高速公路安全設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)研究

姜彬

【摘 要】本文就從道路安全設(shè)計(jì)方面對(duì)減少道路交通事故進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。

【關(guān)鍵詞】道路安全設(shè)計(jì)；線形；視距；交叉設(shè)置

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)的迅猛上升，道路建設(shè)隨之增加。涉及到的地質(zhì)，地貌也各不一樣。與此同時(shí)，道路交通安全問(wèn)題已成為國(guó)家和人民關(guān)注的問(wèn)題。數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，交通事故將成為2020人類(lèi)疾病和死亡的三大因素之一。我國(guó)每分鐘就有1.49起交通事故發(fā)生，給人們帶來(lái)了巨大的損失，同時(shí)危害社會(huì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，加強(qiáng)道路安全，減少交通事故的研究，對(duì)減少生命財(cái)產(chǎn)損失，具有重要的意義。從廣義的角度理解道路安全問(wèn)題，其主要的影響因素是由以下幾個(gè)方面組成的：人、車(chē)、道路、環(huán)境。其中“人”指的是駕駛員、行人或者是非機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員等；“車(chē)”指的是車(chē)輛本身所具備的的主動(dòng)安全性能；“道路”指的是道路的線形、標(biāo)志線；“環(huán)境”包括影響車(chē)輛正常行駛的雨、雪、霧、風(fēng)等。但是從道路設(shè)計(jì)規(guī)劃的角度來(lái)看，道路安全則更偏重于在道路設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的道路安全隱患。下面就結(jié)合實(shí)例對(duì)道路安全設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行分析探討。

一、道路安全設(shè)計(jì)

（一）總體布局

道路的總體布置是其他道路詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提，并且在一定的程度上決定了該道路的總體安全水平。杜絕出現(xiàn)如下幾種情況：

1、道路與城鎮(zhèn)的距離不合理

道路的布置首先要方便車(chē)輛的正常交通出行，同時(shí)還要減少對(duì)周邊城鎮(zhèn)居民的生活干擾，最大限度的保證人們出行的安全。如果距離城鎮(zhèn)太近，城鎮(zhèn)居民的日常出行將會(huì)受到大量過(guò)境車(chē)輛的干擾，進(jìn)而導(dǎo)致較多的交通安全問(wèn)題。

2、與其他建筑以及設(shè)施布置不協(xié)調(diào)

道路兩側(cè)一般會(huì)有一些相應(yīng)的設(shè)施，如：加油站、招待所、旅店等。這些設(shè)施的位置與道路銜接的交通組織方式對(duì)該處的道路安全有重要的影響，避免因這些建筑的存在導(dǎo)致道路交叉路口視距出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)交通事故的發(fā)生。

3、忽視施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響

道路建設(shè)作為一項(xiàng)利國(guó)利民的工程，由于其建設(shè)工期長(zhǎng)、施工地段地理環(huán)境和自然環(huán)境不盡相同。在施工過(guò)程中盡量避免出現(xiàn)因?yàn)榻ㄔO(shè)造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。在確保執(zhí)行強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的前提下，靈活選擇路基設(shè)計(jì)形式，使之與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)一致，盡量減少對(duì)原有的地形、地貌破壞，始終堅(jiān)持將“保護(hù)好生態(tài)環(huán)境”作為設(shè)計(jì)的重要追求目標(biāo)。結(jié)合沿線具體情況，盡量減少棄方，處理好取土、棄土場(chǎng)地；對(duì)于景觀好的路段，利用棄方設(shè)置景觀臺(tái)。并結(jié)合農(nóng)村路網(wǎng)建設(shè)綜合考慮施工便道設(shè)置。

（二）道路線形的設(shè)計(jì)

1、道路線形設(shè)計(jì)的重要性

道路的幾何線形設(shè)計(jì)不僅要考慮到平面線形、縱斷面線形以及橫斷面的組成，還要考慮到平面、縱斷面線形與橫斷面的組成相協(xié)調(diào)，與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意到確保視線的暢通等等。當(dāng)確定道路的幾何線形的時(shí)候，除了考慮到地形因素、地物因素、土地的合理利用因素及環(huán)境保護(hù)因素以外，還要充分地利用到道路的幾何組成部分的合理尺寸與線形組合。對(duì)駕駛員來(lái)說(shuō)，道路的線形一般是由平面線形、縱斷面線形與橫斷面線形組合而形成的立體線形從而映入駕駛員的視線的。當(dāng)駕駛員駕駛車(chē)輛時(shí)所選用的實(shí)際的行駛速度，也是通過(guò)它對(duì)三維的立體線形的判斷最終做出的。公路的立體線形除了一定要滿(mǎn)足駕駛動(dòng)力學(xué)的要求中最小原則以外，還應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足駕駛員在視覺(jué)心理方面連續(xù)的、舒適的要求，從而迅速反應(yīng)出道路線形好壞的關(guān)鍵是速度的連續(xù)性，它直接地影響到道路交通的安全性，假如道路的線形設(shè)計(jì)不合理，也可以影響到道路的通行能力。

通過(guò)對(duì)不同的交通事故的具體分析，我們能夠發(fā)現(xiàn)：道路線形的幾何要素的設(shè)置不合理和各種不良的線形組合，都可以造成交通事故的發(fā)生。所以，當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行道路的設(shè)計(jì)時(shí)，務(wù)必要綜合地考慮到公路的功能、行車(chē)的安全、自然環(huán)境等方面的因素，并要做到堅(jiān)持地形選線工作、地質(zhì)選線工作，更要做到安全選線工作；充分地考慮到公路設(shè)施的自身安全與運(yùn)營(yíng)安全，還要努力地消除公路的事故多發(fā)點(diǎn)與安全隱患；要盡量地采用改善平總線形的措施，并且從根本上來(lái)解決行車(chē)的安全問(wèn)題。

2、道路路線的縱平面設(shè)計(jì)

進(jìn)行平縱線形的組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)地研究，從而有效地防止下列情況的發(fā)生：較小的凸形的豎曲線（小于2倍最小值）頂部或者凹形的豎曲線的底部，位于平曲線的拐點(diǎn)位置；直線上縱面線形所出現(xiàn)的駝峰位置、暗凹位置、跳躍位置等市駕駛員在視覺(jué)中斷的線形位置；直線內(nèi)不允許插入短的豎曲線；平縱組合當(dāng)處于不理想的狀態(tài)時(shí)所出現(xiàn)的較小的豎曲線（豎曲線半徑小于2倍最小值）；在長(zhǎng)直線上設(shè)置出陡坡和曲線的長(zhǎng)度短、半徑小的凹形的豎曲線。

（1）縱斷面的線形

縱斷面的線形應(yīng)當(dāng)和地形相互適應(yīng)，設(shè)計(jì)成視覺(jué)上連續(xù)、平順而又圓滑的線形，防止在較短的距離內(nèi)產(chǎn)生頻繁起伏的情況：應(yīng)當(dāng)注意到縱坡度盡可能地不去取到極限值；縱斷面設(shè)計(jì)務(wù)必確保滿(mǎn)足視距要求。長(zhǎng)、大縱坡對(duì)于載重汽車(chē)的行駛是很不利的，上坡時(shí)會(huì)讓車(chē)速減慢，并妨礙到后續(xù)的快速車(chē)輛，使得超車(chē)的需求增多，“強(qiáng)超硬會(huì)”的可能性因此增大，安全性能降低；然而下坡會(huì)讓制動(dòng)過(guò)熱、制動(dòng)效能減弱，更會(huì)容易地造成交通事故。所以，各級(jí)的公路一定要對(duì)連續(xù)上坡路段與連續(xù)下坡路段按照平均縱坡的原則來(lái)進(jìn)行控制。

（2）平縱組合

行車(chē)安全性的大小與不同線形之間的組合是否協(xié)調(diào)有密切的關(guān)系按，不良的線形組合往往是導(dǎo)致交通事故的主要原因。道路路線設(shè)計(jì)時(shí)，必須注重平、縱組合設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在視覺(jué)上可以自然地誘導(dǎo)到駕駛員的視線，并且確保視覺(jué)上的連續(xù)性：平縱面線形的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)大小均衡，使得線形在視覺(jué)方面上、心理方面上保持協(xié)調(diào)。應(yīng)當(dāng)防止在長(zhǎng)直線上設(shè)置陡坡；防止兩個(gè)同方向的彎道之間插入短直線；防止在凸形的豎曲線頂部或者凹形的豎曲線的底部插入小半徑的平曲線；防止小線；防止在凸形的豎曲線頂部或者凹形的豎曲線的底部插入小半徑的平曲線；防止小半徑的平曲線和陡坡形成重合。總之，平縱組合設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)綜合地考慮到汽車(chē)動(dòng)力學(xué)、駕駛員視覺(jué)與心理方面的要求、路面排水要求等，從而提供給道路用戶(hù)良好的駕駛環(huán)境。

3、視距

為了保證行車(chē)的安全，駕駛員必須能看到前面足夠距離的道路，以便于遇到障礙物時(shí)能夠及時(shí)剎車(chē)或者繞過(guò)，這個(gè)距離就是安全視距，也是安全行車(chē)的最基本的視覺(jué)要求，同時(shí)也是保證道路行車(chē)安全的重要因素之一。當(dāng)前規(guī)范規(guī)定的視距是指地面以上1.2m高度的駕駛員視線能夠看到的距離，根據(jù)不同情況又分停車(chē)視距、會(huì)車(chē)視距、錯(cuò)車(chē)視距和超車(chē)視距。行車(chē)視距是否充分，直接關(guān)系到行車(chē)的安全與迅速，是道路使用質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。足夠的視距對(duì)保證行車(chē)安全，提高通行能力將起到重要作用。在行駛過(guò)程中，路況信息要有足夠的時(shí)間來(lái)處理，就要選擇足夠的行駛距離來(lái)完成。在視距設(shè)計(jì)過(guò)程中，反應(yīng)時(shí)間的取值要大于所有駕駛員的正常平均值，特別復(fù)雜的情況下，如交叉口、立交匝道處、車(chē)道變化處、交通標(biāo)志等設(shè)施處，在取反應(yīng)時(shí)間時(shí)，應(yīng)增加判斷時(shí)間，該值應(yīng)大于2.5秒。道路安全設(shè)計(jì)應(yīng)特別注意保證平面交叉口、平曲線彎道內(nèi)側(cè)等有良好的視距。若在交叉口視距三角形內(nèi)如果存在障礙物，會(huì)造成一定的盲區(qū)，不僅駕駛員駕車(chē)時(shí)沒(méi)有安全感，也很容易與被交道路的車(chē)輛造成沖突，使駕駛員在遇到緊急情況是來(lái)不及反應(yīng)、采取應(yīng)急措施不當(dāng)進(jìn)而造成事故。在彎道內(nèi)側(cè)往往也會(huì)因?yàn)橐暰嗖蛔悖瑢?dǎo)致駕駛員把車(chē)輛靠到道路中心線甚至對(duì)向車(chē)道，以此來(lái)增加視距范圍，然而這是非常危險(xiǎn)的情況，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)對(duì)向行駛的車(chē)輛，很容易造成對(duì)向車(chē)輛正面相撞，或者駕駛員為了避免相撞，猛打方向盤(pán)而撞向路側(cè)，甚至翻車(chē)到路外。以上任何一種視距不足的情況，均會(huì)造成交通事故的發(fā)生，同時(shí)也是道路設(shè)計(jì)的安全隱患。此外，在豎曲線處、平豎曲線重疊處、橋頭曲線、隧道洞口曲線等都應(yīng)保證有良好的視距。

結(jié)束語(yǔ)

在道路設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)地形、地物、自然環(huán)境、景觀以及經(jīng)驗(yàn)等對(duì)道路的線形、視距等影響道路安全設(shè)計(jì)的因素一一考慮，并制定設(shè)計(jì)方案和措施進(jìn)行改善。并充分的了解和尊重駕駛員的駕駛心理和習(xí)慣，并對(duì)引發(fā)事故的潛在因素進(jìn)行充分的分析和估計(jì)，針對(duì)這些潛在的問(wèn)題采取有效的設(shè)計(jì)進(jìn)行預(yù)防。同時(shí)，保證道路的工程施工質(zhì)量、路基處理等，將因工程質(zhì)量不合格造成的安全隱患，導(dǎo)致的交通事故發(fā)生的可能或者因事故造成的人員財(cái)產(chǎn)損失降至最低。

參考文獻(xiàn)：

[1]王二平.淺談高速公路縱斷面設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014，（1）.

[2]李洋，李景.淺談高速公路縱斷面設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題[J].城市建設(shè)，2010，（15）.

[3]湯紅麗.高速公路互通立交的安全設(shè)計(jì)[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2012，（18）.