基于運(yùn)行速度的公路設(shè)計方法及影響研究

段振凱

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限公司，山西 太原 030012)

1 工程概況

某公路交通條件比較好，但是，因為公路沿線地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，增加了公路設(shè)計難度，為了確保公路設(shè)計方案得到全面落實，設(shè)計人員要深入現(xiàn)場調(diào)查，并收集大量的數(shù)據(jù)信息，對原有的公路路線設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，在保護(hù)周圍生態(tài)環(huán)境的同時，確保公路交通流量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 車輛運(yùn)行速度分析

所謂運(yùn)行速度指的是車輛在公路上的真實運(yùn)行速度，具有一定的隨機(jī)性與可變性，和公路車輛運(yùn)行狀況、車輛駕駛?cè)藛T自身的心理狀況等諸多因素存在較大聯(lián)系，設(shè)計速度指的是在一定的環(huán)境條件下，公路車輛保持安全運(yùn)行狀態(tài)的最大速度，也是車輛在安全行駛狀態(tài)下的最高速度。在公路路段當(dāng)中，車輛的設(shè)計速度為固定值。但是，道路車輛在具體運(yùn)行過程當(dāng)中，其運(yùn)行速度具有一定的變化性，僅僅圍繞公路設(shè)計速度浮動，可能會小于公路設(shè)計速度，也可能會超過公路設(shè)計速度。

通常來講，保持公路車輛設(shè)計速度所對應(yīng)的最小幾何指標(biāo)不超過實際指標(biāo)，即可滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，但是，如果實際指標(biāo)超過公路車輛設(shè)計速度指標(biāo)，會影響公路車輛的正常運(yùn)行，結(jié)合大量的公路車輛運(yùn)行速度調(diào)查結(jié)果可以得知，大部分車輛駕駛?cè)藛T在公路條件允許的情況下，通常保持高速行駛，使得公路車輛實際運(yùn)行速度和設(shè)計速度存在脫節(jié)現(xiàn)象，公路路線設(shè)計存在一定的失調(diào)性與危險性。

另外，根據(jù)公路線形設(shè)計特點可以得知，除了外界環(huán)境因素、駕駛?cè)藛T的心理因素、公路坡度等，公路車輛的加速與減速，均會影響車輛駕駛?cè)藛T的心理狀態(tài)，主要包括車道的變化情況，以及各類附屬設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)。通過對各類影響因素進(jìn)行綜合性的分析，能夠幫助公路路線設(shè)計人員進(jìn)一步了解駕駛?cè)藛T的心理狀態(tài)變化情況，進(jìn)而更好的確定出車輛駕駛?cè)藛T的運(yùn)行行車速度，不斷減少道路交通事故的發(fā)生。

3 公路設(shè)計方法要點和注意事項

3.1 建立車輛運(yùn)行速度預(yù)測模型

為了減少公路設(shè)計速度和實際行車速度不匹配現(xiàn)象的發(fā)生，設(shè)計人員需要建立車輛運(yùn)行速度預(yù)測模型，通過準(zhǔn)確預(yù)測出公路車輛的行駛速度，并模擬公路車輛在不同的行車環(huán)境當(dāng)中的真實速度，可以減小公路交通事故的發(fā)生概率。因為公路行車環(huán)境較為復(fù)雜，在確定運(yùn)行車輛運(yùn)行速度的同時，對公路運(yùn)行車速進(jìn)行有效修正，保證公路車輛能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)合公路線形要素可以得知，在建立公路車速預(yù)測模型的過程當(dāng)中，設(shè)計人員可以將公路劃分成直線路段、平曲線路段和彎坡路段，并全面考慮外界各類干擾因素，不斷減小公路行車干擾現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2 合理確定出車輛的運(yùn)行速度

確定出公路運(yùn)行車速之后，設(shè)計人員還要進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，確保公路運(yùn)行車速符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。因為外界行車環(huán)境不斷發(fā)生變化，會形成動態(tài)循環(huán)過程，因此，設(shè)計人員需要全面考慮車型影響，并加強(qiáng)動態(tài)分析，不斷減小外部環(huán)境對公路車輛安全行駛所帶來的不利影響。一般而言，公路車輛的運(yùn)行速度受駕駛?cè)藛T的心理狀態(tài)影響較大，故設(shè)計人員要結(jié)合具體的交通環(huán)境，合理確定出公路車輛運(yùn)行速度干擾等級，并綜合考慮公路實際路況，對公路路面的破損狀況進(jìn)行準(zhǔn)確評估，采取科學(xué)的折減方式，確保公路車輛能夠可靠行駛。

3.3 科學(xué)確定直線路段車輛運(yùn)行速度

在公路路線設(shè)計過程當(dāng)中，設(shè)計人員通常不會選取短直線，和長直線相比較來講，短直線所占的比例比較高，公路車輛保持最低的運(yùn)行速度進(jìn)入到直線段之后，一般會經(jīng)過一個加速過程，加速度值和初始速度相差比較大，通過加強(qiáng)公路安全評價，并合理確定出公路運(yùn)行車輛的加速度值，確保公路車輛于寧速度的變化范圍不超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，不斷提升公路車輛的安全性與穩(wěn)定性。

通過采取紅外線測速方式，針對運(yùn)行條件比較好的直線路段， 采集大量的數(shù)據(jù)信息， 并結(jié)合公路

運(yùn)行車速，準(zhǔn)確計算出公路車輛的運(yùn)行速度，確保道路車輛可以穩(wěn)定運(yùn)行，避免出現(xiàn)大規(guī)模的道路交通安全事故。

3.4 合理確定平曲線路段車輛運(yùn)行速度

在平直曲線路段，通過準(zhǔn)確測量出道路車輛的運(yùn)行速度，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，可以確保平直曲線路段車輛的安全行駛，減小外部環(huán)境對公路車輛安全運(yùn)行產(chǎn)生的不利影響。同時，設(shè)計人員還要根據(jù)平曲線，以及駕駛?cè)藛T的心理狀態(tài)變化情況，合理確定出曲線路段的中線，在公路平曲線前半部分，并以此作為重要邊界，計算出平曲線路段車輛的安全行駛速度，保證公路車輛運(yùn)行速度符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，提升公路車輛的可靠性與穩(wěn)定性。

3.5 彎坡路段車輛運(yùn)行速度的確定

在偏遠(yuǎn)的山區(qū)，彎坡路段比較常見，因為受到當(dāng)?shù)氐匦蔚挠绊懀沟霉肪€形指標(biāo)比較低，會給車輛的安全行駛帶來嚴(yán)重威脅，在此公路工程項目當(dāng)中，設(shè)計人員通過合理確定出公路彎坡路段的線形指標(biāo)，并嚴(yán)格控制公路行車速度，能夠顯著減少危險事故的發(fā)生。

3.6 優(yōu)化公路線形設(shè)計

根據(jù)上述分析可以得知，通過準(zhǔn)確預(yù)測出公路車輛運(yùn)行速度，并結(jié)合公路設(shè)計速度，以及各項數(shù)據(jù)指標(biāo)，對各項設(shè)計控制因素進(jìn)行嚴(yán)格的管控，能夠確保公路路段設(shè)計速度符合規(guī)定要求，保證公路車輛可以安全行駛。結(jié)合該公路項目所在地區(qū)的地形地貌特征可以得知，通過合理的劃分公路路段界限，并加強(qiáng)車輛運(yùn)行速度預(yù)測，根據(jù)公路運(yùn)行車輛的運(yùn)行車速，確定出車輛的初始行駛速度，繪制相應(yīng)的速度斷面圖。同時，為了確保公路線形保持連續(xù)性，設(shè)計人員還要適當(dāng)調(diào)整公路車輛的運(yùn)行速度，采取正向與反向檢查方法，合理確定出公路車輛行駛的不安全點與公路線形不理想點。

調(diào)整好公路車輛的運(yùn)行速度之后，設(shè)計人員還要根據(jù)車輛在公路曲線路段的實際運(yùn)行速度，并全面考慮橫向力所產(chǎn)生的影響，保證公路車輛可以穩(wěn)定行駛，通過進(jìn)行合理的調(diào)整，并優(yōu)化公路線形設(shè)計指標(biāo)，加強(qiáng)協(xié)調(diào)性檢驗，可以保證公路車輛行駛的安全性與穩(wěn)定性。通過加強(qiáng)安全性檢驗，合理確定出公路線形指標(biāo)，并進(jìn)行二次標(biāo)定，對各個斷面速度進(jìn)行調(diào)整，能夠確保各項指標(biāo)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過對基于運(yùn)行速度的公路設(shè)計要點和注意事項進(jìn)行全方面的分析，能夠確保該公路工程安全運(yùn)行，避免出現(xiàn)大規(guī)模的公路交通安全事故。對于公路設(shè)計人員來講，要根據(jù)公路車輛的實際運(yùn)行速度，對既有的公路線形設(shè)計方案進(jìn)行有效完善，不斷提高公路線形設(shè)計方案的合理性，從而推動我國公路行業(yè)的健康發(fā)展。