公路設(shè)計(jì)中限速值設(shè)計(jì)優(yōu)化探究

摘要:我國(guó)公路工程建設(shè)步伐日益加快，對(duì)公路通行能力提出了更高的要求，而限速值作為公路設(shè)計(jì)重要指標(biāo)，其作用也日益明顯。文章分析了影響限速值設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，提出了限速值優(yōu)化設(shè)計(jì)措施。

關(guān)鍵詞:公路 限速值 設(shè)計(jì)

0 引言

限速作為公路安全控制手段之一，其作用十分重要。隨著我國(guó)公路基礎(chǔ)建設(shè)的逐步加強(qiáng)，高等級(jí)公路不斷出現(xiàn)，對(duì)于限速值的設(shè)計(jì)不能僅僅依照以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，更需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)合理確定限速值。當(dāng)前形勢(shì)下，公路限速值設(shè)計(jì)已成為研究的熱點(diǎn)。

1 公路限速值現(xiàn)狀概述

由于公安部門和公路交通部門的理解及管理出發(fā)點(diǎn)不同，導(dǎo)致對(duì)同一路段限速值的設(shè)定相去甚遠(yuǎn)。就公安機(jī)關(guān)交通管理部門而言，往往以降低車速為原則，以達(dá)到減少事故或減輕事故后果的目的。但因限速值太低，駕駛?cè)藷o(wú)法理解而普遍超速，時(shí)間一長(zhǎng)，限速標(biāo)志形同虛設(shè)。而公路交通部門則認(rèn)為，公安機(jī)關(guān)交通管理部門為減少事故而設(shè)定的限速值過(guò)低，是對(duì)公路資源的浪費(fèi)，因而其設(shè)定的限速值較高，導(dǎo)致駕駛?cè)死斫鉃椤巴扑]車速”而加速行駛，給道路交通安全埋下嚴(yán)重隱患。一般來(lái)講，公路限速值設(shè)計(jì)中，常用方法分為法定限速設(shè)計(jì)、最優(yōu)限速設(shè)計(jì)以及工程限速設(shè)計(jì)。

1.1 法定限速設(shè)計(jì) 根據(jù)限速值設(shè)計(jì)歷史來(lái)看，很多國(guó)家都設(shè)置過(guò)法定限速值，早在二戰(zhàn)時(shí)候，美國(guó)將56km/h設(shè)置為法定限速值，保障能源的使用。然而在上世紀(jì)70年代，美國(guó)又將法定限速值提高到了89km/h。所謂法定限速，指的是通過(guò)行政手段，來(lái)提高公路通行效率，降低安全隱患，但是其未充分考慮到車速與交通成本之間的合理關(guān)系，這樣與實(shí)際交通必定不符。

1.2 最優(yōu)限速設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，最優(yōu)限速設(shè)計(jì)是一種數(shù)學(xué)模型，以車輛運(yùn)行、通行時(shí)間、事故數(shù)量以及事故危害程度等相關(guān)因子，來(lái)建立一種科學(xué)性模型。同種車輛、同一條公路以及不同車輛在不同公路通行過(guò)程中，通過(guò)模型來(lái)繪制通行曲線，從而修正所建立的模型，如此反復(fù)，再繪制相關(guān)曲線，在峰值得出最優(yōu)設(shè)計(jì)速度。但是此種設(shè)計(jì)方法雖然科學(xué)，實(shí)際與理論存在差異。

1.3 工程限速設(shè)計(jì) 工程限速是我國(guó)最常用的方法，其針對(duì)不同工程，全面分析相關(guān)資料，包括通過(guò)民意所得到的數(shù)據(jù)，以及交通事故多發(fā)地段，公路地勢(shì)地形等相關(guān)情況，來(lái)確定的限速值。這樣的限速值，出現(xiàn)在一條公路不同路段，充分考慮到交通實(shí)際情況。因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)方式與實(shí)際情況十分接近，因而廣泛用于工程當(dāng)中。

2 公路限速值設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

一般情況下，公路限速值的確定，必須受到很多因素的影響:交通運(yùn)輸情況、公路等級(jí)情況、公路線形情況以及交通流速等。其中最直觀的影響因子是交通流速和公路線形。根據(jù)大量工程限速值設(shè)計(jì)以及實(shí)際運(yùn)用資料顯示，通常在道路急彎、連續(xù)急彎路段，85%的車通行速度處于65km/h左右;而在緩彎、直線段時(shí)，一般為77km/h左右;道路線形為直線時(shí)，車速一般為90km/h左右。整條公路全路段運(yùn)行速度一般為80km/h上下。85%通常作為公路限速值設(shè)計(jì)重要的指標(biāo)，即V85，為工程限速設(shè)計(jì)中影響最為活躍的因子。

2.1 限速值的設(shè)計(jì)一般流程

公路限速值的設(shè)計(jì)必須綜合考慮運(yùn)行速度、公路線形、設(shè)計(jì)速度、交通安全等因素，采用分段限速和局部特殊路段限速相結(jié)合方式來(lái)進(jìn)行。其設(shè)計(jì)一般流程為圖1所示:

2.2 以公路線形分析為基礎(chǔ)，合理優(yōu)化限速值的設(shè)計(jì)

道路平縱線形在很大程度上決定了車輛最大安全通過(guò)速度，通常小半徑平曲線和豎曲線成為車輛安全通過(guò)速度的瓶頸點(diǎn)。平曲線處的最高理論行駛速度主要考慮車輛側(cè)翻和側(cè)滑因素，而豎曲線處則主要考慮停車視距要求。公路線形中平、縱特性點(diǎn)，是限制速度的關(guān)鍵位置，運(yùn)用計(jì)算機(jī)以及實(shí)際情況，模擬車輛在該路段點(diǎn)的安全運(yùn)行模型，即可計(jì)算出該特征點(diǎn)下的最高通行速度，通過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，即可得出限速值。

很多公路的車輛通行速度比限速初始值要低，這樣必須合理調(diào)低限速初始值，以滿足道路相關(guān)要求。當(dāng)一條公路，大部分地段滿足限速初始值，只有少量地段仍然比初始值要低，則只需要在不滿足初始值的地段做限速調(diào)整，而整個(gè)公路的限速值不需修改。在初始值的設(shè)計(jì)當(dāng)中，必須充分考慮到下坡路段，因?yàn)橘Y料顯示，長(zhǎng)下路段是公路發(fā)生交通事故最多的路段之一。計(jì)算長(zhǎng)下坡路段占整體路段的比例，如果比例過(guò)大，必須降限速低初始值，以滿足道路安全要求。

2.3 以限速值影響因素分析為設(shè)計(jì)原則，合理確定限速值 限速值的影響因素通常包含公路等級(jí)因素、交通安全因素、線形因素、環(huán)境因素、交通因素以及運(yùn)輸效率等相關(guān)因素。①公路等級(jí)與功能。不同等級(jí)和功能的公路或城市公路所造成事故的危害性及性質(zhì)各不相同。不同等級(jí)和功能的公路限速也不盡相同，車輛在低等級(jí)公路上行駛時(shí)，行駛距離較短，且因受路邊障礙物干擾及交通組成混亂等諸多因素的影響，行駛速度不宜過(guò)高。應(yīng)設(shè)置相對(duì)較低的限速值;車輛在等級(jí)較高的公路上行駛時(shí)，因行駛距離與低等級(jí)公路相比較長(zhǎng)，則可設(shè)定相對(duì)較高的限速值。②公路交通安全。為了保證公路交通安全及交通參與者的人身安全，必須對(duì)車輛在公路上行駛時(shí)的速度進(jìn)行限制。另外，限速值還與交通事故發(fā)生地概率及嚴(yán)重性有關(guān)。國(guó)外有研究表明，當(dāng)車速超過(guò)96km/h時(shí)，發(fā)生交通事故的可能性及嚴(yán)重性均隨速度的增加而增加，且當(dāng)車速超過(guò)112km/h后，發(fā)生重大交通事故的概率增大。③公路線形及設(shè)計(jì)速度。公路的線形與設(shè)計(jì)速度之間有著密不可分的關(guān)系，一般情況下，我們會(huì)用公路線形指標(biāo)來(lái)評(píng)估公路的行駛速度?？偟膩?lái)講，公路的線形水平越高其限速值也就越高。例如高速公路，其線形水平較高，所以其限速值與其他等級(jí)的公路相比也較大。國(guó)外研究表明，為了保持公路的線形協(xié)調(diào)性，設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度之差宜小于20km/h。④路側(cè)環(huán)境。在限速設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮路側(cè)環(huán)境的影響，城市公路等低等級(jí)公路受行人、路邊障礙物及交通組成混亂等諸多路側(cè)因素的影響，而高速公路等高等級(jí)公路上影響限速值設(shè)計(jì)的路側(cè)環(huán)境因素很少。⑤交通流速。按照一貫的工程研究方法與長(zhǎng)時(shí)間的研究經(jīng)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，交通流速在某種程度上決定了公路的限速值，一般應(yīng)取事故發(fā)生率最低的85%位速度作為制定限速值的依據(jù)。⑥運(yùn)輸效率。運(yùn)輸效率的大小也與公路限速值有關(guān)，表現(xiàn)為，公路限速值高，車輛行駛速度快，運(yùn)輸效率也就隨之提高。所以限速值設(shè)定時(shí)除了考慮安全性之外還應(yīng)考慮運(yùn)輸?shù)男?，?shí)現(xiàn)兩者之間的均衡考慮。

2.4 事前控制方式確定限速標(biāo)準(zhǔn) 目前，公安機(jī)關(guān)交通管理部門調(diào)整某路段限速標(biāo)準(zhǔn)一般以交通事故死傷人數(shù)為依據(jù)，是在事故已發(fā)生的前提下進(jìn)行的?；蛘哒f(shuō)，事故“黑點(diǎn)(段)”的限速基于事故數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，為避免統(tǒng)計(jì)的偶然性，統(tǒng)計(jì)時(shí)間較長(zhǎng)，通常需要1～3年。這是一種事后控制型的安全管理方法。在研究限速標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，應(yīng)主動(dòng)通過(guò)《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南》檢驗(yàn)尋找和鑒別可能發(fā)生危險(xiǎn)的地點(diǎn)和路段，實(shí)施事前控制方式，在此基礎(chǔ)上確定限速標(biāo)準(zhǔn)比較科學(xué)。

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