周驪巍，白子建

（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津市 300051）

0 引言

港區(qū)道路具有不同于一般城市道路的地理及氣候條件，港區(qū)道路所處的港口，一般氣候潮濕，風(fēng)力較大，降水較多，路面濕滑，有的港口冬季有結(jié)冰現(xiàn)象，這都是道路施工設(shè)計(jì)不可忽略的考慮因素，行車安全性原則是港區(qū)道路線形設(shè)計(jì)的首要原則。同時(shí)，港區(qū)道路上車輛以大中型貨車為主，車輛體型大、速度較快的特點(diǎn)，需要特別考慮車輛行駛的安全性，要求在線路設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合港區(qū)交通及車輛特性，同時(shí)采用必要可行的交通管理控制措施，來實(shí)現(xiàn)港區(qū)交通流的順暢性及安全性。

1 港區(qū)道路交通安全分析

保障港區(qū)道路交通安全是港區(qū)道路設(shè)計(jì)及管理的一項(xiàng)極為重要的任務(wù)和目標(biāo)。一方面我們應(yīng)該從道路設(shè)計(jì)入手，通過分析港區(qū)道路車輛及地理環(huán)境特點(diǎn)，參考城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范，加入適當(dāng)調(diào)整參數(shù)，道路設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平面、縱斷面、橫斷面、平縱面線形組合、路基路面、橋梁、隧道、路線交叉、交通工程及沿線設(shè)施等各個(gè)部分的設(shè)計(jì)。其次，預(yù)防交通事故，改善交通現(xiàn)狀著手加強(qiáng)交通安全管理，人是引起事故的最主要原因，因此對人的教育應(yīng)該是減少交通事故的最有效的一個(gè)環(huán)節(jié)。對人的教育不僅要針對機(jī)動(dòng)車駕駛員，也要對行人和非機(jī)動(dòng)車駕駛員進(jìn)行教育，還可以通過交通管理措施來實(shí)現(xiàn)交通流的安全順暢行駛，比如可以通過客貨車分道行駛，來減少不同交通流之間的干擾和影響，提高港區(qū)道路的安全行車和集疏港的順利進(jìn)行。再一方面，可以通過對港區(qū)道路交通事故數(shù)據(jù)的管理，對交通事故機(jī)理的深入研究也是不容忽視的。由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)找出威脅交通安全的主要因素，包括人、車、路或者管理控制方面的因素，再通過對車輛駕駛員及行人的安全教育以及道路及管理措施的改進(jìn)來提高道路行車安全性。

2 港區(qū)道路行駛車輛分析

港區(qū)道路上復(fù)雜的車輛類型，給交通流的順暢安全行駛帶來了隱患，港區(qū)道路車輛以大中型集裝箱貨車為主，約占車輛總數(shù)的50%～90%，是港區(qū)道路車輛的主要特點(diǎn)，同時(shí)小型車輛及客車的存在，大型車和小型車混合通行、客車和貨車混合通行的運(yùn)輸模式，越來越凸現(xiàn)問題和不足，急需新的道路管理政策及道路設(shè)計(jì)方法出臺(tái)來解決這一問題。

（1）混行安全隱患多，易引發(fā)交通事故

港區(qū)道路由于不同車型車輛的存在，不同車型車輛的規(guī)定行車速度及實(shí)際行車速度的差異，很難保持穩(wěn)定的車流，可能導(dǎo)致超車行為的頻繁發(fā)生，而在通過變換車道來實(shí)現(xiàn)超車過程中，頻繁及過快的變向很容易使車輛在離心力的作用下發(fā)生翻車事故。

同時(shí)，與客車及小轎車相比，載貨汽車由于自身性能的原因，其可靠性相對較低，易發(fā)機(jī)械事故，由于客車、小轎車的設(shè)計(jì)車速較高、機(jī)動(dòng)性好，多數(shù)車輛的實(shí)際車速往往在規(guī)定的行車速度上限，造成實(shí)際的車速差異更大，超車的頻率也更高，發(fā)生交通事故的概率也會(huì)更大。再加上港區(qū)腹地交通較為擁擠，很容易造成貨車與其他車輛相撞的惡性交通事故。

（2）港區(qū)車輛受力分析

在港區(qū)道路設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合港區(qū)車輛特性，通過對行駛車輛的受力分析，求出影響其安全行駛的各種控制因素。下面以爬坡過程中車輛為例，通過分析大型車輛在爬坡行駛時(shí)所受的各種阻力及牽引力情況（見圖1），來說明車輛受力對道路設(shè)計(jì)的影響。

車輛行駛過程中受到阻力有滾動(dòng)阻力、空氣阻力、慣性阻力和坡道阻力等，其中滾動(dòng)阻力、空氣阻力由于港區(qū)環(huán)境及車輛的特殊性，港區(qū)道路車輛以大中型貨車為主，車身長、面積大的特點(diǎn)，以及港口風(fēng)力較大的特點(diǎn)，使得車輛行駛過程中所受空氣阻力較大，在道路線形、指示標(biāo)志以及港區(qū)交通管理控制中，應(yīng)充分考慮港區(qū)車輛所受空氣阻力的影響，以滿足港區(qū)道路行車安全性的要求。

a.滾動(dòng)阻力Pf=G·fcosθ，θ為坡度，f為滾動(dòng)力系數(shù)，結(jié)合港區(qū)車輛及路面特點(diǎn)，參考《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求，取f要在合理大的范圍內(nèi)適當(dāng)取小，才能較好地滿足港區(qū)行車安全性的要求。

b.空氣阻力Pw?？諝庾枇w=KFv2（N）

式中：K——空氣阻力系數(shù)，N·S2/m4；

V——汽車時(shí)速，km/h；

F——汽車在縱軸垂直平面上的投影面積（m2）。

KF稱汽車流線型系數(shù)，港區(qū)道路車輛以大中型貨車為主，港口空氣阻力較大，在縱斷面線形設(shè)計(jì)中，KF值宜在范圍2.5～3.5內(nèi)選定，以滿足港區(qū)道路行車安全性的要求。

與城市道路相比，港區(qū)車輛所受空氣阻力、慣性阻力與坡道阻力較大，滾動(dòng)阻力較小，要求在港區(qū)道路縱面線形設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)著重考慮港區(qū)地理環(huán)境跟車輛類型的影響，把行車安全性作為道路設(shè)計(jì)第一參考原則，通過修正坡道，曲線長度等各種參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)道路行車安全性、舒適性與經(jīng)濟(jì)性的要求。

3 港區(qū)道路安全設(shè)計(jì)分析

幾乎所有的交通工程和道路設(shè)施都會(huì)影響人的行為，道路設(shè)施方面的事故防治在減少事故方面是最有效的方法，道路安全設(shè)計(jì)在降低交通事故中是非常重要的一環(huán)，港區(qū)道路設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合港區(qū)交通特性，可以通過道路線形設(shè)計(jì)、路面設(shè)計(jì)以及道路附屬標(biāo)志設(shè)計(jì)來有效提高行車安全性。

（1）道路線形設(shè)計(jì)。線形設(shè)計(jì)即道路平縱線形的設(shè)計(jì)，包括直線、圓曲線、緩和曲線、超高、縱坡度等的設(shè)置，道路設(shè)計(jì)應(yīng)參照高速公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，合理設(shè)置各種參數(shù)，港區(qū)車輛以大型集裝箱運(yùn)輸車輛為主，車輛長，體重大，車速較快，港區(qū)車輛較多，線形以直線為主，減少車輛轉(zhuǎn)彎換道的頻率，在必要地段進(jìn)行曲線設(shè)置時(shí)，應(yīng)盡量使坡度角變小以保障行車的安全，同時(shí)還要滿足港區(qū)道路排水的要求。注意平縱線形的組合，合理設(shè)置超高及縱坡度的大小，保證視覺及行駛操縱的連貫性，減少事故的發(fā)生。

（2）路面設(shè)計(jì)。港區(qū)道路路面設(shè)計(jì)可以通過提高路面的識(shí)認(rèn)性和路面的抗滑性兩方面來提高交通安全。路面的識(shí)認(rèn)性的提高可以通過采用特殊路面材料，各種路面符號(hào)、色彩，以及照度等來實(shí)現(xiàn)。例如可以設(shè)置斑馬線以及在道路事故多發(fā)處設(shè)置警示標(biāo)志牌提醒過往行人司機(jī)。在一些特殊路段用有色材料鋪裝路面以起到警示作用。由于紅色在各種顏色中是最易于引起人們強(qiáng)烈警覺的心理色彩,對于需要引起駕駛?cè)藛T高度警覺的識(shí)認(rèn)性區(qū)域，使用紅色調(diào)路面材料,可以顯著提高路面的識(shí)認(rèn)性。通過照度提高路面的識(shí)認(rèn)性主要是解決夜間行車或隧道中行車的問題。由于港區(qū)作業(yè)的特殊性，晚間作業(yè)較多，對于夜間行車,需要采用足夠的照度和足夠的漫反射光線來提高路面的識(shí)認(rèn)性，提高夜間道路上的照度有利于增加行車的安全性。

（3）道路附屬標(biāo)志的設(shè)置。港區(qū)道路兩側(cè)可以設(shè)置交通指示及誘導(dǎo)標(biāo)志，如一般的交通警示及提示標(biāo)志，道路路況交通信息提示，如VMS，可以通過提供實(shí)時(shí)的路況信息來進(jìn)行有效地交通流誘導(dǎo)，保障交通流的均衡分配，以及天氣狀況的提示牌等，提示駕駛員謹(jǐn)慎駕駛，保證交通安全。

4 港區(qū)道路安全管理分析

港區(qū)路網(wǎng)較為簡單，與城市道路相比，路上交通以大中型集裝箱車輛為主，少了行人的干擾，交通信號(hào)控制較為簡單，因此可以通過交通管理控制措施來有效地解決港區(qū)交通問題。

（1）針對港區(qū)道路車輛特點(diǎn)，可以在港區(qū)道路實(shí)行客貨分行、大小車輛分行的管理方法，可以避免各種類型車輛混行，車輛差及性能的差異帶來的交通隱患，同時(shí)，實(shí)行客貨分行，可以避免客貨車不同的監(jiān)督、管理方法帶來的不便，提高交通流運(yùn)行效率。

（2）進(jìn)行特殊路段車速限制，港區(qū)地理環(huán)境及氣候的特殊性，包括降水較多、風(fēng)力較大、路面可能有濕滑及結(jié)冰現(xiàn)象的存在，在特殊路段應(yīng)適當(dāng)對港區(qū)車輛進(jìn)行低速限制，設(shè)立交通誘導(dǎo)標(biāo)志以及實(shí)時(shí)提供道路及天氣信息。

（3）基于智能交通技術(shù)ITS，可以通過提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的交通數(shù)據(jù)，對各路段交通流進(jìn)行有效地誘導(dǎo)，均衡各交通路網(wǎng)流量，保證交通流的順暢，有效減少交通擁堵，保障車輛的安全、順暢行駛。

5 結(jié)語

相對于一般公路，港區(qū)道路由于其特殊性對行車安全性要求加大。道路不同線形的銜接與組合方式及管理措施的差異對于行車安全具有重要的潛在影響。行車安全性是港區(qū)道路設(shè)計(jì)及管理控制的第一原則，本文通過分析港區(qū)道路及車輛特性，對港區(qū)車輛進(jìn)行受力分析，以及道路線形、路面以及管理措施的設(shè)計(jì)來有效保障港區(qū)交通安全，以最大限度地減少道路交通事故的發(fā)生，不斷提高高速公路道路交通安全水平，對港區(qū)道路施工設(shè)計(jì)及港區(qū)交通管理控制有借鑒意義。

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