福建某山區(qū)高速公路運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評價(jià)

何 芳

（福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州 350108）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高速公路路網(wǎng)也日益發(fā)達(dá)，高速公路的發(fā)展也為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供了基礎(chǔ)性保障并注入持久動力，截至2021 年底，我國公路總里程528.07 萬km，其中高速公路方面的里程數(shù)高達(dá)16.91 萬km[1]。隨著高速公路里程公里數(shù)的不斷增加，保障高速公路行駛的安全性和舒適性愈發(fā)重要。將車輛的運(yùn)行速度用于分析車輛運(yùn)行的協(xié)調(diào)性，能夠充分考慮到車輛行駛的安全性以及司機(jī)和乘客的舒適性，同時(shí)也保障了道路線形與實(shí)際運(yùn)行速度緊密結(jié)合[2]；線形設(shè)計(jì)的一致性是公路設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，線形設(shè)計(jì)一致性的主要指標(biāo)是采用運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評價(jià)，保障行車安全的公路線形設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于整體線形的連續(xù)性及銜接段速度差的控制，而不僅僅在于追求局部或全線的平縱指標(biāo)[3]；采取適宜的方法來檢驗(yàn)和評估公路線形質(zhì)量，對車輛行駛的安全性及舒適性都有非常重要的作用，并且基于道路線形的運(yùn)行速度安全評價(jià)方法是實(shí)用有效的[4]。本文對福建某高速公路運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性進(jìn)行分析。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目高速段位于福建省三明市的西北部，起于長深高速三明莘口鎮(zhèn)畔溪附近，經(jīng)巖前鎮(zhèn)、吉口、臺商投資開發(fā)區(qū)，永溪、王力、沙溪、楊家坪，終于漈頭附近，主線全長27.53 km，并設(shè)置連接線長2.85 km。該項(xiàng)目的整體式路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面26 m：土路肩（75 cm）+硬路肩（300 cm）+路緣帶（50 cm）+行車道（2×375 cm）+中間帶（350 cm：路緣帶+中央分隔帶+路緣帶）+行車道（2×375 cm）+路緣帶（50 cm）+硬路肩（300 cm）+土路肩（75 cm）。

該項(xiàng)目的具體技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 具體技術(shù)指標(biāo)

1.1 地形、地貌

區(qū)地貌屬閩西南侵蝕剝蝕中等切割的褶皺中低山丘陵區(qū)，區(qū)內(nèi)四面環(huán)山，峰巒疊嶂。西北部和東北部崇山峻嶺，海拔700～1 000 m。南部稍低，東南部最低的漁塘溪出境處海拔180 m。

1.2 氣候特征

項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫18℃，年平均降雨量1800 mm，年平均無霜期261d，氣候溫和，雨量充沛，冬少嚴(yán)寒，夏無酷暑，光照充足。夏半年多東風(fēng)，炎熱多雨，冬半年多東北風(fēng)，寒冷干燥。由于境域內(nèi)地形差異很大又可造成局部性小氣候，特別是垂直分布的小區(qū)域氣候差異更大，常表現(xiàn)出“一山有四季，十里不同天”的立體氣候特征。

1.3 不良地質(zhì)現(xiàn)象

影響工程的主要不良地質(zhì)現(xiàn)象有滑坡、順層和軟土等。

2 運(yùn)行速度的協(xié)調(diào)性評價(jià)

運(yùn)行速度的協(xié)調(diào)性評價(jià)不僅單指的是前后相鄰路段之間的預(yù)測運(yùn)行速度的協(xié)調(diào)性，還包括同一個(gè)路段車輛的設(shè)計(jì)速度與預(yù)測速度之間的差值。本項(xiàng)目應(yīng)用線形一致性、運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性一致性等原則，運(yùn)用實(shí)際運(yùn)行速度檢驗(yàn)有關(guān)影響道路運(yùn)行安全性的公路線形控制性指標(biāo)，判斷實(shí)際道路運(yùn)營時(shí)司乘人員的舒適性、安全性。

2.1 運(yùn)行速度預(yù)測方法

運(yùn)行速度通過對項(xiàng)目的線路進(jìn)行速度預(yù)測并對項(xiàng)目安全進(jìn)行評價(jià)，是作為道路安全評價(jià)的重要指標(biāo)之一。利用其對項(xiàng)目的路基、路線、路線交叉、隧道和沿線設(shè)施及交通工程等進(jìn)行檢驗(yàn)，是進(jìn)行安全性評價(jià)的重要方法[5]。本項(xiàng)目運(yùn)行速度預(yù)測根據(jù)《公路項(xiàng)目安全性評價(jià)規(guī)范》[6]（以下簡稱“評價(jià)規(guī)范”），結(jié)合多年的安全性評價(jià)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目實(shí)際情況，對相關(guān)預(yù)測方法進(jìn)行了修正。

本項(xiàng)目運(yùn)行速度的預(yù)測模型的曲線半徑和坡度的閥值分別是1 000 m 和3%，并將線路劃分為平直段、平曲線段、縱坡段以及彎坡路段。直線或縱坡段長度小于200 m 的視為短直線，車輛運(yùn)行速度不變。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)速度80 km/h，運(yùn)行速度預(yù)測小客車的初始值95 km/h，大貨車的初始值65 km/h。由于本項(xiàng)目線形良好，平曲線半徑均在900 m 以上，縱坡均在4%以下，根據(jù)路段劃分原則，本項(xiàng)目被劃分為單一直線路段，全線除了從初始速度加速到期望速度外，全線運(yùn)行速度均維持在期望運(yùn)行速度，即小客車120 km/h，大貨車75 km/h。

2.2 運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表2 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及對策與建議

3 運(yùn)行速度的協(xié)調(diào)性分析

緯地運(yùn)行速度測算分析系統(tǒng)是結(jié)合評價(jià)規(guī)范的要求，并依據(jù)《高速公路運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法與標(biāo)準(zhǔn)》，同時(shí)參考其他國家的運(yùn)行速度模型建立并開發(fā)的。通過緯地運(yùn)行速度測算系統(tǒng)的分析，繪制了小客車及大貨車的預(yù)測運(yùn)行速度圖。圖1 為右幅（莘口至城關(guān)）運(yùn)行速度預(yù)測情況，按高速公路里程樁號遞加的方向排列，第112 頁圖2 為左幅運(yùn)行速度預(yù)測情況，同樣也按高速公路里程樁號遞加的方向排列。

圖1 右幅運(yùn)行速度預(yù)測情況（上方線代表小客車，下方線代表貨車）

圖2 左幅運(yùn)行速度預(yù)測情況（上方線代表小客車，下方線代表貨車）

3.1 運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性

通過對本項(xiàng)目運(yùn)行速度圖的分析，右幅K122～K123、右幅K133～K135、左幅K125～K123+500 和左幅K136～K135，受到了連續(xù)上坡且縱坡坡度較大（右幅K122～K123 為2.50%，3.80%，2.50%；右幅K133～K135 為1.20%，2.00%，3.80%，0.30%，3.25%；左幅K125～K123+500 為-2.50%，-3.80%，2.03%；左幅K136～K135 為-3.80%，-1.25%）的影響，小客車在爬坡道路段的速度變化不明顯，而大貨車處在上坡路段會因爬坡能力不足而減速行駛，因此導(dǎo)致這兩類車輛在上坡路段的速度差值增大，貨車長時(shí)間占用行車道，小客車超車需求增加，超車時(shí)較大的速度差危及行車安全，同時(shí)使上坡路段通行能力降低。

3.2 運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度協(xié)調(diào)性評價(jià)

運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度協(xié)調(diào)性評價(jià)是評估衡量線路的設(shè)計(jì)條件與今后運(yùn)營狀況的一致性程度，對同一公路路段的線路設(shè)計(jì)速度與測算運(yùn)行速度之間的差值進(jìn)行分析評價(jià)。從緯地運(yùn)行速度系統(tǒng)的測算結(jié)果可以看出，全線路段小客車預(yù)測運(yùn)行速度為120 km/h左右，和線路的設(shè)計(jì)速度之差大于20 km/h，協(xié)調(diào)性不良，因此結(jié)合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及建議與對策，在實(shí)際情況條件允許的情況下適當(dāng)?shù)卣{(diào)整技術(shù)指標(biāo)，降低車輛的設(shè)計(jì)速度與預(yù)測速度的差值；大貨車的運(yùn)行速度為75 km/h，與設(shè)計(jì)速度相差5 km/h，則協(xié)調(diào)性良好。

3.3 運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評價(jià)結(jié)論

從項(xiàng)目的預(yù)測運(yùn)行速度圖上可以看出，相鄰路段運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性好，右幅K122～K123、右幅K133～K135、左幅K125～K123+500 和左幅K136～K135，由于受到上坡影響，小客車和貨車運(yùn)行速度差較大，建議設(shè)置大型車靠右標(biāo)志。為盡可能提高車輛行駛的安全度以及車道的通行能力，結(jié)合項(xiàng)目投資經(jīng)費(fèi)情況可以在技術(shù)規(guī)范合理范圍內(nèi)調(diào)整縱坡或者增設(shè)爬坡車道，通過設(shè)置爬坡車道讓客車車流和貨車車流分離。全線小客車運(yùn)行速度與大貨車運(yùn)行速度分別維持在120 km/h 和75 km/h，客貨運(yùn)行速度差值較大。

4 結(jié)束語

道路線形的連續(xù)性及銜接性的速度差控制，是車輛能夠在實(shí)際道路上安全行駛的重要保證，也是山區(qū)高速公路規(guī)劃設(shè)計(jì)初期的重要指標(biāo)，要根據(jù)道路項(xiàng)目所處的地形、地物等實(shí)地自然環(huán)境因地制宜，靈活合理地運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本文運(yùn)用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)規(guī)范，對福建某山區(qū)高速公路的運(yùn)行速度進(jìn)行模擬測算并對其協(xié)調(diào)性進(jìn)行分析，指出公路線形設(shè)計(jì)進(jìn)行運(yùn)行速度測算并進(jìn)行協(xié)調(diào)性分析的重要性。