公路路線設(shè)計與交通安全關(guān)系探討

楊葉

摘 要：隨著近年來公路建設(shè)步伐的加快，對公路安全方面的重視程度也越來越高，尤其是在運營期間開放交通之后的通行安全。路線設(shè)計作為公路設(shè)計中的重要內(nèi)容，會對公路的通行安全帶來重要的影響。本文通過對公路路線設(shè)計的重要性進(jìn)行分析，探討其與交通安全之間的關(guān)系，旨在為提高公路通行安全提供支持。

關(guān)鍵詞：公路;路線;安全;關(guān)系

中圖分類號：U412.36;U492.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

公路運輸最為一種重要的物資運輸方式，也同時承擔(dān)了客運任務(wù)，而且對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也起著決定性的促進(jìn)作用。路線設(shè)計作為公路設(shè)計的核心，是決定公路的社會經(jīng)濟(jì)效益及使用價值的關(guān)鍵因素。交通安全作為公路路線設(shè)計中需要給予密切關(guān)注的一個重點問題，在進(jìn)行路線設(shè)計時需要進(jìn)行綜合考慮[1]。科學(xué)的進(jìn)行選線工作，有效的確保公路的通行安全是進(jìn)行路線設(shè)計的首要任務(wù)。

1 公路路線設(shè)計研究

1.1 公路路線設(shè)計的意義

公路沿線的構(gòu)造物、安全設(shè)施以及路線的幾何形狀都會對交通安全帶來直接的影響，而這些影響因素都與路線設(shè)計有密不可分的聯(lián)系[2]，科學(xué)合理的公路路線設(shè)計方案能夠確保駕駛過程中視野開闊、行進(jìn)方向清晰。在進(jìn)行公路路線設(shè)計之前，選定路線的整體走向?qū)β肪€的幾何形狀發(fā)揮著決定性的作用，設(shè)計人員需要在沿線相應(yīng)的位置處設(shè)置安全設(shè)施等對前方的路況進(jìn)行提醒及警示。與此同時，路線設(shè)計除了要與地形地貌相結(jié)合之外，還需要以人體工程學(xué)與汽車行駛動力學(xué)等知識為基礎(chǔ)，確保路線設(shè)計與自然環(huán)境及駕駛?cè)藛T的行為習(xí)慣等保持高度的協(xié)調(diào)，最大程度的提高公路的安全性，避免交通事故的出現(xiàn)。

1.2 公路路線設(shè)計的基本原則

（1）安全性原則。安全性是公路路線設(shè)計的首要原則，與公路在運營期間開放交通之后的交通安全直接關(guān)聯(lián)。路線設(shè)計過程中需要重點關(guān)注以下幾點內(nèi)容：①嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，并將其作為路線設(shè)計的重要依據(jù)，根據(jù)實際情況進(jìn)行選線，有效的提高安全性;②合理選擇平、縱斷面指標(biāo)，在符合相關(guān)要求的前提下盡可能的采用更加安全的指標(biāo)取值。

（2）高效性原則。公路的建設(shè)是一個消耗大量資源的過程，在進(jìn)行公路路線設(shè)計時需要以節(jié)約成本為出發(fā)點，在確保路線設(shè)計的可行性及合理性的基礎(chǔ)之上最大程度的節(jié)約資源，力求達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

1.3 公路路線設(shè)計對交通安全的影響因素

（1）設(shè)計速度及運行速度。交通安全能夠直接從通行速度上得到體現(xiàn)，若路線設(shè)計不合理，會導(dǎo)致行駛速度不連貫，在車輛的行駛速度頻繁發(fā)生變化的同時可能會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。其中設(shè)計速度與運行速度的差值即車速評價，能夠?qū)仿肪€的幾何線形進(jìn)行評價，判斷其是否能夠滿足預(yù)期，對其交通安全進(jìn)行評價分析，具體的評價標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

（2）視距。視距是平、縱、橫組合而成的三維立體，定義為在車道中心線上1.2 m視線高度上能夠看到中心線上0.1 m高度物體頂點的距離。良好的視距能夠確保當(dāng)前方出現(xiàn)險情時，能夠有充足的時間來做出應(yīng)對，有效的避免安全事故的發(fā)生。視距變化與交通安全有著密切的關(guān)系，尤其是在曲線段這種關(guān)系更加顯著。

（3）平縱組合。若平縱線形組合產(chǎn)生了扭曲線形，會引發(fā)駕駛?cè)藛T出現(xiàn)錯覺與不良心理反應(yīng)。車輛在行駛過程中需要進(jìn)行由平面線形變化帶來的轉(zhuǎn)彎操作與縱斷面變化所導(dǎo)致的上下坡操作，兩種操作組合之后會導(dǎo)致駕駛的難度明顯增加，平面線形會導(dǎo)致駕駛操作復(fù)雜化，縱斷面線形則會導(dǎo)致車輛行駛性能的下降。因此，確保平縱線形的連續(xù)及均衡至關(guān)重要。

（4）超高。在彎道處設(shè)置超高是確保行車安全性的一項重要措施，其主要目的是對車輛在彎道處行駛時所產(chǎn)生的離心力進(jìn)行抵消，避免車輛出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象，以此來確保行車安全。超高的設(shè)置與彎道的平曲線半徑有直接關(guān)系，若平曲線半徑大于特定限值，則可不設(shè)置超高。對于處于下坡路段的平曲線處，為確保大型車輛行駛的安全性，可適當(dāng)加大橫坡。

（5）平面交叉。在平面交叉處，不同方向的交通流在此匯集，不僅帶來了交通沖突，還伴隨著視距受限的問題。在平面交叉區(qū)域內(nèi)，一旦發(fā)生突發(fā)狀況，留給駕駛?cè)藛T作出反應(yīng)的時間很短，非常容易出現(xiàn)安全事故。

2 公路路線設(shè)計對交通安全的影響分析

2.1 平面線形對交通安全的影響

（1）直線。直線基于其易于定線、行車舒適和視距好的優(yōu)點，但從直線與交通安全的關(guān)系來看，需要將直線的長度限制在適當(dāng)范圍之內(nèi)，并且要根據(jù)地形地貌與道路狀況對直線段進(jìn)行合理設(shè)置，與此同時，從確保行車安全及提高駕駛?cè)藛T視覺與心理感受角度出發(fā)，也需要合理的對直線段長度進(jìn)行控制。對于長直線，由于行車視距良好且方便加速及超車，會引發(fā)駕駛?cè)藛T在心理上出現(xiàn)過度的放松，由于動態(tài)視力通常會比靜態(tài)視力低10%～20%，在這種情況下還會引發(fā)視力的下降。由于在直線段路況較好，車速通常會偏快，會導(dǎo)致有效視野隨著車速的加快而減小。同時，長時間在直線段駕駛還會給駕駛?cè)藛T帶來催眠效果，導(dǎo)致其反應(yīng)遲鈍，在遇到緊急狀況時還可能會造成恐慌，出現(xiàn)錯誤操作進(jìn)而導(dǎo)致了交通事故的發(fā)生。而對于短直線，若其長度過短，甚至?xí)`認(rèn)為直線兩端的曲線為同一曲線，在對線形的連續(xù)性帶來破壞，還會對行車的舒適性及安全性帶來影響。

（2）圓曲線。作為一種平曲線，圓曲線以其易于測設(shè)、循環(huán)性好且適應(yīng)性強(qiáng)的特點[3]，在公路路線設(shè)計中常被采用。車輛在圓曲線路段行駛時會出現(xiàn)離心力，對車輛的平穩(wěn)性會造成影響，可能還會導(dǎo)致出現(xiàn)向道路外側(cè)的滑移現(xiàn)象，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致車輛傾覆。而離心力的大小取決于圓曲線的曲率，因此為確保行車安全，需要對圓曲線的最小半徑進(jìn)行限制。最小圓曲線半徑計算公式如下：

式中各參數(shù)定義如下：—車輛運行速度;—橫向力系數(shù);—橫坡超高。

（3）緩和曲線。緩和曲線是一種曲率連續(xù)變化的曲線，設(shè)置在直線與圓曲線之間或者半徑相差過大的轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間，可以有效的緩解駕駛?cè)藛T在曲線段行駛時的不適感，延緩離心加速度的變化。合理設(shè)置的緩和曲線不僅能夠方便駕駛?cè)藛T遵循曲線段的變化軌跡，還能夠促使合理的布置超高緩和段路線，有利于車輛的平穩(wěn)行駛。

2.2 縱斷面線形對交通安全的影響

（1）坡度與坡長。公路路線的坡度及坡長都會給交通安全帶來影響，而且坡度越大、坡長越長，這種影響就越明顯。對于長大縱坡路段，在上坡時，由于車輛所受到的阻力更大，需要加大牽引力，車速也會降低，而且長時間的爬坡會導(dǎo)致爬坡無力，可能會出現(xiàn)熄火現(xiàn)象。而在下坡路段，為控制車速需要頻繁的進(jìn)行制動，不僅影響行車的舒適性，還可能會導(dǎo)致制動系統(tǒng)因過熱而失效，易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。若坡長過短，必然就會導(dǎo)致變坡點的增加，公路在縱斷面上會出現(xiàn)頻繁的起伏變化，也會導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

（2）豎曲線半徑及長度。豎曲線的功能是改善公路路線線形，確保行車視距，有效緩解因縱坡變化而對車輛行駛所產(chǎn)生的沖擊，維持車輛行駛的穩(wěn)定性，從而達(dá)到確保行車安全的目的。因此，豎曲線的長度不應(yīng)過短，且要有足夠大的半徑。豎曲線半徑的大小影響縱坡在變坡點的過渡質(zhì)量，會直接給交通安全帶來影響。行車視距會直接受到豎曲線半徑的影響，豎曲線半徑過小會導(dǎo)致行車視線不連續(xù)，行駛的方向感不強(qiáng)，帶來懸空的錯覺，給駕駛?cè)藛T帶來精神上的壓力，可能會誘發(fā)因操作失誤而引起的交通事故。處于長上坡路段末端的凸曲線如果半徑小，會導(dǎo)致駕駛?cè)藛T產(chǎn)生前方道路變窄的錯覺，同時還可能會引發(fā)跳車現(xiàn)象，容易引發(fā)車輛失控而出現(xiàn)交通事故。凹曲線半徑過小會導(dǎo)致夜間行車時車燈不能有效的照亮前進(jìn)方向，存在視距障礙，進(jìn)而形成安全隱患。同時，豎曲線半徑過小，加之變坡點頻率大，車輛長時間處于上下起伏的狀態(tài)，導(dǎo)致行車舒適性降低，長時間處于這種行車狀態(tài)會導(dǎo)致駕駛?cè)藛T心態(tài)急躁。豎曲線長度過長在提高行駛平順性的同時也會帶來排水不暢的問題，導(dǎo)致路面在雨天會出現(xiàn)嚴(yán)重的積水情況，給行車安全帶來影響;豎曲線長度小，會導(dǎo)致行駛的不適感增強(qiáng)，在視覺上帶來嚴(yán)重的影響。

（3）線形組合對交通安全的影響。1）平縱線形組合。平縱線形組合最重要的是要確保各指標(biāo)之間的相對均衡，在空間上要求線性連續(xù)，即視覺、運行速度和加速度的連續(xù)。能夠滿足行車視距的需求，確保駕駛?cè)藛T在生理與心理方面的安全感與舒適感。對于直線或者大半徑的圓曲線，豎曲線的半徑及長度決定了行車的舒適感與有效視距;對于平曲線與豎曲線重疊的情況，平曲線要包絡(luò)豎曲線，以便給駕駛?cè)藛T帶來良好的路感，方便其對道路走向進(jìn)行正確的判斷;平、縱曲線的大小要保持均衡，避免兩者之間相差較大。2）縱斷線形組合?？v斷面線形的組成元素有兩種，即直線與豎曲線，有凸形曲線與凹形曲線兩種?？v斷面線形組合對交通安全帶來的影響主要體現(xiàn)在兩個方面，即駕駛?cè)藛T與車輛。首先，平均坡度與坡長過大，容易引發(fā)車輛因剎車效率下降而失控;其次，長時間的上下坡路段會導(dǎo)致駕駛?cè)藛T容易注意力不集中，出現(xiàn)疲勞駕駛等現(xiàn)象。而對于山區(qū)的道路，平均坡度與坡長較大往往伴隨著急彎等不利線形組合，給交通安全帶來很大的隱患。

3 結(jié)語

作為公路設(shè)計中的一項重要工作，路線設(shè)計對公路的交通安全有著至關(guān)重要的影響，科學(xué)合理的路線設(shè)計方案能夠保證行車視距，帶來舒適的行車體驗。本文以公路路線設(shè)計為研究對象，對其與交通安全之間影響進(jìn)行探討，能夠?qū)返脑O(shè)計工作提供一定的參考及建議。

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