公路設計中的視覺分析及對線形與景觀的要求

常東升

(山西路恒交通勘察設計咨詢有限公司，山西 太原 030006)

公路是布設在三維空間里連續的、供車輛行駛的帶狀建筑物，由于結合到地形、地貌等諸多因素，往往造成同一路段，線形設計指標的不均衡性，從而不能給車輛駕駛者帶來應有的愉悅感、舒適性，并加重了駕駛者的疲勞程度。在路線設計中除了考慮自然條件、汽車行駛力學性能、行駛軌跡外，還要把駕駛者及乘客在心里和視覺上的反應作為重要因素來考慮。因為沿線環境及標識的誘導、汽車的運動感受、距離和視野的變化都會給駕駛者帶來信息反饋，保證在車輛行進過程中車速的穩定與平順，因此公路設計除了要考慮工程本身的合理性，還應對路線視覺效果進行分析檢驗。公路視覺分析中主要的控制手段即為合理運用公路平、縱面線形指標，除了要滿足《公路路線設計規范》外，還要對平縱面線形組合進行空間分析，尤其是設計速度大于60 km/h的公路，除了保證停車視距及超車視距外，還要進行必要的視覺分析、視覺評價，以便進一步指導設計，對為了適應地形實在沒有條件消除視覺欠佳的局部路段，應在駕駛員駛入該路段前提醒減速行駛。下面就相關的檢驗方法與基本要件闡述如下。

1 視覺分析的檢驗方法

1.1 利用路線透視圖分析

路線透視圖，通過設置視點位置、視點方向、距路中心線距離、距路面高度等參數，可以生成任意路線樁號處，公路的三維視覺效果，可以直觀看到橫向、縱向及邊坡等對視距有無不良影響，平縱線形有無不良組合，以防止公路在運營期是否存在安全隱患。

1.2 利用數字仿真技術動態分析

數字仿真技術中公路與周圍環境的模型是依據實際幾何尺寸、坐標系統建立的，與實際情況相吻合，能夠對整個路段的連續視覺效果進行檢驗，這種方法是使用計算機軟、硬件技術進行實時渲染的空間場景，更加形象而且完全連續，最后可以輸出三維動畫和靜態的全景透視圖，作為數字仿真軟件的檢驗成果。

2 線形組合及指標要求

平面線形設計應力求平順，指標總體均衡、流暢，盡量多采用基本型曲線(按直線→回旋線→圓曲線→回旋線→直線的順序組合)以保證平曲線要素的完整性，如果在規范沒有明確的前提下，每一種線型單元的長度至少要滿足3 s行程的距離，避免線形突變與扭曲。如果是山嶺區公路，平面曲線占有率較高時，建議盡量提高單交點曲線長度，以增加駕駛人員對線形變化的反應時間，交點轉角最后在8°～30°之間，同時應避免采用幾種不利線形組合:在同一圓曲線范圍內有兩個或兩個以上變坡點;緩和曲線長度過短;在S形曲線拐點變坡;在長直線范圍內多次變坡且豎曲線半徑不夠大。

設計速度不小于60 km/h的公路，豎曲線設計應充分考慮視距要求，根據地形條件豎曲線設計宜采用長的、大半徑豎曲線和長直坡段的組合，避免在緩和曲線上設置變坡點，有條件時豎曲線半徑最好能滿足表1的要求。

表1 滿足視覺要求的最小豎曲線半徑值

3 沿線景觀的要求

汽車在公路上行駛，駕駛者及乘客的視線隨沿途景觀在連續向前移動，車速視野也在變化，這就要求沿線景觀既要有變化，又具有連續性，這種連續可通過形態、質地、色彩的過渡和漸變來完成，為了滿足與周圍環境的融合，路線設計要與地形吻合，不強拉直線，不硬切山梁，順應地形，自然流暢，以顯得舒展自然，避免采用不符合地形的高指標，減少對環境的影響。線位應與周圍景觀相協調，在風景中不應處于刺目的位置，不切割觀景者的視野。路基應通過邊坡及排水工程與外部環境有效的聯系起來，把內部景觀與外部景觀統一起來，融為一體，邊坡坡率應靈活自然，避免采用折線變坡，盡量采用弧線過渡，在能保證邊坡穩定的情況下，盡多的采用生物防護，保證在施工完成后幾年內完成植被恢復，邊坡形式應靈活自然，不要千篇一律的采用工程防護，在巖石穩定性較好的石質路段，可以保留穩定的孤石，來點綴個性，因為自然開挖的邊坡更能張揚個性，綠化方面要以草為主，草灌結合、散叢結合，取、棄土場遠離駕駛視線并采取防護綠化，復耕復原，消除開挖或填筑痕跡，遠景、近景要有色質感、層次感，盡量少體現出人工開挖留下的痕跡，貼近自然，結合當地地質土質、傳統文化、地域特色，體現出自然貼切并具有人文關懷的特色景觀。增添駕駛中的樂趣，消除旅途中的疲勞。

不同生態區域進行分段設計，營造動態旅游風景，遵循自然協調的綠化原則，再現自然本色，對近景、遠景及景色不好的地方采取“露、透、封、誘”相結合的原則進行綠化美化，真正體現出以人為本、保護自然、全面協調的可持續發展的設計原則，不應該把主要財力、人力用在人造景觀上，應該充分利用路線周圍已有的環境、景觀，把公路融入當地固有的地理環境中。

[1] 中華人民共和國.公路路線設計規范[M].北京:人民交通出版社，2004.

[2] 張雨化.道路勘測設計[M].北京:人民交通出版社，2004.

[3] 洪琳燕.高速公路視覺景觀設計研究[J].江蘇林業科技，2006(4):12－15.