道路設(shè)計(jì)中的運(yùn)行速度

摘要:汽車在設(shè)計(jì)速度低于100km/h的道路上，實(shí)際運(yùn)行速度往往高于設(shè)計(jì)速度。當(dāng)兩者之差大于10km/h，就容易發(fā)生交通事故。本文就采用運(yùn)行速度進(jìn)行設(shè)計(jì)或檢驗(yàn)，有利于改進(jìn)道路設(shè)計(jì)，提高行車安全，提出了一些自己的看法。

關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)速度;運(yùn)行速度

1 前言

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2003)在設(shè)計(jì)上引入了運(yùn)行速度的概念，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20-2006)則要求對(duì)線形設(shè)計(jì)受地形條件或其它特殊情況限制的路段采用運(yùn)行速度進(jìn)行檢驗(yàn)，以改善技術(shù)指標(biāo)或必要的交通安全技術(shù)、管理措施。

1.1 設(shè)計(jì)速度

設(shè)計(jì)速度是道路設(shè)計(jì)的最基本的設(shè)計(jì)依據(jù)，直接影響道路設(shè)施的運(yùn)營(yíng)安全與效率。它是在氣象條件良好，車輛行駛只受道路本身?xiàng)l件影響時(shí)，具有中等駕駛技術(shù)的人員能夠安全、順適駕駛的速度。

設(shè)計(jì)速度是為確定道路各幾何要素的設(shè)計(jì)指標(biāo)并使之相互協(xié)調(diào)而制定的車速。有些道路的幾何要素，如彎道半徑、超高、視距、縱坡等，直接決定于設(shè)計(jì)速度;另外一些要素，如道路各部分的寬度以及同側(cè)向障礙物之間的凈距等，雖不直接決定于設(shè)計(jì)速度，但它們會(huì)影響車輛實(shí)際行駛的速度。在設(shè)計(jì)速度較高的道路上，對(duì)這些要素要求采用較高的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 運(yùn)行速度

設(shè)計(jì)速度對(duì)一特定路段而言是一固定值，是用于規(guī)定一個(gè)路段的最低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上沒(méi)有一個(gè)駕駛員自始至終地恪守這一固定速度。現(xiàn)有路段觀測(cè)結(jié)果表明，設(shè)計(jì)速度的設(shè)計(jì)方法不能保證線形標(biāo)準(zhǔn)的一致性。實(shí)際的運(yùn)行速度總是隨道路線形、車輛動(dòng)力性能及駕駛員的特性等各種條件的改變而變化。只要條件允許，駕駛者總是傾向于采用較高的速度行駛。在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)，不能簡(jiǎn)單以設(shè)計(jì)速度來(lái)控制線形指標(biāo)，需要以動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)來(lái)考慮車輛進(jìn)入曲線時(shí)的運(yùn)行速度，要以車輛的實(shí)際運(yùn)行速度來(lái)對(duì)受限制路段進(jìn)行驗(yàn)算，從而有效保證路線所有相關(guān)要素與設(shè)計(jì)速度的合理搭配，進(jìn)而提高道路使用者的安全性和舒適感。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外觀測(cè)研究，當(dāng)設(shè)計(jì)速度高時(shí)，運(yùn)行速度低于設(shè)計(jì)速度;而當(dāng)設(shè)計(jì)速度低時(shí)，運(yùn)行速度高于設(shè)計(jì)速度。為使設(shè)計(jì)速度的確定更具有科學(xué)性和合理性，通常在不同車型、不同道路特征條件下采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析確定。研究表明，運(yùn)行速度是一個(gè)隨機(jī)變量，不同的車輛在行駛過(guò)程中運(yùn)行速度是不相同的，一般呈正常分布，通常用各類小汽車在速度分布累計(jì)曲線上第85位百分點(diǎn)上的車輛實(shí)際行駛速度作為運(yùn)行速度(或V85)。

2 運(yùn)行速度的設(shè)計(jì)方法

2.1 概述

研究表明，當(dāng)運(yùn)行速度(V85)與設(shè)計(jì)速度V之差大于10km/h，就容易發(fā)生交通事故。經(jīng)多項(xiàng)事故實(shí)例分析，由于駕駛員在直線或較大半徑平曲線上以期望的速度行駛，實(shí)際運(yùn)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出該路段所適應(yīng)的設(shè)計(jì)速度，當(dāng)前方出現(xiàn)小半徑平曲線時(shí)來(lái)不及減速，從而發(fā)生交通事故。

以運(yùn)行速度來(lái)控制設(shè)計(jì)是考慮了絕大部分汽車的實(shí)際運(yùn)行速度，保證絕大部分汽車的安全。各級(jí)道路平面、縱斷面技術(shù)指標(biāo)變化大的路段，運(yùn)行速度的變化也大。

2.2 符合采用運(yùn)行速度進(jìn)行檢驗(yàn)的路段有幾個(gè)條件:

2.2.1 對(duì)受條件限制而采用平面、縱斷面技術(shù)指標(biāo)最大值(或最小值)的路段;

2.2.2 平面、縱斷面線形組合有異議的路段;

2.2.3 實(shí)際運(yùn)行速度可能超出(和低于)設(shè)計(jì)速度的路段等。

2.3 采用運(yùn)行速度驗(yàn)算的基本程序?yàn)?

2.3.1 按照初步確定的設(shè)計(jì)速度及相應(yīng)半徑、道路等級(jí)和地形條件繪制出路線設(shè)計(jì)圖(含平面線形和縱斷面);

2.3.2 合理估算出每個(gè)路段的運(yùn)行速度;

2.3.3 調(diào)整線形，使所有路段的設(shè)計(jì)速度等于或大于該路段的運(yùn)行速度;

2.3.4 確定幾何要素、超高等。

2.4 具體設(shè)計(jì)步驟為:

2.4.1 按照初步確定的設(shè)計(jì)速度及相應(yīng)平縱指標(biāo)、道路等級(jí)和地形條件進(jìn)行平面和縱斷面設(shè)計(jì)，繪出草圖;對(duì)須估算運(yùn)行車速的路段，按1~1.5km左右的長(zhǎng)度進(jìn)行運(yùn)行速度分析;把路線劃分成幾個(gè)路段，每個(gè)直線段為一段，半徑大于600m的曲線視為直線;按表1半徑范圍劃分曲線路段;

2.4.2 根據(jù)路線草圖，用表1計(jì)算曲線段運(yùn)行速度。用圖1估算直線段終點(diǎn)運(yùn)行速度。表1和圖1所列為地勢(shì)平坦、路面狀況良好的條件下小汽車的運(yùn)行速度，貨車運(yùn)行速度應(yīng)按表2進(jìn)行調(diào)整?？v坡對(duì)速度的影響按表3進(jìn)行調(diào)整。在有車轍或面層破裂的道路上，速度可酌減5~10km/h;

2.4.3 進(jìn)行運(yùn)行速度的驗(yàn)算。若兩相鄰路段的運(yùn)行車速大于10km/h，通常要求對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，或減小大曲線半徑、將直線改為適當(dāng)半徑曲線;或增大小曲線半徑等。若不能修改線形，則應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)木鏄?biāo)志等設(shè)施;

2.4.4 對(duì)雙向行駛道路，兩個(gè)方向均應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算，并采用兩車速中的較高者作為每個(gè)要素的運(yùn)行速度。在有交叉路口的路段，由于各條引道上的車速不同，必須采用兩個(gè)行車方向的運(yùn)行車速，作為每條引道上的車速。且須選一適當(dāng)車速驗(yàn)算交叉口每條引道上的視距;

2.4.5 驗(yàn)算所有曲線上的視距，特別要注意可能做視距平臺(tái)的地段。陡坡地帶通常不可能滿足視距要求，在這些情況下，應(yīng)考慮其它處理方案，如鋪設(shè)硬路肩等;

2.4.6 根據(jù)每個(gè)路段相應(yīng)的運(yùn)行車速進(jìn)行超高設(shè)計(jì)。在計(jì)算運(yùn)行車速時(shí)，對(duì)接近曲線段之前的直線段上的駕駛員行為作以下假設(shè):

⑴駕駛員的反應(yīng)取決于汽車的加速和直線段長(zhǎng)度。若直線段較短，駕駛員很可能繼續(xù)保持初速;在長(zhǎng)直線段上，駕駛員會(huì)加速，直至到達(dá)終速，該終速仍與直線段長(zhǎng)度和初速相關(guān);⑵在曲線段最初約75m內(nèi)，駕駛員往往會(huì)繼續(xù)按該終速行駛，然后才會(huì)把車速減低到他認(rèn)為對(duì)應(yīng)前方曲線段安全的車速。載重車的駕駛員由于深知曲線段上剎車的危險(xiǎn)，一般從駛?cè)肭€就將車輛適當(dāng)減速。小客車駕駛員可能會(huì)以高于曲線段所要求的速度進(jìn)入曲線段，一般進(jìn)入曲線段約80m后才會(huì)減速;⑶直到駕駛員清楚看見下一個(gè)曲線段或直線段之前，他都會(huì)把車速保持在當(dāng)前的水平。前方若是直線段，駕駛員將加速駛出曲線段;若前方是一個(gè)小半徑曲線段，駕駛員可能再度減速，直達(dá)到他感覺放心的車速。

3 改進(jìn)建議

我國(guó)現(xiàn)行的道路設(shè)計(jì)方法是采用設(shè)計(jì)速度，而未考慮車輛的實(shí)際運(yùn)行速度，由于兩者的差別，引起一系列交通事故。建議對(duì)主要道路，特別是設(shè)計(jì)速度低于100km/h的二級(jí)以上道路，用運(yùn)行車速進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)已建道路可實(shí)測(cè)得到運(yùn)行車速;對(duì)擬建道路可參考上述方法進(jìn)行測(cè)算。如果檢驗(yàn)的相鄰兩路段運(yùn)行車速差大于10km/h(車輛由直線進(jìn)入曲線，直線盡頭運(yùn)行速度比曲線允許安全速度高出10km/h)，應(yīng)認(rèn)為線形是不連續(xù)或長(zhǎng)直線盡頭出現(xiàn)了小半徑平曲線，應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)。采取的方法主要有:①改進(jìn)線形:增大小曲線半徑，或減小大曲線半徑，或?qū)⒅本€改為合適的曲線;②按可能的運(yùn)行車速設(shè)置超高;③設(shè)置限速標(biāo)志等交通工程設(shè)施;④改變可能超速路段的路面行車條件。

參考文獻(xiàn)

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[5]交通部重慶公路科學(xué)研究所.實(shí)例分析及試驗(yàn)成果資料.