通安全產(chǎn)生影響。所以在交叉設(shè)計(jì)中應(yīng)以流量和流向?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)，采用不同的交叉形式以及采用燈控或采取渠化分隔等控制方法來最大限度的減少以上的沖突點(diǎn)。

3.4 縱斷面設(shè)計(jì)與交通安全

路線縱斷面就是順著道路中線豎直剖切，而后進(jìn)行展開。直線和豎曲線是縱斷面設(shè)計(jì)線的重要組成部分。直線分為上坡和下坡，而它的坡度和長度都將對汽車的行駛速度和行車的安全性產(chǎn)生一定的作用。豎曲線通常情況下設(shè)置在直線坡度轉(zhuǎn)折的位置上，也因轉(zhuǎn)折形式的不同分為凹曲線和凸曲線。道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)主要是由縱坡的坡長坡度決定的。在進(jìn)行最大縱坡的確定之時(shí)，汽車的動(dòng)力特性、道路等級、自然條件是需要重點(diǎn)考量的。除了之外，排水也是應(yīng)該保證的，這就需要考慮最小縱坡，應(yīng)大于0.3%?？v斷面上相鄰兩變坡點(diǎn)間的長度就是坡長。較陡縱坡和一般縱坡的最小長度是坡長限制的主要方面。從行車的平順性和線形幾何的連續(xù)性上考慮，縱坡不適宜太短，最小坡長規(guī)定汽車設(shè)計(jì)速度行駛9～15s的行程。長距離的陡坡也會對汽車的行駛產(chǎn)生一些負(fù)面效應(yīng)。所以在縱斷面設(shè)計(jì)中對最大縱坡、坡長限制的合理運(yùn)用是很重要的。

4 路線智能優(yōu)化技術(shù)

智能優(yōu)化法是基于空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和多目標(biāo)遺傳算法求解路線方案的最優(yōu)解集的公路路線智能優(yōu)化模型，獲得協(xié)調(diào)各設(shè)計(jì)目標(biāo)的路線方案，作為交互式公路路線CAD系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而將公路路線計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力水平和設(shè)計(jì)層次進(jìn)行提高，還有助于公路路線設(shè)計(jì)智能輔助決策能力的提升。公路路線設(shè)計(jì)優(yōu)化過程必須從公路原始空間數(shù)據(jù)庫中真實(shí)及時(shí)地提取、分析與公路路線相關(guān)的空間數(shù)據(jù)，為公路路線目標(biāo)函數(shù)計(jì)算提供數(shù)據(jù)資料依據(jù)。按所需空間數(shù)據(jù)的屬性和查詢方法，路線設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)挖掘方法可分為點(diǎn)數(shù)據(jù)挖掘、線數(shù)據(jù)挖掘、面數(shù)據(jù)挖掘。公路途徑地區(qū)的地面高程是路線的位置、工程量的重要決定方面，在公路路線設(shè)計(jì)中起著關(guān)鍵的作用。由于縱斷而地面線和橫斷面地面線是公路路線設(shè)計(jì)不可或缺的部分，所以應(yīng)將公路路線設(shè)計(jì)領(lǐng)域知識與空間分析相結(jié)合，這樣才能得到所需地理地質(zhì)和公路區(qū)域的相關(guān)信息。建設(shè)公路路線時(shí)，總會與其他公路、鐵路、河流等相交，在分析了路線所交河流的寬度、流量等信息后就能夠確定擬建橋涵的跨徑，進(jìn)而為公路路線方案的優(yōu)化提供支撐。通過公路路線智能優(yōu)化系統(tǒng)模型的有效建立，對于路線優(yōu)化過程中模糊性、不確定性的問題能夠進(jìn)行很好的解決，進(jìn)而促進(jìn)公路路線的設(shè)計(jì)工作，便于更多的設(shè)計(jì)精品的涌現(xiàn)。

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