中美兩國公路設計參數對比分析

池育源

（山西省交通科學研究院，山西 太原 030006）

0 引言

在即將過去的十二五期間，我國公路基礎建設速度飛快，成績斐然，尤其是干線公路得到了很好的發展，初步形成了橫跨東西、縱穿南北、四通八達的路網架構。截至2014年底，我國高速公路總里程達到11.19萬km，里程規模世界第一，基本上建成了比較完善的國家高速公路網。美國的高速公路不論是設計實施還是運營管理均是世界一流，在過去的時間里面，雖然社會體制不同、經濟發展模式不同，但是在公路交通方面兩者總是在比較學習。

公路總體布局的關鍵是公路設計，公路設計的科學性和可靠性會直接影響公路在投入使用后安全性和舒適性，因此，在此結合中國的公路設計情況來研究美國公路設計與中國的公路設計標準的差異性，通過分析研究中、美兩國在道路設計方面的資料和設計規范，分別對兩國在道路設計各個環節的不同之處，從道路功能分類、路線相應的設計參數逐一進行對比，研究兩者的優缺所在。

1 公路功能分類對比

1.1 美國的公路功能分類

在公路分類方面研究，美國起步較早。美國主要是根據公路路線所經過的區域性質和交通服務特性進行分類的，是一種在世界上使用較為廣泛的公路分類方法。由于美國的城市和鄉村地區在很多方面存在不同的特點，如土地密度、土地類型、街道密度、公路網密度、出行方式等等，所以，通常美國將公路所處在的區域分為城市和鄉村兩大類進行第一級的分類，然后再按功能層次進行下一級的類型劃分[1]。

表1 美國公路功能分類及所占比重表[2] %

從表1可以看出，在美國，鄉村公路的比重占78%，這個是由美國的居民居住密度決定，美國中心城市雖然繁華、人口眾多，但是常駐人口少，大多都在相鄰的州或者城鎮居住。例如，有很多在紐約工作的美國人會在新澤西州買房子常駐，這就決定了美國鄉村地區的公路比較發達。美國鄉村公路與我國的鄉村公路定義不一樣，美國鄉村公路是指在公路所經過的地區是鄉村。

1.2 中國的公路分類

我國的公路分類具有中國特色，符合我國國情，主要是依據行政等級、服務功能、適應的交通量來進行公路分類。依據國內現行的JTG B01—2014《公路工程技術標準》[3]和JTG D20—2006《公路路線設計規范》[4]，按照使用任務、功能和適應的交通量將我國的公路劃分為5個等級，分別是高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路，詳見表2。

表2 道路等級和交通量對應表

2 路線設計對比

公路設計的基本核心是路線設計。線形合理可以提高車輛行駛的舒適度和安全性，同時在一定程度上也可以簡化施工難度，進而提高公路經濟效益和延長公路使用壽命。換句話說，路線就是公路的生命，公路的舒適性、安全性、可靠性等均與路線設計有著密切的關系。下面從常用的幾個設計參數來對比分析中美在路線設計中的差異。

2.1 車道寬度

依據國內現行的JTG B01—2014《公路工程技術標準》和美國現行的《Highway Design Manual》，整理了中美車道寬度對比表，見表3。

表3 中美車道寬度對比表

從表3可知，通過米和英尺之間單位換算后，中國和美國在車道寬度上的差異較小，從整體上看，中國車道寬度比美國的車道寬度大，最大的偏差是0.84 ft，約0.25 m。單個車道寬0.25 m，也就意味著整個公路斷面多車道總寬度寬1 m，這也是引起國內車道經常變道、見縫就鉆的原因之一。

2.2 中間帶寬度

根據我國現行的JTG B01—2014《公路工程技術標準》關于中間帶寬度的規定，中央分隔帶寬度應根據公路項目中央分隔帶功能定位和項目區域建設條件確定，不再指定推薦值。在美國，中間帶主要是鄉村多車道公路設置，其中間帶寬度標準見表4。在表4中，可以很明顯地看出美國的中間帶寬度總體上較寬。因此美國多車道鄉村公路大多都是州際公路，車速快、通行能力大，保證車輛的行駛安全。

表4 美國多車道鄉村公路的中間帶寬度表

2.3 路肩寬度

路肩是一種道路設施，通常見于高速公路上，設在道路的旁邊，供車輛發生故障或者其他緊急事故需要停下時使用，在不少國家和地區，路肩亦充當緊急車輛避險的通道。

根據中美兩國相應的設計標準，整理出了中美路肩寬度對比表和中美路肩類型對比表，見表5和表6。從表5中可知，美國路肩寬度有5種，分別是不設置路肩、2 ft、4 ft、6 ft、8 ft以上，而中國的路肩寬度取值有不設路肩、0.5 m、0.75 m、1.5 m、3.0 m中取值，此外，在不同情況下又做出更加詳細的規定。

表5 中美路肩寬度對比表

相比較美國而言，中國的路肩設計的標準較詳細，JTG B01—2014《公路工程技術標準》中對各個等級道路的右側硬路肩、土路肩，分離式斷面高等級公路的左側路肩寬度都做了詳細的規定。

從表6中美路肩類型對比表中可知，美國的路肩類型有4種：鋪設式（水泥為主）、礫石式、組合式（鋪設+礫石）、草皮式；中國的路肩類型有兩種：硬路肩和土路肩。

表6 中美路肩類型對比表

2.4 圓曲線超高值

平曲線超高是一個重要的公路線形設計考慮因素[5]。根據中美兩國相應的設計標準，整理出中美圓曲線超高值對比表，見表7。從表7中可以看出，中美兩國在圓曲線超高值的設計值是一樣的。

表7 中美圓曲線超高值對比表 %

2.5 最大縱坡

我國各級公路最大縱坡規定如表8。

表8 最大縱坡取值表（中國）

在美國，每一種道路等級都有相應的縱坡設計標準。下面分別根據美國不同的公路類別對其相應的縱坡取值進行分析。表9是鄉村本地公路的縱坡取值表。城市本地公路的縱坡建議取鄉村本地公路山區縱坡取值的15%。表10是鄉村集散公路縱坡取值表，城市集散公路的取值盡可能不超過5%。表11是鄉村干線公路縱坡取值表。表12城市干線公路縱坡取值表。表13是鄉村和城市的州際公路縱坡取值表。

表9 鄉村本地公路縱坡取值表（美國）

表10 鄉村集散公路縱坡取值表（美國）

表11 鄉村干線公路縱坡取值表（美國）

表12 城市干線公路縱坡取值表（美國）

表13 鄉村和城市的州際公路縱坡取值表（美國）

3 結論

本文通過對中國和美國現行的公路設計標準和相關參數進行逐一對比分析，得到兩個國家在每個環節的特點，各有千秋，并非是美國設計標準就可以完全照搬。中國和美國土地面積旗鼓相當，但中國的人口密度卻是美國人口密度4倍多，因此兩個國家在道路交通上的出行需求的基本國情是不一樣的，這也決定了兩國在道路設計方面差異性。在“十三五”期間，公路建設應該會邁進一個新時代，我們可以借鑒美國在設計方面的優點，例如，公路功能設計應該和交通需求層次、交通出行階段相互對應，同時，也要將國內公路設計的優勢繼續發揮，不斷完善我國的道路設計標準體系，使得我國的公路設計形成一個科學體系。