基于運(yùn)行車速理論的公路路線設(shè)計

陳松艷

摘要:本文基于運(yùn)行車速理論的引用，對車輛運(yùn)行的特性與公路的線形相互關(guān)系進(jìn)行分析，對運(yùn)行車速理論應(yīng)用于公路路線設(shè)計進(jìn)行更進(jìn)一步的研究，使得公路設(shè)計能夠充分的顧及交通安全，從而保證公路的線形和實際運(yùn)行相互協(xié)調(diào)的優(yōu)點。這也是我國公路設(shè)計體系的主要發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：運(yùn)行車速理論;線形設(shè)計;公路的線性

目前，設(shè)計車速是公路設(shè)計中的一個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的控制指標(biāo)，其決定著公路幾何設(shè)計中的幾乎所有設(shè)計參數(shù)。國際上大多采用運(yùn)行車速體系以及設(shè)計車速體。下面簡單介紹兩種體系的特點。

一、設(shè)計車速與運(yùn)行車速的概念

（一）設(shè)計車速

設(shè)計車速是指在行車的條件正常和公路設(shè)計的特征都能起到其控制作用的情況下，公路上能行駛最高的安全速度。作為公路設(shè)計的基礎(chǔ)指標(biāo)，設(shè)計車速是公路線形設(shè)計規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn)。公路設(shè)計中幾乎所有要素，比如超高、縱坡、豎曲線半徑和圓曲線半徑等，均由設(shè)計速度而定。我國大多數(shù)的設(shè)計人員是根據(jù)設(shè)計車速路線設(shè)計方法進(jìn)行公路路線設(shè)計。對特定的路段而言設(shè)計車速是個固定值，但是在實際駕駛中，幾乎沒有任何駕駛?cè)苏呤冀K去遵守這個固定車速的，實際行駛中速度總是根據(jù)車輛的性能、公路的路況、公路的線形及駕駛者特征等多種條件決定而變化的。在條件允許的情況下，駕駛者們總是傾向于更高速度的行駛。所以由設(shè)計速度所進(jìn)行的公路路線設(shè)計是不能很好的滿足實際情況的需要的。

（二）運(yùn)行車速

運(yùn)行車速是指在單元的路段上車輛實際的行駛速度。因為不同的車輛在整個行駛的過程可能采用的是不同的車速運(yùn)行，記錄下各路段的車速后，然后按高速到低速排列選取從高到低選取第85個百分點對應(yīng)的車輛的行駛速度作為運(yùn)行車速的值。運(yùn)行車速是實際數(shù)值根據(jù)統(tǒng)計學(xué)得出的，不同于設(shè)計車速的刻板固定值，是單元路段中車輛實際行駛的速度。根據(jù)國外對運(yùn)行車速與設(shè)計車速的對比的研究資料，當(dāng)設(shè)計車速在80km／h以下的時候，第85個百分點的車輛實際行駛的速度，也就是運(yùn)行車速，一般會比設(shè)計車速高了10kin／h左右，而根據(jù)實際統(tǒng)計情況如果運(yùn)行車速和設(shè)計車速的差別大于10—20km／h，就很容易造成交通事故。

二、運(yùn)行車速檢驗

在長期的公路設(shè)計的實踐中，我們認(rèn)識到了各種不利的線形組合路線是交通安全隱患甚至是造成交通事故的主要原因，比如兩個半徑相差很大s形平曲線以及長直路線接上小半徑的平曲線等。由于根據(jù)設(shè)計車速體系進(jìn)行公路路線設(shè)計，這方面的問題無法得到詳細(xì)的定論和量化。而運(yùn)行車速理論給我們提供了對這一類問題更多的研究和測量的方法。相關(guān)的研究表明，大部分的交通事故造成的原因是由于相接路段車速相差過大，以致前后車輛追尾。所以我們可以認(rèn)為，當(dāng)相接的路段的車輛行駛車速差值超過某一特定限值的時候，該路段就存在交通隱患。為了消除公路行駛中的安全隱患，可以通過降低相接車輛運(yùn)行車速差值實現(xiàn)。這就要求我們在設(shè)計公路路線時考慮到相鄰路段的各項指標(biāo)的組合，對其進(jìn)行分析和改善，這也就是運(yùn)行車速理論的核心。

（一）運(yùn)行車速設(shè)計內(nèi)容

在我國雖然還是根據(jù)設(shè)計車速理論進(jìn)行公路路線設(shè)計，但是我們可以根據(jù)運(yùn)行車速理論對進(jìn)行中的設(shè)計工作進(jìn)行公路設(shè)計的安全檢驗工作，從而更好的消除安全隱患。運(yùn)行車速設(shè)計實質(zhì)就是依靠控制相接路段的線形各種指標(biāo)的組合，使得車輛的實際運(yùn)行速度可以相對的均衡，達(dá)到消除公路上安全隱患，杜絕事故的發(fā)生。運(yùn)行車速設(shè)計內(nèi)容主要有以下幾個方面：

1.根據(jù)路段中車輛的實際運(yùn)行速度設(shè)置相應(yīng)的緩和曲線、和超高漸變率等。

2.兩段連續(xù)的平曲線或者直線和連續(xù)曲線之間的平面指標(biāo)應(yīng)根據(jù)路段的實際運(yùn)行素的設(shè)置均衡，如果相接的路段運(yùn)行車速差超過了容易造成事故的限值，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，如增大低速指標(biāo)或者降低高速指標(biāo)。

（二）運(yùn)行車速檢驗公路設(shè)計

1.運(yùn)行車速理論的核心。研究顯示，駕駛者都是憑著自己對車輛的性能了解的情況和對公路路線與路況等做出直觀判斷來及時調(diào)整車輛的速度。他們可能不是很了解也不必要了解所行駛的路段的設(shè)計車速。而上面所說的運(yùn)行車速理論的設(shè)計核心或者檢測方法正是基于這種從實際的行駛情況出發(fā)，考慮到不同的車型利用降低相鄰接路段所容許的速度差值，也就是通過相接路段所可能發(fā)生的不同的可容的速度差值進(jìn)行控制，從而達(dá)到公路線形的協(xié)調(diào)，實現(xiàn)消除公路的安全隱患的目的。運(yùn)行車速理論不需要過于關(guān)注路段局部的各種指標(biāo)高低．更不需要考慮這些個指標(biāo)是否符合規(guī)范要求的最低限度。路段運(yùn)行的車速主要是受駕駛者的駕駛行為、車輛的狀況以及道路狀況三個主要因素影響。

2.路線線形對運(yùn)行車速的影響。汽車的行駛速度主要是由公路條件、駕駛員和汽車的狀況等因素的影響。所以公路的條件對

運(yùn)行速度的影響是公路設(shè)計者在進(jìn)行公路設(shè)計時主要考慮的問題。公路的線形是由直線、圓曲線和緩和曲線相互連接組成的。直線在公路設(shè)計中是主要設(shè)計線形，特別在地勢平坦地帶采用是非常多的。但過于的長直線道路會使駕駛者感到調(diào)。而且直線也不易在復(fù)雜的地形上進(jìn)行設(shè)計也不易保證公路線形連續(xù)性。 圓曲線具備很多的優(yōu)點，但是如果處理不好，會使線形曲折，使得駕駛者造成判斷上的失誤，從而進(jìn)行不必要的加速和減速，甚至造成交通事故。緩和曲線不但能保證線形變化的連續(xù)性，也符合車輛行駛的軌跡，保證車輛在進(jìn)入圓曲線的時候不需太多的減速。

三、運(yùn)行車速對公路線形的要求

由上可知道路設(shè)計中我們在公路設(shè)計師，應(yīng)該盡可能的保證駕駛者在設(shè)計的路線中以他們所期望的駕駛速度行駛，這就要求我們設(shè)計出的公路線形能夠同時的滿足運(yùn)行車速和設(shè)計車速的要求，簡單的說就是要求舍得的公路線形具有連續(xù)性。雖然我國目前的公路設(shè)計中所使用的設(shè)計規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鐘已經(jīng)提出了在公路線形設(shè)計中的連續(xù)性要求，但是目前為止還沒有對這一標(biāo)準(zhǔn)做出明確的要求。公路線形是否滿足連續(xù)性是靠駕駛者與乘客的感覺出來。公路中行駛的汽車的運(yùn)行速度變化是否讓乘客感覺到舒適性，公路線形指標(biāo)中的變化是否能符合駕駛員的期望，要求等等，最終表現(xiàn)出來的是汽車的運(yùn)行速度是否連續(xù)。而事故率的大小才是對線形的連續(xù)性直接檢驗結(jié)果，事故多發(fā)點，也就意味著該路段的線形是不滿足連續(xù)性要求的。

分析車速變化和事故率的關(guān)系，根據(jù)V85的變化范圍AV85進(jìn)行評價連續(xù)性優(yōu)差：

1.連續(xù)性好的路段則V85的變化范圍應(yīng)低于10km／h，該路段事故多發(fā)地點基本不存在。

2.連續(xù)性一般的AV85應(yīng)在10km／h至20km／h之間，該路段的事故率很高，事故多發(fā)地點較多。所以公路設(shè)計時為了使道路線形能擁有較好的連續(xù)性，在設(shè)計時應(yīng)保證AV85低于10km／h。

四、改善措施

如果相接路段的運(yùn)行車速差值大于上述的控制值的時候，我們應(yīng)優(yōu)先應(yīng)考慮調(diào)整線形，比如減小大的曲率半徑或者增大小的曲率半徑，其中直線路段可以視為無窮大半徑的曲線。使得前后的線形組合可以滿足速度差的要求，這樣從根本上解決相接路段的線形組合問題。對于那些線形難以調(diào)整的特殊路段則應(yīng)該采取以下的措施來提高安全性：

1.改善路段視距，增設(shè)線形指導(dǎo)標(biāo)志，提醒駕駛者主動的提前進(jìn)行減速；

2.增加限速標(biāo)志、在相應(yīng)路段設(shè)置減速振蕩線，強(qiáng)行令駕駛者被動的進(jìn)行減速；

3.加大路段的曲線超高，從而降低車輛高速度行駛的風(fēng)險，保證交通安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周秋生．自動搜索最小多邊形算法的研究．測繪工程，1996(2)．

[2] 潘正風(fēng)，楊正堯．?dāng)?shù)字測圖原理與方法，武漢大學(xué)出版社．2002．