試析公路設計因素對交通安全的影響

喻力斌（湖南省交通規劃勘察設計院，湖南長沙410000）

試析公路設計因素對交通安全的影響

喻力斌（湖南省交通規劃勘察設計院，湖南長沙410000）

隨著社會經濟的快速發函，我國基礎設施建設不斷完善。公路作為與人們生產生活等日常行為密切相關的行業，其發展水平越來越受到人們的關注和重視。本文就公路設計因素對交通安全的影響進行分析，并提出完善措施。

公路；設計因素；交通安全；影響

1 引言

近些年來，隨著我國城市化進程的不斷加快，城市人口數量逐漸增加，使得車輛數量也不斷增長，對于公路的承載能力要求更加嚴格。所以，在進行公路設計的過程中，需要依據公路的交通承載能力等情況開展公路設計工作，從而提高公路交通的安全性以及穩定性。

2 平面設計

2.1 直線長度

2.1.1 長直線對交通安全的影響

直線長度在公路平面線性設計中其要素主要為兩種，即長直線以及短直線，若直線線性過長或者是過短都是埋下安全隱患。例如，直線過程，那么駕駛者的反應力以及感知力都會受到影響，不能及時調整汽車的形勢狀態，且使得駕駛者以自我為中心的意識不斷增強，憂患意識弱化，認為長直線的行車視野較好，超車便捷，行車速度也會不斷上升，動視力下降。一般情況下，和靜視力相比，動視力低出20%左右，在特殊情況下會低出30%以上。隨著行車速度的增加，駕駛者的有效視野范圍會不斷變窄，因此在長直線形下行駛對駕駛者有催眠作用，其反應和應急能力有所弱化，最終造成行車判斷失誤，引發交通事故。例如，若汽車的行駛速度為100km/h，則公路長直線的線性長度需控制在1500～2000m左右，當超出該范圍是則會埋下安全隱患。若直線長度大于3000m，則交通事故的發生概率也會提高。

2.1.2 短直線對交通安全的影響

短直線是平面線形的重要因素，據相關研究結果表明，公路線性中直線的最大長度需要控制在3min行程以內，這樣才能保證交通安全。反之，公路上若汽車的最大行駛速度為120km/h，則3min中駕駛行程為6km，駕駛者行駛在兩個同等彎曲的短直線時，駕駛者開過第一個彎道就會認為前方的第2個彎道和第2個彎道是同一個彎道，使得駕駛人員基礎保持相同的速度過第2個彎道，但是這樣會使得汽車偏離原有的行駛軌道，如圖1所示。

圖1 高速公路上不合理的短直線設計示意圖

如圖1所示，高速公路上相鄰兩個彎道中的短直線就是兩個曲線之前設置的直線路段。若其最小長度大于駕駛速度，駕駛速度為60km/h，那么反向曲線間最小直線長度應大于設計速度的2倍。因此，若設計速度小于40km/h，則可以參照上述設計標準進行設計。若地形地貌較為復雜，最小直線長度可以適當減小，但是最小也必須大于設計速度的3倍。

2.2 平曲線

平曲線對車輛安全行駛的影響主要體現在以下幾個方面：①圓曲半徑對車輛安全行駛的影響。汽車在順著曲線行駛時會產生較大的離心力，其會沿著圓弧的外側滑移，特別是在半徑比較小時，其產生的離心力會比車輪同路面產生的摩擦向心力大，這就會造成安全事故率提高。車輛在圓曲線行駛時，需要適當的減速，速度降低幅度越大，就越容易引發事故。速度差小大小和事故的發生可能性呈正比關系。部分雙車道路線設計的標準比較低，因此在設計過程中盡量采用較小的曲線。所以道路的曲線半徑較大，就會使得相鄰路線的半徑比較小。所以，需要合理選擇圓曲半徑，同時還需要對相鄰曲線的技術指標進行綜合考量，并考量中間線的長度，保證線路的流暢和連續性，提高車輛行駛的安全性。②平曲線轉角也會對交通安全造成影響，平曲線轉角的大小也會對駕駛員的視距造成影響，駕駛員在駕駛過程中其視線是局限在一定角度內，可將曲線的安全角度控制在20°以內。若曲線轉角超出這一范圍，就會埋下安全隱患。③平曲線長度，若平曲線的長度較小，就會使得駕駛員的集中力較高，對機動車輛的操作也會增加，若有不慎則會引發安全事故。平曲線設計如圖2所示，公路平曲線的最小長度標準如表1所示。

圖2 平曲線合理設計示意圖

表1 公路平曲線最小長度

3 縱斷面設計

3.1 坡度

縱斷面線性設計分為縱向坡度和變坡點出的豎曲線兩類，如果縱向坡度過陡，變坡點過高，坡道過于長，就會給汽車上下坡時帶來很多困難，容易引發交通事故。據調查表明，25%的交通事故發生在坡道部分，發生在平原地區和丘陵地區的交通事故分別占17%和18%，明顯低于坡道部分。施工人員在縱斷面線性設計過程中沒有準確把握坡度的大小，坡度不平緩，坡道過長就會嚴重影響行車安全。目前，最嚴重的縱斷面線性的坡度問題表現在山區橋涵和涵洞兩端的跳車。如果施工人員在設計縱斷面線性時沒有注意到臺背的材料構筑和臺身不同，就會影響沉降的均勻性，當橋梁、涵洞和平面地形的結合處出現一些細小的裂縫，浸入雨水之后，就會導致路基病害，甚至造成橋梁坍塌，嚴重威脅行車安全。

3.2 坡長

在地面高差相等的情況下，坡度同坡長之間存在著反比例關系，縱坡的長度以及坡度對汽車的安全行駛具有較大的影響，其主要體現在以下幾個方面：①若上坡長度過長，則汽車在上坡的過程中發動機會長期維持高溫狀態，增加油耗，容易引發熄火，若是在氣溫較低的天氣，地面會發生冰凍，車輪和地面之間的摩擦力較低，不會出現溜車現象。與此同時，坡長不合理也會影響駕駛員的視距，在間接性上坡路段設計時，造成駕駛員對坡度的判斷不準確。②汽車在下坡過程中因為慣性和重力加速度，使得車速不斷提升，為了實現對車速的嚴格控制，就需要連續踩踏制動，若汽車制動器踩踏頻率過高，就會造成制動失靈。依據國家相關調查數據顯示，下坡過程中如果發生安全事故的可能性比上坡發生事故的概率高，因此，需要對坡長進行科學設計。

3.3 豎曲線半徑大小其緩沖作用。較為常見的形式有凸形豎曲線和凹形豎曲線。對交通安全的影響主要有：①緩和沖擊，汽車在曲線段行駛時就會產生離心力，降低駕駛員的舒適度，也會對汽車的懸掛系統造成影響，因此需要對離心加速度進行嚴格控制，可控制在0.7m/s2；②車視距離。設置凸型曲線的主要作用是給予駕駛員足夠的視野，縮小盲區面積，若豎曲線的半徑設置不合理，就會對駕駛員的視線造成影響。

4 橫斷面設計

4.1 路面寬度

①路面寬度，理論上路面寬度越大越有助于安全行駛，如果是雙向道路路面寬度高于6.5m，此時交通安全事故要低得多。但是如果路面的寬度過大，那么駕駛員往往會加大行駛速度，利用空余車道進行超車，也會增加交通安全隱患；②中間帶寬度，設置中間帶寬度的目的是為了進行合理的車輛分流，預防車輛燈光照射疲勞，對路面進行美化。設置合理尺寸的中間帶能夠有效的預防交通安全事故，中間帶的設置尺寸一般在4～5m較為合理，車道寬度設計標準如表2所示。

表2 車道寬度設計標準

4.2 路拱橫坡

路拱的主要作用是避免路面出現積水，可順利將雨水或者是其他積水順利排出，但是需要對行車的安全性進行深入研究，汽車在通過路拱過程中會隨著水平力的增加使得汽車的不穩定性提高，對汽車的制動造成影響。因此，在設計路拱時需要就當地的自然環境和路面類型等進行考量，如路段為中等強度降雨地區，那么路拱的坡度需應控制在2%左右，但是若所處地區屬于強降雨地區，那么需要適當增加路拱坡度。

5 結束語

隨著我國社會經濟的發展以及人民生產生活水平的提高，車輛數量不斷增長，為此，需要對公路進行合理設計，保證公路的運行安全。為了保證公路交通安全，降低安全事故的發生頻率，需要在設計過程中對各影響因素進行綜合考量，從而維護人民的生命財產安全。

[1]孫浩航.淺議道路交通安全設施對交通安全的影響[J].引文版：工程技術，2016（8）：36～37.

[2]郝建濤，英鵬程，張 英，等.黑龍江省道路線形設計在道路交通安全對策中的應用[J].山東工業技術，2016（5）：79.

[3]辛督強.區域道路交通安全影響因素分析[J].科技創新與應用，2016（7）：246.

坡頂和坡底是事故概率最高的位置，為了有效避免交通事故，需要在相鄰縱坡線的交點處加設一段豎曲線，從而發揮

U412.3

A

2095-2066（2016）32-0197-02

2016-8-2

喻力斌（1971-），男，高級工程師，本科，主要從事公路橋梁設計等工作。