公路路線設計與交通安全關系探討

楊葉

摘 要：隨著近年來公路建設步伐的加快，對公路安全方面的重視程度也越來越高，尤其是在運營期間開放交通之后的通行安全。路線設計作為公路設計中的重要內容，會對公路的通行安全帶來重要的影響。本文通過對公路路線設計的重要性進行分析，探討其與交通安全之間的關系，旨在為提高公路通行安全提供支持。

關鍵詞：公路;路線;安全;關系

中圖分類號：U412.36;U492.8 文獻標識碼：A

0 引言

公路運輸最為一種重要的物資運輸方式，也同時承擔了客運任務，而且對我國的經濟發展也起著決定性的促進作用。路線設計作為公路設計的核心，是決定公路的社會經濟效益及使用價值的關鍵因素。交通安全作為公路路線設計中需要給予密切關注的一個重點問題，在進行路線設計時需要進行綜合考慮[1]。科學的進行選線工作，有效的確保公路的通行安全是進行路線設計的首要任務。

1 公路路線設計研究

1.1 公路路線設計的意義

公路沿線的構造物、安全設施以及路線的幾何形狀都會對交通安全帶來直接的影響，而這些影響因素都與路線設計有密不可分的聯系[2]，科學合理的公路路線設計方案能夠確保駕駛過程中視野開闊、行進方向清晰。在進行公路路線設計之前，選定路線的整體走向對路線的幾何形狀發揮著決定性的作用，設計人員需要在沿線相應的位置處設置安全設施等對前方的路況進行提醒及警示。與此同時，路線設計除了要與地形地貌相結合之外，還需要以人體工程學與汽車行駛動力學等知識為基礎，確保路線設計與自然環境及駕駛人員的行為習慣等保持高度的協調，最大程度的提高公路的安全性，避免交通事故的出現。

1.2 公路路線設計的基本原則

（1）安全性原則。安全性是公路路線設計的首要原則，與公路在運營期間開放交通之后的交通安全直接關聯。路線設計過程中需要重點關注以下幾點內容：①嚴格遵守相關規范及標準，并將其作為路線設計的重要依據，根據實際情況進行選線，有效的提高安全性;②合理選擇平、縱斷面指標，在符合相關要求的前提下盡可能的采用更加安全的指標取值。

（2）高效性原則。公路的建設是一個消耗大量資源的過程，在進行公路路線設計時需要以節約成本為出發點，在確保路線設計的可行性及合理性的基礎之上最大程度的節約資源，力求達到經濟效益的最大化。

1.3 公路路線設計對交通安全的影響因素

（1）設計速度及運行速度。交通安全能夠直接從通行速度上得到體現，若路線設計不合理，會導致行駛速度不連貫，在車輛的行駛速度頻繁發生變化的同時可能會導致安全事故的發生。其中設計速度與運行速度的差值即車速評價，能夠對公路路線的幾何線形進行評價，判斷其是否能夠滿足預期，對其交通安全進行評價分析，具體的評價標準如表1所示。

（2）視距。視距是平、縱、橫組合而成的三維立體，定義為在車道中心線上1.2 m視線高度上能夠看到中心線上0.1 m高度物體頂點的距離。良好的視距能夠確保當前方出現險情時，能夠有充足的時間來做出應對，有效的避免安全事故的發生。視距變化與交通安全有著密切的關系，尤其是在曲線段這種關系更加顯著。

（3）平縱組合。若平縱線形組合產生了扭曲線形，會引發駕駛人員出現錯覺與不良心理反應。車輛在行駛過程中需要進行由平面線形變化帶來的轉彎操作與縱斷面變化所導致的上下坡操作，兩種操作組合之后會導致駕駛的難度明顯增加，平面線形會導致駕駛操作復雜化，縱斷面線形則會導致車輛行駛性能的下降。因此，確保平縱線形的連續及均衡至關重要。

（4）超高。在彎道處設置超高是確保行車安全性的一項重要措施，其主要目的是對車輛在彎道處行駛時所產生的離心力進行抵消，避免車輛出現側滑現象，以此來確保行車安全。超高的設置與彎道的平曲線半徑有直接關系，若平曲線半徑大于特定限值，則可不設置超高。對于處于下坡路段的平曲線處，為確保大型車輛行駛的安全性，可適當加大橫坡。

（5）平面交叉。在平面交叉處，不同方向的交通流在此匯集，不僅帶來了交通沖突，還伴隨著視距受限的問題。在平面交叉區域內，一旦發生突發狀況，留給駕駛人員作出反應的時間很短，非常容易出現安全事故。

2 公路路線設計對交通安全的影響分析

2.1 平面線形對交通安全的影響

（1）直線。直線基于其易于定線、行車舒適和視距好的優點，但從直線與交通安全的關系來看，需要將直線的長度限制在適當范圍之內，并且要根據地形地貌與道路狀況對直線段進行合理設置，與此同時，從確保行車安全及提高駕駛人員視覺與心理感受角度出發，也需要合理的對直線段長度進行控制。對于長直線，由于行車視距良好且方便加速及超車，會引發駕駛人員在心理上出現過度的放松，由于動態視力通常會比靜態視力低10%～20%，在這種情況下還會引發視力的下降。由于在直線段路況較好，車速通常會偏快，會導致有效視野隨著車速的加快而減小。同時，長時間在直線段駕駛還會給駕駛人員帶來催眠效果，導致其反應遲鈍，在遇到緊急狀況時還可能會造成恐慌，出現錯誤操作進而導致了交通事故的發生。而對于短直線，若其長度過短，甚至會誤認為直線兩端的曲線為同一曲線，在對線形的連續性帶來破壞，還會對行車的舒適性及安全性帶來影響。

（2）圓曲線。作為一種平曲線，圓曲線以其易于測設、循環性好且適應性強的特點[3]，在公路路線設計中常被采用。車輛在圓曲線路段行駛時會出現離心力，對車輛的平穩性會造成影響，可能還會導致出現向道路外側的滑移現象，嚴重時甚至會導致車輛傾覆。而離心力的大小取決于圓曲線的曲率，因此為確保行車安全，需要對圓曲線的最小半徑進行限制。最小圓曲線半徑計算公式如下：

式中各參數定義如下：—車輛運行速度;—橫向力系數;—橫坡超高。

（3）緩和曲線。緩和曲線是一種曲率連續變化的曲線，設置在直線與圓曲線之間或者半徑相差過大的轉向相同的圓曲線之間，可以有效的緩解駕駛人員在曲線段行駛時的不適感，延緩離心加速度的變化。合理設置的緩和曲線不僅能夠方便駕駛人員遵循曲線段的變化軌跡，還能夠促使合理的布置超高緩和段路線，有利于車輛的平穩行駛。

2.2 縱斷面線形對交通安全的影響

（1）坡度與坡長。公路路線的坡度及坡長都會給交通安全帶來影響，而且坡度越大、坡長越長，這種影響就越明顯。對于長大縱坡路段，在上坡時，由于車輛所受到的阻力更大，需要加大牽引力，車速也會降低，而且長時間的爬坡會導致爬坡無力，可能會出現熄火現象。而在下坡路段，為控制車速需要頻繁的進行制動，不僅影響行車的舒適性，還可能會導致制動系統因過熱而失效，易導致安全事故的發生。若坡長過短，必然就會導致變坡點的增加，公路在縱斷面上會出現頻繁的起伏變化，也會導致交通事故的發生。

（2）豎曲線半徑及長度。豎曲線的功能是改善公路路線線形，確保行車視距，有效緩解因縱坡變化而對車輛行駛所產生的沖擊，維持車輛行駛的穩定性，從而達到確保行車安全的目的。因此，豎曲線的長度不應過短，且要有足夠大的半徑。豎曲線半徑的大小影響縱坡在變坡點的過渡質量，會直接給交通安全帶來影響。行車視距會直接受到豎曲線半徑的影響，豎曲線半徑過小會導致行車視線不連續，行駛的方向感不強，帶來懸空的錯覺，給駕駛人員帶來精神上的壓力，可能會誘發因操作失誤而引起的交通事故。處于長上坡路段末端的凸曲線如果半徑小，會導致駕駛人員產生前方道路變窄的錯覺，同時還可能會引發跳車現象，容易引發車輛失控而出現交通事故。凹曲線半徑過小會導致夜間行車時車燈不能有效的照亮前進方向，存在視距障礙，進而形成安全隱患。同時，豎曲線半徑過小，加之變坡點頻率大，車輛長時間處于上下起伏的狀態，導致行車舒適性降低，長時間處于這種行車狀態會導致駕駛人員心態急躁。豎曲線長度過長在提高行駛平順性的同時也會帶來排水不暢的問題，導致路面在雨天會出現嚴重的積水情況，給行車安全帶來影響;豎曲線長度小，會導致行駛的不適感增強，在視覺上帶來嚴重的影響。

（3）線形組合對交通安全的影響。1）平縱線形組合。平縱線形組合最重要的是要確保各指標之間的相對均衡，在空間上要求線性連續，即視覺、運行速度和加速度的連續。能夠滿足行車視距的需求，確保駕駛人員在生理與心理方面的安全感與舒適感。對于直線或者大半徑的圓曲線，豎曲線的半徑及長度決定了行車的舒適感與有效視距;對于平曲線與豎曲線重疊的情況，平曲線要包絡豎曲線，以便給駕駛人員帶來良好的路感，方便其對道路走向進行正確的判斷;平、縱曲線的大小要保持均衡，避免兩者之間相差較大。2）縱斷線形組合。縱斷面線形的組成元素有兩種，即直線與豎曲線，有凸形曲線與凹形曲線兩種。縱斷面線形組合對交通安全帶來的影響主要體現在兩個方面，即駕駛人員與車輛。首先，平均坡度與坡長過大，容易引發車輛因剎車效率下降而失控;其次，長時間的上下坡路段會導致駕駛人員容易注意力不集中，出現疲勞駕駛等現象。而對于山區的道路，平均坡度與坡長較大往往伴隨著急彎等不利線形組合，給交通安全帶來很大的隱患。

3 結語

作為公路設計中的一項重要工作，路線設計對公路的交通安全有著至關重要的影響，科學合理的路線設計方案能夠保證行車視距，帶來舒適的行車體驗。本文以公路路線設計為研究對象，對其與交通安全之間影響進行探討，能夠對公路的設計工作提供一定的參考及建議。

參考文獻：

[1]唐世海.公路路線設計中交通安全影響因素探討[J].企業技術開發，2019（3）：89-91.

[2]路新強.公路路線設計與交通安全關系之談[J].科學技術創新，2019（10）：116-117.

[3]劉錦文.公路路線設計與交通安全分析[J].交通世界，2015（11）：96-97.