路線設計中影響道路安全的設計要素分析

貴春

摘 要：路線設計是公路正常運行的提前和基礎，汽車在行駛過程中的舒適性、安全性、經濟性和通行能力都受其影響，重要性可見一斑。文章重點分析了路線設計中影響道路安全設計的各種要素，希望通過文章的論述，可以為路線設計工作提供借鑒的意義。

關鍵詞：路線設計；道路安全；要素；分析

前言

公路建設中很重要的一個方面就是公路路線設計，它所起到的作用是絕對不容忽視的，路線設計是否合理在一定程度上影響著道路的安全性，也能有效的控制工程造價。優良的路線設計會起到公路建設的經濟效益和社會效益的雙贏作用。

1 道路線形與交通安全的關系分析

公路線形設計處于公路設計的核心位置，設計的根本宗旨是要保證車輛行駛的安全舒適，駕駛員的視覺和心理反應，引導駕駛員的視線，保持線形的連續性，使駕駛員有足夠的舒適感和安全感。如果公路線形的質量達不到標準，公路運營的安全性、經濟性、舒適性、快捷性都不能達到有效發揮?，F階段我國公路路線設計是按照中華人民共和國行業標準，公路工程技術標準所規定的各等級公路的線形設計標準值，采用設計車速為基本設計參數規定的最低設計標準，其他的設計指標根據設計車速相應取定。應提高道路運輸的能力和服務水平，達到線形設計的經濟性，建立較為科學合理的公路路線設計方案。從多起交通事故不難看出，公路線形幾何要素的不合理和各種不良的線形組合，是導致交通事故層出不窮的罪魁禍首。

（1）直線：如果直線段過長，駕駛員就會因為沿途的景觀過于單調而出現疲勞，注意力難以集中，反應不靈敏，此時如果有突發狀況發生，就很容易產生交通肇事。很多駕駛員行駛在長直路段時就喜歡開快車，行駛到直線路段末段后的曲線部分車的速度還是處于一個比較高的位置，如果遇到彎道超高不足，交通事故的發生幾率就會大大增加。

（2）曲線：研究表明彎道上發生事故的頻率是比較高的，如果再與陡坡和路面滑溜等問題交織在一起，那么交通事故就會更容易發生。

（3）平曲線：平曲線和交通事故有著莫大的關系。在圓曲線上，汽車安全行駛會受到橫向力的不良影響。大半徑曲線比小半徑曲線出現的事故率要低。連續曲線當半徑協調時產生的事故率比不協調時低?？偠灾?，曲線比徑大小和事故的發生率成正比例。

（4）豎曲線：駕駛員視距會受到道路凸形豎曲線半徑的影響，半徑過小時，駕駛員的視野也會變小，行駛前方的駕駛員就不甚明了，很容易產生碰撞，交通事故的發生幾率也會大大增加。

2 公路路線設計現狀及存在的問題

針對公路路線設計研究表明，國外已經從以前只是考慮汽車的動力學要求轉變為更加關注駕駛員的生理和心理特征，處處體現以人為本的設計理念，對道路使用上的舒適度比較重視，還重點研究設計的安全性、連續性、一致性、經濟性。在我國主要是在經濟評價、財務評價以及工程技術等方面來對路線方案進行評估，而較少的關注對環境和社會的影響，對線路的科學性和合理性也沒有很好的認識，應該看到最為經濟的方案也許不是最好的選擇。

3 公路路線設計中的各要素與交通安全的關系

3.1 視距的保證與交通安全

行車視距會直接影響到行車的安全通暢性，是衡量道路使用質量是否標準的重要方面之一。擁有了足夠的視距才能保證行車的安全性，提高通行能力。行駛時，要想對路況信息進行很好的處理，需要通過充足的行駛距離來完成。設計視距時，反應時間應大于所有駕駛員的正常平均值，尤其是在比較復雜的情況下，在取反應時間時，需要增加判斷時間，通常情況下取值應大于2.5秒。

3.2 線形設計連續性與交通安全

所謂線形設計連續性就是公路設計中的幾何條件與駕駛員的期望駕駛速度相適應的特性。如果兩者發生了不一致，駕駛員通常會情不自禁的以期望的速度行駛，這樣如果行駛路段發生了意外，駕駛員就有可能采取不太恰當的措施，此時產生交通事故的幾率就會大大增加，所以線形設計的連續性是設計中比較重要的環節。線形設計的連續性通常用運行速度來評價。

3.3 路線交叉與交通安全

交叉道路的路況應該在駕駛員的識別上提供足夠的便利條件，并且在車輛相互干擾最小的情況下讓車輛順利通過。這樣就需要使交叉處主線與被交路線平縱指標能夠取比較高的值，還要保證視距良好。如若不然，對于別的車輛運行和交通管理設施的信息駕駛員就很難進行有效識別，進而不能很好的控制運行。平面交叉口的車流將促進交叉、分流和合流沖突點的產生，它們也會在一定程度上對交叉口的行車速度和交通安全產生影響。所以在交叉設計中應以流量和流向為出發點，采用不同的交叉形式以及采用燈控或采取渠化分隔等控制方法來最大限度的減少以上的沖突點。

3.4 縱斷面設計與交通安全

路線縱斷面就是順著道路中線豎直剖切，而后進行展開。直線和豎曲線是縱斷面設計線的重要組成部分。直線分為上坡和下坡，而它的坡度和長度都將對汽車的行駛速度和行車的安全性產生一定的作用。豎曲線通常情況下設置在直線坡度轉折的位置上，也因轉折形式的不同分為凹曲線和凸曲線。道路縱斷面設計的重要控制指標主要是由縱坡的坡長坡度決定的。在進行最大縱坡的確定之時，汽車的動力特性、道路等級、自然條件是需要重點考量的。除了之外，排水也是應該保證的，這就需要考慮最小縱坡，應大于0.3%。縱斷面上相鄰兩變坡點間的長度就是坡長。較陡縱坡和一般縱坡的最小長度是坡長限制的主要方面。從行車的平順性和線形幾何的連續性上考慮，縱坡不適宜太短，最小坡長規定汽車設計速度行駛9～15s的行程。長距離的陡坡也會對汽車的行駛產生一些負面效應。所以在縱斷面設計中對最大縱坡、坡長限制的合理運用是很重要的。

4 路線智能優化技術

智能優化法是基于空間數據挖掘技術和多目標遺傳算法求解路線方案的最優解集的公路路線智能優化模型，獲得協調各設計目標的路線方案，作為交互式公路路線CAD系統初始設計方案，進而將公路路線計算機輔助設計能力水平和設計層次進行提高，還有助于公路路線設計智能輔助決策能力的提升。公路路線設計優化過程必須從公路原始空間數據庫中真實及時地提取、分析與公路路線相關的空間數據，為公路路線目標函數計算提供數據資料依據。按所需空間數據的屬性和查詢方法，路線設計空間數據挖掘方法可分為點數據挖掘、線數據挖掘、面數據挖掘。公路途徑地區的地面高程是路線的位置、工程量的重要決定方面，在公路路線設計中起著關鍵的作用。由于縱斷而地面線和橫斷面地面線是公路路線設計不可或缺的部分，所以應將公路路線設計領域知識與空間分析相結合，這樣才能得到所需地理地質和公路區域的相關信息。建設公路路線時，總會與其他公路、鐵路、河流等相交，在分析了路線所交河流的寬度、流量等信息后就能夠確定擬建橋涵的跨徑，進而為公路路線方案的優化提供支撐。通過公路路線智能優化系統模型的有效建立，對于路線優化過程中模糊性、不確定性的問題能夠進行很好的解決，進而促進公路路線的設計工作，便于更多的設計精品的涌現。

參考文獻

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