運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型的實(shí)際應(yīng)用

張亞琴 劉潔

摘要：本文將《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》中規(guī)定的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型在上栗至蘆溪宣風(fēng)公路中進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，得到科學(xué)、客觀的預(yù)測(cè)結(jié)果，為該道路安全評(píng)價(jià)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型;公路

《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》（JTG B05-2015）中以運(yùn)行速度作為公路安全評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)，利用預(yù)測(cè)運(yùn)行速度對(duì)項(xiàng)目的路線、路基路面、橋梁、隧道、路線交叉和交通工程及沿線設(shè)施進(jìn)行的評(píng)價(jià)。運(yùn)行速度是指在特定路段上測(cè)定的第85個(gè)百分位上的車速。

一、項(xiàng)目概況

上栗至蘆溪宣風(fēng)公路起于上栗縣楊岐鄉(xiāng)關(guān)下，交319國(guó)道（樁號(hào)K889+760）經(jīng)楊岐鄉(xiāng)煙豬塘、桃花沖，東源鄉(xiāng)石嶺村、小楓村、馬嶺，赤山鎮(zhèn)桎木沖、沙陂下、巨陂嶺、神童嶺，經(jīng)高坑鎮(zhèn)裝家、上跨滬昆高速、楠木村、上桐木坑，并利用滬昆高速蘆溪連接線1.6公里路段后，經(jīng)源南鄉(xiāng)源溪、章家陂、銀河鎮(zhèn)墨溪、何家圳，終于宣風(fēng)鎮(zhèn)栗灣村與既有的G320國(guó)道相交（G320樁號(hào)為K1031+067），路線全長(zhǎng)23.846公里。

二、預(yù)測(cè)模型的選擇

《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》（JTG B05-2015）中對(duì)于運(yùn)行速度V85的計(jì)算模型按照公路的等級(jí)分為三種：高速公路運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型、一級(jí)公路運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型和二、三級(jí)公路運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)模型的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際的公路等級(jí)確定。根據(jù)上述適用條件，本項(xiàng)目中主線運(yùn)行速度采用二、三級(jí)公路運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型。

三、分析路段的劃分

根據(jù)《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》（JTG B05-2015），依據(jù)曲線半徑和縱坡坡度的大小將整條路線按平直路段、平曲線路段、縱坡路段和彎坡組合路段四種分析單元進(jìn)行劃分。

四、計(jì)算點(diǎn)的選取

相鄰路段是指平面、縱斷面、橫斷面指標(biāo)不同的相接路段，特征點(diǎn)一般指平曲線的起點(diǎn)、曲中點(diǎn)、終點(diǎn)，縱斷面變坡點(diǎn)。在選擇運(yùn)行速度計(jì)算點(diǎn)時(shí)，一般選擇先選擇直緩點(diǎn)、緩直點(diǎn)作為計(jì)算點(diǎn)，并把曲中點(diǎn)作為過渡點(diǎn)，如圖3-1所示，然后分析縱斷面變坡點(diǎn)的位置，考慮分析段落的長(zhǎng)度、類型進(jìn)一步劃分，增加計(jì)算點(diǎn)。

五、初始運(yùn)行速度v0

在任選一個(gè)方向進(jìn)行第一次的運(yùn)行速度v85測(cè)算時(shí)，首先要推算與設(shè)計(jì)路段銜接的相鄰路段速度，作為本路段的初始運(yùn)行速度v0，然后根據(jù)所劃分的路段類型，分別進(jìn)行運(yùn)行速度v85的測(cè)算。《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》（JTG B05-2015）中推薦的初始運(yùn)行速度v0確定為60km/h。

六、運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型

（一）平直路段的運(yùn)行速度

平直路段的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)宜符合下列規(guī)定：

1 當(dāng)分段后的平直路段長(zhǎng)度大于200m，平直路段終點(diǎn)的運(yùn)行速度模型可按式1確定。

（二）當(dāng)分段后的平直路段長(zhǎng)度不大于200m，宜視為短平直路段，該平直路段起終點(diǎn)的運(yùn)行速度保持不變。

（三）平曲線路段的運(yùn)行速度

對(duì)于平曲線半徑小于600m的路段，分別對(duì)曲線中部和曲線出口處的運(yùn)行速度進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)曲線入口速度和當(dāng)前路段的曲線半徑Rnow，預(yù)測(cè)曲線中部的速度Vmiddle;然后根據(jù)曲線中部速度Vmiddle和曲線前方路段的曲線半徑Rfront，預(yù)測(cè)曲線出口處的運(yùn)行速度Vout。計(jì)算公式如表1。

七、主線運(yùn)行速度預(yù)測(cè)

根據(jù)上述運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型和緯地線形文件，對(duì)S225上栗至蘆溪宣風(fēng)公路上栗至大坪段的運(yùn)行速度進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，得到了小型車的運(yùn)行速度圖。

從上栗至大坪段的運(yùn)行速度圖可知，起點(diǎn)—終點(diǎn)的小客車運(yùn)行速度基本在（42～80）km/h間，全線相鄰路段運(yùn)行速度差值均小于20km/h，全線相鄰路段運(yùn)行速度梯度絕對(duì)值基本小于15km/（h·100m），只有K2+630.708-K2+529.235路段運(yùn)行速度梯度絕對(duì)值為19.09 km/（h·100m），應(yīng)在該路段重點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)安全保障設(shè)施，以保證行車安全性。

總結(jié)：通過使用《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》中規(guī)定的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，得到上栗至蘆溪宣風(fēng)公路的小客車上下行的運(yùn)行速度。經(jīng)分析，K2+630.708- K2+529.235路段運(yùn)行速度梯度絕對(duì)值為19.09 km/（h·100m），應(yīng)在該路段重點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)安全保障設(shè)施，以保證行車安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20-2017）;

[2]《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》（JTGB05-2015）;

[3]《公路交通安全設(shè)施施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF71-2006）

[4]李忠安，運(yùn)行速度在公路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J]，西部交通科技2018，（3）

作者簡(jiǎn)介：

張亞琴（1973—），女，漢族，河北定州人，碩士，副教授，從事教育教學(xué)、力學(xué)、道路橋梁工程研究;

劉潔（1987—），女，漢族河北邯鄲人，碩士，講師，從事智能交通與道路交通安全研究。

基金項(xiàng)目：河北省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目：《基于 AI 的重大節(jié)假日高速公路交通流超前預(yù)測(cè)技術(shù)研究》，課題編號(hào)：QN20200418，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：劉潔