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线形安全设计的探讨

作者:徐慧芬 徐建涛  
评论: 更新日期:2011年04月17日


  
  3 我国道路线形设计中存在的问题
  
  3.1线形一致性差、设计要素不相容
  
  我国现行标准、规范中是根据设计车速确定线形。但这存在以下不足:第一,根据规定的设计车速所做的设计不一定能保证线形标准一致。第二,根据规定的设计车速所做的设计不一定能保证设计要素之间的相容。第三,设计车速和运行车速之间存在差别。特别是山区公路设计中若未将纵面与平面线形要素结合考虑,同时使用最小值就可能不安全。我国标准中虽提出了一些运行车速的设计概念,如长直线尽头或大半径曲线连续延长之后不宜采用小半径曲线,连续曲线指标应均匀等,但技术指标还是以采用固定设计车速为前提。
  
  路线与构造物的适配性较差就是设计要素不相容的一个例子。《公路路线设计规范(JTJ001-94)指出“调查表明,因桥梁、隧道的设置导致线形不连续的路段,事故多发。”目前,一些合法但不合理的设计,如在进洞口洞外段设置较长、较大下坡,在洞口设置小半径曲线进、出洞,由于结构物会使生理心理变化较大而引发交通事故。为了突破目前平面、纵面线形分割设计的传统模式,使路线与其构造物具有良好的一致性,推荐使用线形一致性判定指数进行量化评价。目前已被证明具有相关性的一致性评价指标包括:平均半径,(区间内)最大半径/最小半径,平均直线长度、竖曲线平均曲率系数进行评估。
  
  3.2标准一限到底、呆板执行规范
  
  当前我国在公路标准及指标运用方面应多考虑地区间的差异,不应一限到底。此外,目前标准中路基宽度与车速存在明确的对应关系,从功能上看两者虽相互联系但各有侧重,并不具有明确的依赖性,要求对应的规定可能限制了更合理的设计,易造成设计人员对规范的错误理解,难与地形协调。
  
  在规范的执行方面,目前有些设计人员不能也没有充分理解、探索指标的功能和内在联系,只要是规范中规定的就盲目地照搬照抄,造成了许多合法但不合理的设计。例如平纵组合中较为呆板的“平包竖”做法。实际中由于地形条件的限制,必须满足平竖重合是非常困难的也是不必要的。此外,“平包竖”考虑了驾驶者的视觉和心理要求,但只给出定性的结果,且对平竖曲线组合路段上的视距仍沿用停车视距,而没有专门的规定,这些都是造成平纵组合不良路段事故多发的原因。国外常用的平、纵曲线组合设计的规定中比较流行的是AASHTO和TAC加拿大运输联台会所提倡的曲线前视距设计法PVSD(Previewsightdistance)。PVSD是指在汽车驶入曲线前必须的视距,它考虑实际行车速度和驾驶员心理、视觉的需要,因此更符合汽车在平纵组合曲线上行驶的实际情况,此法可以补充《公路线形设计规范》方法中的一些不足。
  
  3.3安全研究与线形设计脱节
  
  目前我国公路安全问题的研究仍停留在“事后型”阶段,离防患于未然还相去甚远。为了避免事故多发路段的重复出现,应通过对公路历年交通事故统计资料的前/后对比分析,得出各种不同特征的主要线形的安全特性。此外,我国规范是通过规定指标下限值来确保行车安全,而国外则同时规定指标的上限值和下限值,这样可更大程度地保证线形连续。
  
  为了优化线形设计,需明确各指标对功能性、安全性或舒适性的不同影响,对功能性、安全性有较大影响的主要指标应强制执行,对舒适性有较大影响的次要指标可灵活掌握,而对某些超标指标经论证后也可采用。高规格的设计不一定能产生良好的效果,特别是在山区高速公路设计中,某些路段线形指标不应太好,保证线形连续才是安全设计的根本,路线安全设计方案可按图1进行。
  
  4 道路线形安全设计的发展趋势
  

  公路路线设计中采用运行车速进行设计,其明显的安全效益正逐渐被认同,如澳大利亚、法国、德国、波兰、瑞士和英国等国。国外线形设计也十分灵活,同一条公路的设计车速视地形、地貌分段变化,曲线直线衔接过渡自然,纵坡均匀很少有大填大挖,并设有醒目的限速标志。例如日本坡长、坡度的运用充分考虑地形、地貌条件,允许超过坡道限制,若超过限制坡长则增设爬坡车道,其纵坡在5%~7%的段落较多,坡长亦比我国标准规定大得多,对纵坡较大的段落,通过分别布设上下行坡度来节省工程量和提高行车速度。
  
  目前,我国公路建设已由平原区逐步转到山区,过去采取逢山披路、遇水架桥的粗放型设计已无法满足复杂地形、地理环境对线形设计的高要求。因此,在公路的设计之初,应依照现行标准、规范,以保证路线整体的可靠性为设计原则。为了能较好地满足道路使用者的要求,可采用运行车速和设计车速对路线进行检验。2004年《公路建设项目安全性评价指南》已初步提出采用运行车速对我国高速公路和一级公路进行安全评价,直线段与相邻曲线段的运行速度之差不宜超过20km/h,且设计车速与运行车速差值也不宜超过20km/h。我国路线设计的安全考虑从无到有并逐步规范化,通过线形安全评价能使路线更满足道路使用者的期望,以期为道路使用者构筑宽容型的安全道路。
  
  参考文献
  
  1中华人民共和国交通部,JTJ001—2003,公路工程技术标准[s].
  
  2中华人民共和国交通部,JTJ001—94,公路路线设计规范[s].
  
  3陈胜营,汪亚干,张剑飞.公路设计指南[M]北京:人民交通出版杜.2000.
  
  4陈永胜,刘小明.道路安全设计理论体系回顾与展望[J]北京工业大学学报,2001,27(1):l一3
  
  5梁夏,郭忠印,方守恩.道路线形与道路安全性关系的统计分析[J].同济大学学报,2002,30

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