卵形曲線的交通安全性評(píng)價(jià)分析

昌毓虹

摘要：為給廣大交通參與者提供更加安全、舒適的行車環(huán)境，交通管理部門越來(lái)越重視公路的安全評(píng)價(jià)工作，并將二級(jí)公路也納入交通安全評(píng)價(jià)中。文章結(jié)合路線的卵形曲線的設(shè)置情況，對(duì)其安全評(píng)價(jià)的內(nèi)容進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：公路卵形曲線;卵形曲線參數(shù)分析;交通安全性評(píng)價(jià);處理措施

中國(guó)分類號(hào)：U412.34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

隨著公路建設(shè)里程的增加以及高等級(jí)公路路網(wǎng)的加密，公路設(shè)計(jì)受地形、地物以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等限制更多，而卵形曲線具有曲率變化連續(xù)且能有效避開(kāi)障礙物保障行車視距等優(yōu)勢(shì)，在高等級(jí)公路的設(shè)計(jì)中被采用得越來(lái)越多，隨著卵形曲線的運(yùn)用增多，曲線各要素的選取對(duì)路線的協(xié)調(diào)性起到了決定性作用。根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2017）以及《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014）等規(guī)范以及實(shí)際運(yùn)用中的要求，在安全評(píng)價(jià)過(guò)程中卵形曲線主要評(píng)價(jià)的是其線形的協(xié)調(diào)性，其協(xié)調(diào)性又是由以下要素確定的：兩圓曲線半徑、回旋線的長(zhǎng)度、曲率變化等，因此，根據(jù)《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》（JTG B05-2015）4.5.2關(guān)于路線的評(píng)價(jià)要求，對(duì)卵形曲線的交通安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)就成為必然。

設(shè)計(jì)中選用卵形曲線是根據(jù)地形、地物條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等多種復(fù)雜條件而定的，在高等級(jí)公路以及立交匝道上采用較多，根據(jù)國(guó)家和自治區(qū)有關(guān)文件要求，二級(jí)及二級(jí)以上的公路在建設(shè)過(guò)程中需進(jìn)行交通安全性評(píng)價(jià)，因此，在進(jìn)行公路項(xiàng)目的交通安全性評(píng)價(jià)時(shí)常常遇到卵形曲線的評(píng)價(jià)，本文就怎樣進(jìn)行評(píng)價(jià)進(jìn)行了探討，論述在評(píng)價(jià)過(guò)程中需要對(duì)哪些要素分別采用定性、定量的評(píng)價(jià)分析，從公路使用者的安全性、舒適性角度找出影響行車安全的潛在危險(xiǎn)、有害因素，判斷卵形曲線各要素對(duì)發(fā)生交通事故的可能性及其嚴(yán)重程度產(chǎn)生的影響，并提出適當(dāng)、合理、適用的安全措施。

1 卵形曲線評(píng)價(jià)要點(diǎn)

卵形曲線是指用一條回旋線連接兩個(gè)同向曲線的組合曲線，兩個(gè)圓曲線的半徑需滿足，大圓完全包住小圓，它們通過(guò)共享一段回旋線過(guò)渡，它是由直線、緩和曲線（A1）、圓曲線（R1）、緩和曲線、圓曲線（R2）、緩和曲線（A2）、直線的順序組合構(gòu)成的路線線形。卵形曲線的回旋線是曲率從1/R1到1/R2這一段的不完整回旋線，而不是從起點(diǎn)開(kāi)始的完整回旋線。

卵形曲線用于當(dāng)兩同向圓曲線徑相銜接或插入的直線長(zhǎng)度不足時(shí)，可用回旋線將兩同向圓曲線連接組合為卵形曲線，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2017）對(duì)此進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定，卵形曲線宜滿足以下條件：

（1）卵形曲線的回旋線參數(shù)宜選R2/2≤A≤R2（R2為小圓曲線半徑）。

（2）[JP5]兩圓曲線半徑之比，以R2/R1在0.2～0.8為宜。

（3）兩圓曲線半徑的間距，以D/R2在0.003～0.03為宜（D為兩圓曲線間的最小間距）。

2 工程實(shí)例分析

廣西區(qū)某山區(qū)公路，項(xiàng)目路線位于山嶺重丘區(qū)，總體為沿山線。項(xiàng)目部分沿原有舊路走向，考慮到原有舊路等級(jí)較低、線形差，不能滿足本項(xiàng)目的線形指標(biāo)，為了提高投資效益，選線以盡量利用舊路用地及部分舊路路基為原則。路線設(shè)計(jì)充分考慮技術(shù)指標(biāo)

的合理性、線形的連續(xù)性及與周圍環(huán)境、景觀的協(xié)調(diào)性。對(duì)地形、地勢(shì)較好的路段，原則上采用較高的技術(shù)指標(biāo)，以提高公路的使用性和安全性;對(duì)地形復(fù)雜、困難路段，在保障安全的基礎(chǔ)上采用中、低限技術(shù)指標(biāo)，使路線順應(yīng)地形、地勢(shì)變化，最大限度地減少對(duì)自然環(huán)境的破壞，盡可能保持原地貌形態(tài)和自然景觀，達(dá)到線形自然、流暢并與周圍環(huán)境融為一體的目的。同時(shí)盡量減少高填深挖路段和廢方并減少設(shè)置大型構(gòu)造物，遵循少占農(nóng)田、少拆遷建筑物和其他構(gòu)造物，盡量利用舊路的原則，以保護(hù)環(huán)境及降低造價(jià)。因此，在路線設(shè)計(jì)時(shí)多處采用了卵形曲線。

該項(xiàng)目按雙車道二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)修建，路基寬度為12.0 m。K0+000～K0+867.764、K24+079.171～K31+574.238采用40 km/h設(shè)計(jì)速度，K0+867.764～K24+079.171采用60 km/h設(shè)計(jì)速度，共設(shè)置了4處卵形曲線，本文選取其中一處來(lái)進(jìn)行分析，該卵形曲線位于K6+019.456～K6+497.594段，其對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)速度為60 km/h，曲線要素如表1所示。

3 安全性評(píng)價(jià)分析

回旋線參數(shù)及其長(zhǎng)度直接影響線形設(shè)計(jì)的安全、視覺(jué)效果等方面。合理的回旋線長(zhǎng)度和參數(shù)能使駕駛?cè)藦娜莶倏v轉(zhuǎn)向盤，適當(dāng)?shù)碾x心加速度變化率能使駕乘人員感覺(jué)安全、舒適。當(dāng)A>R2、D/R2<0.003，則曲率變化過(guò)慢，使人感覺(jué)不到連續(xù)的圓曲線，易造成判斷失誤，導(dǎo)致司機(jī)不能及時(shí)轉(zhuǎn)方向盤，等到發(fā)現(xiàn)前面還是曲線時(shí)才趕緊轉(zhuǎn)彎，易造成司機(jī)情緒上的緊張，給司乘人員帶來(lái)行車不平穩(wěn)、舒適度降低的影響。

當(dāng)A0.03，則會(huì)使曲率變化過(guò)快，司機(jī)駕駛時(shí)來(lái)不及打方向盤，會(huì)使車輛行駛軌跡不平穩(wěn)，造成搖晃，極大地降低行車的穩(wěn)定性和司乘人員的舒適性。

根據(jù)上述計(jì)算分析可知，此處的卵形曲線回旋線及兩圓曲線半徑間距不滿足規(guī)范要求，其協(xié)調(diào)性差。需要對(duì)該段的運(yùn)行速度、交通安全設(shè)施設(shè)置情況等進(jìn)行核查，卵形曲線K6+019.456～K6+497.594段的運(yùn)行速度為58～85 km/h，設(shè)計(jì)速度60 km/h對(duì)應(yīng)的圓曲線最小半徑的一般值為200 m，極限值為125 m（超高8%）（該兩端圓曲線對(duì)應(yīng)的超高為8%），卵形曲線的兩個(gè)圓曲線半徑均小于一般值200 m;再核查該段的交通安全設(shè)施，設(shè)置了陡坡、讓行、慢行、村莊、落石、指路等標(biāo)志以及減速標(biāo)線等，未見(jiàn)設(shè)置線形誘導(dǎo)標(biāo)。

根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2017）第9.2.4對(duì)回旋線的規(guī)范要求，需要滿足線形誘導(dǎo)標(biāo)設(shè)置。結(jié)合運(yùn)行速度和交通安全設(shè)施設(shè)置情況，考慮兩處的半徑均小于一般值，半徑較小，為了更好地引起司機(jī)注意，可設(shè)置線形誘導(dǎo)標(biāo)以引導(dǎo)駕駛員轉(zhuǎn)彎，給司乘人員帶來(lái)更加安全、舒適的行車體驗(yàn)，因此結(jié)論為“A宜在R2/2～R2范圍內(nèi)和D/R2宜調(diào)整在0.003～0.03范圍內(nèi)”或“增設(shè)線形誘導(dǎo)標(biāo)”。