张日丽

1 概述

2007年发布的《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》在原《编制办法》的基础上，加强了对设计深度的要求，更加注重了设计细节，重视了基础资料的收集与应用，加强了对总体设计的要求，特别是加强了对安全的要求，将标志、标线、护栏等安全设施设计由交通工程章节调至主体工程设计章节，使之与主体工程设计更好地结合，增加了运行速度对运营安全模拟检验的内容。下面笔者通过所设计的项目，主要对路线线形上车辆实际运行速度的变化对平、纵、横等方面的安全隐患进行分析探讨。目的是根据拟建公路项目等级，结合预测交通量及其组成、沿线地形情况等对相邻路段设计速度差较大的路段进行安全性评价。

2 运行速度协调性

对相邻路段的运行速度的差值进行评价，选取双向进行运行速度V85(特定路段上第85个百分位上的车速)测算，首先从本路段的初始运行速度V0开始，然后根据所划分的路段类型，按直线段、平曲线段和长大纵坡路段等分别进行运行速度V85的测算。在测算中采用《公路项目安全性评价指南》中的附录B运行速度模型计算，对直线段、平曲线段采用公式法精确计算;对纵坡段采用纵坡修正法;对弯坡组合模型采用两阶段弯坡模型计算。

1)平直路段上按匀加速或匀减速运动进行测算。平直路段上小客车期望速度为120 km/h、大货车为75 km/h。小客车采用加速度0.25 m/s2，大货车采用加速度0.2 m/s2。2)对于纵坡路段采用《特殊纵坡下各车型运行速度修正值》计算坡顶、坡底点的速度。3)对于曲线段采用《平曲线上的速度预测模型》计算曲线中点和曲线出口速度。4)对于弯坡路段采用《弯坡组合线形下的运行速度预测模型》计算出弯坡曲线中心点、出口点的速度。

根据某项目一级公路K42+000～K52+000段测算的运行速度、梯度数据，以运行速度V85为纵坐标，路线长度为横坐标，绘制公路沿线运行速度变化曲线，即沿线的“运行速度图”“运行速度梯度图”，并输出运行速度数据表格。利用运行速度、梯度图表进行设计参数的安全性总体评价和部分路段的安全性检验。

3 评价指标

3.1 运行速度协调性，即平纵面线形组合的连续性分析评价

由正、反向运行速度图及正、反向运行速度梯度图可知:K42+000～K52+000段相邻节点小客车运行速度差ΔV85基本小于±20 km/h、梯度的变化为±5 km/h/100 m内，说明沿线相邻路段之间的技术指标在逐渐变化，线形的连续性较好。同样，大货车的梯度变化也与小客车相似，且波动区间较小，线形的连续性较好。

3.2 运行速度与设计速度的协调性、一致性分析评价

由正向运行速度图可知:设计速度100 km/h，小客车的运行速度最大120 km/h、最小102.982 km/h，本段运行速度基本都在100 km/h～120 km/h之间，满足速度一致性要求;大货车的最大运行速度为75 km/h，最小运行速度为48.217 km/h，在数值上大货车均低于设计速度，满足速度一致性要求。由反向运行速度图可知:设计速度100 km/h，小客车的运行速度最大120 km/h、最小96.786 km/h，此路段速度差ΔV≤20 km/h，满足一致性要求;大货车的最大运行速度为75 km/h，最小运行速度为44.198 km/h，在数值上大货车均低于设计速度，基本满足速度一致性要求。综上所述，本路段总体上满足运行速度与设计速度的协调性、一致性的要求。

4 安全性分析评价

4.1 平、纵面设计指标

1)平曲线半径。根据V85计算相应平曲线半径的最小极限半径，以检测设计中相应点的半径的合理性。本段平曲线最小半径Rmin=750，没有 R＜RV85的路段。

2)缓和曲线长度。缓和曲线的最小长度应满足3 s行程的距离要求，本段缓和曲线长度均满足要求。

3)曲线间最短直线段。同向曲线间的最小直线长度宜为行车速度的6倍，反向曲线的最小直线长度为行车速度的2倍，根据路段各结点的运行速度对路线同向、反向曲线间的最小直线长度进行检验，本路段曲线间直线长度不满足要求的段落见表1。

4)曲线间最长直线段。在过长直线路段上行驶，会造成驾驶员视觉和心理上的疲劳感，设计中一般直线段长度控制在20倍的速度以内为宜。

5)坡长、坡度评价。本段小客车的正向、反向运行速度基本在100 km/h～120 km/h，运行速度较高。120 km/h对应的最大纵坡3.95%。本路段不满足运行速度下纵坡要求见表2。长陡下坡接小半径是交通事故易发地段，本路段中有如下段落，建议纵坡调整。

反向:K47+185 ～K49+075 段，高差69.712，坡长1 890 m，平均纵坡3.688%，运行速度120 km/h，长陡下坡接R=750 m的半径。

表1 不满足曲线间直线长度一览表

表2 不满足运行速度下纵坡一览表

6)竖曲线评价。全线小客车的正向、反向运行速度基本在100 km/h～120 km/h，运行速度较高。120 km/h对应的极限最小凸形竖曲线半径为11 000 m、凹形竖曲线半径为4 000 m。

本路段不满足运行速度下极限最小竖曲线半径见表3。

4.2 超高加强

本路段正反运行速度基本在100 km/h～120 km/h，平曲线超高横坡度宜适当提高，可取“规范”规定的设计上限，建议对同一平曲线正向与反向参考运行速度分别设置超高。

全线平曲线半径R≥4 000 m的段落建议设置2%的超高，有条件的考虑设置缓和曲线。

表3 不满足运行速度下极限最小竖曲线半径一览表

4.3 紧急停车带设置

右侧硬路肩宽度为3.0 m，可不考虑设置紧急停车带。

4.4 紧急避险车道设置

对连续下坡路段应设置紧急避险车道或者采取限速措施以提高大货车在下坡路段的行车安全性，本路段需设置紧急避险车道或者采取限速措施的如下:反向:K42+000～K49+795段，高差174.06 m，长度7 795 m，平均纵坡2.23%，运行速度75 km/h，连续下坡，建议根据运行速度择位设置紧急避险车道。

表4 需设置爬坡车道的路段一览表

4.5 爬坡车道设置

对于连续上坡的路段，通行能力与运行安全受到影响且上坡方向载重汽车行驶速度低于最低容许速度55 km/h时，在行车道外侧设爬坡车道。这里仅考虑安全性角度，不考虑构造物、地形条件以及工程造价的影响，根据运行速度设置爬坡车道，设置爬坡车道的路段见表4。

5 结语

通过运行速度检验，使设计人员对设计中采用的标准、规范、技术指标是否合理进行了检验，给设计人员的设计成果安全性提供了技术保证。对存在安全隐患的路段，设计人员首先应从路线平、纵、横断面上提出改进措施。其次从完善标志、标线、加强护栏设置强度上下功夫。最后考虑合理位置设置爬坡车道、紧急避险车道、完善监控设施等。切实从源头上贯彻了公路设计新理念，大大加强了运营中的行车安全。

[1]交通部公路司.新理念[J］.公路设计指南，2005(3):27-28.

[2]交通部公路司.降低造价[J］.公路设计指南，2005(3):51-52.

[3]JTG B01-2003，公路工程技术标准[S］.

[4]JTG/T B05-2004，公路项目安全性评价指南[S］.

[5]JTG D20-2006，公路路线设计规范[S］.

[6]工程建设标准强制性条文(公路工程部分)[S］.

[7]阿布扎尔.关于高速公路线形设计的探讨[J］.山西建筑，2010，36(14):250-251.