談運行速度在路線方案比選中的應用

屈 強

(中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西西安 710075)

0 引言

我國交通基礎設施不斷發展，公路建設取得了顯著成就。但我國道路交通事故仍存在高發、頻發、傷亡大、損失大等特點，事故率高出歐洲發達國家數倍之多，直接經濟損失十分驚人。道路交通安全特別是高速公路交通安全備受全社會關注，給公路設計及建設提出了新的技術挑戰及考驗。

安全性是公路設計追求的首要目標和基本要求。公路作為一種帶狀建筑物，其線形是道路行車安全的基礎條件，路線設計自然成為公路設計的關鍵內容，路線方案研究及比選是路線設計的重中之重。運行速度理論的提出，為公路路線設計提供了更科學的理論依據。

1 運行速度在我國的應用環境分析

我國對運行速度的研究晚于歐美發達國家，但公路建設者及專家學者積極結合我國國情，通過大量的實際調研、數據采集，也取得了豐碩的技術性成果。2004年9月，《公路項目安全性評價指南》給出了運行速度計算方法和評價標準，是我國最早的關于運行速度的標準性文件;2007年10月，新頒布的《公路工程基本建設項目設計文件編制辦法》明確要求公路工程項目勘察設計中應進行運行速度檢驗。從此，運行速度在我國公路設計過程中逐步被廣泛地應用，我國公路設計方法有了一個新的開始?！耙匀藶楸荆踩辽稀背蔀楣吩O計新理念的核心思想后，運行速度成為提高公路行車安全性的重要理論依據。

隨著運行速度的深入研究及廣泛應用，我國運行速度測算軟件開發也取得了豐碩成果，迅速實現了運行速度測算程序化和模塊化的目的，如緯地運行速度測算分析系統(HintV85)、金思路運行速度計算分析系統，為運行速度的實際應用提供了技術保障。

2 路線方案的比選方法

2.1 比選思路

路線方案比選是公路設計的重要環節，其目的在于選出技術指標良好、使用性能較好、工程規模適中等綜合最佳的路線方案。在“安全至上”新理念的指導下，行車安全性成為了路線方案比選中更為關鍵的因素。運行速度能夠科學反映路線線形的實際行駛速度，也是路線方案行車安全性的評價依據。復雜路段路線方案比選中引入運行速度，分析未來道路線形汽車行駛速度的變化特性，利于選擇出行車安全性較高的路線方案。

路線方案布設及比選中采用運行速度和設計速度相結合的方法。在設計速度理論基礎上，對有價值的路線方案進行路線線形設計，并對各路線方案進行運行速度測算，依據運行速度分布圖分析行車速度的變化特性，判斷各方案路線線形的行車安全性，在工程規模增加不大的情況下，盡量選擇運行速度連續性好、行車安全性較好的路線方案。

2.2 比選方法

運用運行速度進行路線方案比選是一個反復的過程。具體方法如下:

1)根據復雜路段的地形地質條件，分析有價值的路線走向。并依據設計速度，靈活選擇線形指標，布設路線方案。2)借助運行速度測算相關軟件，對布設的路線方案進行運行速度測算，繪制運行速度分布圖。3)依據《公路項目安全性評價指南》的標準，分析各路線方案運行速度的連續性和協調性，評價路線線形的行車安全性。4)對運行速度連續性和協調性差的路線方案，分析引起運行速度劇變的技術原因，并結合地形地質條件，進一步優化路線線形設計。5)對優化了的路線方案，重新進行運行速度測算，重復2)～4)。6)當運行速度連續性和協調性較差的路線方案，由于受地形地質等條件限制，沒有進一步優化調整的條件時，必須針對該方案的運行速度特點，制定有效的安全處置方案。7)當所有路線方案均沒有優化的條件時，依據各方案的運行速度分布圖，綜合分析比較最終各路線方案的運行速度連續性和協調性，預判未來道路的行車安全性。并綜合工程規模及安全處置方案，盡量選擇工程規模適中、運行速度連續性和協調性較好、利于行車安全的路線方案。路線方案比選流程圖見圖1。

圖1 路線方案比選流程圖

2.3 實例應用

以某高速公路B路段方案比選為例說明路線方案比選的方法及過程。設計中結合地形、地質及沿線規劃等因素布設了方案Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三個路線方案，經多次優化后，三個方案運行速度情況見圖2。

由圖2可知:方案Ⅱ運行速度變化頻繁且變化幅度大。如K14+000～K16+300路段，因平曲線半徑由2 500 m減小到750 m，且出現了3.8%的大縱坡，小客車運行速度最大值為120 km/h，最小值為89 km/h，|⊿V85|=31 km/h，而且運行速度變化大，變化急劇，說明該方案小客車行駛速度的連續性差;大貨車運行速度最大值為75 km/h，最小值為48 km/h，|⊿V85|=27 km/h，運行速度變化較大，雖總體比小客車運行速度變化緩慢，但在K16+300～K18+800路段出現550 m～800 m的小半徑平曲線，運行速度比方案Ⅰ，Ⅲ變化快，說明該方案大貨車行駛速度的連續性也不良。因此，方案Ⅱ運行速度連續性差，線形不利于行車安全，在K12+000～K14+000路段及K16+000～K17+000路段，需設置強制減速或限速裝置。

圖2 各方案運行速度分布圖

方案Ⅰ運行速度變化幅度稍小。小客車運行速度僅在K17+000～K18+800路段因550 m～800 m的小半徑出現較大變化，最大值為120 km/h，最小值為97 km/h，|⊿V85|=23 km/h;大貨車運行速度在K13+900～K15+000路段因3.8%大縱坡和K17+000～K18+800路段因550 m～800 m的小半徑分別發生較大變化。因此，方案Ⅰ運行速度協調性稍差，線形不利于行車安全。K13+800～K15+100路段需設置安全駕駛提示標志，K16+200～K17+100路段需設置減速或限速裝置。

方案Ⅲ運行速度變化幅度最小，小客車運行速度最大值為120 km/h，最小值為111 km/h，|⊿V85|=9 km/h;大貨車運行速度最大值為75 km/h，最小值為69 km/h，|⊿V85|=6 km/h，因此，方案Ⅱ運行速度協調性良好，線形的行車安全性較好，需要的安全設置少。

由此可見，各方案運行速度分布和變化情況如實反映了線形指標的變化情況，客觀反映了車輛行車速度的連續性，充分反映了未來道路的行車安全性。再結合工程規模及施工條件等因素，選擇推薦了路線方案Ⅲ。

3 結語

目前，公路路線方案比選主要從地方建設規劃、路網規劃、工程規模及投資等角度進行的，適當地考慮了環境保護、行車安全等因素，但未能系統科學地使行車安全因素數量化、具體化。運行速度的理論科學性以及在公路線形安全評價中的作用，已經被公路建設者及設計者所重視，但還沒有完全地應用在路線方案比選中。運行速度在路線設計、路線方案比選中的應用，還需隨運行速度的深入研究進一步地討論完善。

［1］梁建良.基于運行速度的高速公路線形評價方法研究［D］.天津:河北工業大學碩士學位論文，2006:12.

［2］范振宇，張劍飛，汪亞干.運行車速與道路設計［J］.公路，1998(3):95-97.

［3］吳華金.高原山區高速公路勘察設計理念與路線方案選擇方法研究［D］.西安:長安大學碩士學位論文，2004:3.

［4］Federal Highway Administration，interactive Highway Safety Design.Mode(IHSDM)，Washington.D.C，1995.

［5］張雨化.道路勘測設計［M］.北京:人民交通出版社，1997.

［6］JTG/T B05-2004，公路項目安全性評價指南［S］.