公路几何设计与交通安全的有关问题

[摘 要]　科学完善的交通安全设计特别是加强几何设计等内容是减少交通事故、减轻旅客生命财产损失有效的手段.良好的道路几何线形,平整坚固的路面结构,清晰易懂的交通标志,合理有效的防护措施等都能使道路设计有效地控制未来事故的发生,达到安全性、舒适性、愉悦性的和谐统一.

[关 键 词]公路几何设计交通安全

一、概论

1.　交通安全的重要性

近几年来,随着公路建设的发展,公路交通安全问题越来越受到人们的关注.交通部《公路勘察设计典型示范工程咨询示范要点》明确提出了“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念.交通部专家强调,在交通发展的新理念上,勘察设计工作必须做到“六个坚持,六个树立”,第一个即是“坚持以人为本,树立安全至上的理念”,可见安全问题已经被提到首要重要地位了.因此,在大力发展交通事业的同时,必须将“安全意识”引入道路的设计中,通过完善的道路设计,来有效地控制交通安全,减少交通事故,减少经济损失.

2.公路几何设计对交通安全的重要性

公路几何线形设计要考虑公路平面线形、纵断面线形两种线形以及横断面的组成相协调,还要注意视距的畅通等等.确定公路几何线形时,在考虑地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时,要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线形组合,从施工、养护、经济、交通运行等角度出发,保证平面、纵断面、横断面的组成相协调.线形的好坏,对交通流的安全具有极其重要的作用,如果公路线形不合理,则会降低公路通行能力,造成运输者时间和经济上的损失,而且更不能容忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故.

在公路设计中,影响交通安全的因素虽然是多方面的（主要包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置及形状设计）,而公路几何设计对公路的安全性则起到先决的作用,一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形,则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确定,其他如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎只是成了更趋于合理的问题了.

我们作为勘察设计工作者,在工程设计中,一定要综合考虑公路功能、行车安全、自然环境等因素,既要坚持地形选线、地质选线,更要做到安全选线；既要充分考虑公路设施的自身安全和运营安全,又要消除公路事故多发点和安全隐患；要尽量采用改善平纵线形的措施,从根本上解决行车安全问题,尤其是对长陡纵坡行车安全问题要给予足够的重视.

二、平面设计与交通安全

在平面线形设计中,直线是最常用的线形,其优点是勘测、设计简单,方向明确,距离短捷,但直线单调,对驾驶人员易产生乏味感,降低集中力,不利于行车安全.在选用直线线形时,一定要十分慎重.我国规定最小直线长度为：当设计速度为60Km/h,同向曲线间最小直线长度（以米计）以不小于行车速度（以km/h计）的6倍为宜；反向曲线间最小直线长度（以米计）以不小于行车速度（以km/h计）的2倍为宜.

在实际设计中,要充分利用地形,尽量采用直线,特别在平原地区,不能过多的人为改变直线线形,但也要注意适当引入曲线,以便吸引驾驶员的注意力,一般直线最大长度为20（V+ΔV）,其中V为设计行车速度,ΔV为通常在直线段的实际行驶速度与设计行车速度的差值,一般取ΔV等于15～20km/h.

曲线线形要适合地形的变化,并能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性.圆曲线的曲率半径尽可能大些,一般避免采用极限最小半径.缓和曲线通常采用回旋线,对于设计车速较高的公路,在计算缓和曲线时,横向加速度变化率宜采用0.45m/S3,并相应增加缓和曲线的长度.

在较小半径弯道上,应该设置超高,超高不能太小,也不能太大,应该根据弯道半径以及道路等级、所在地区的寒冷积雪程度、地形状况等综合考虑.对超高、加宽值的计算,必须有足够的满足,超高、加宽不足往往是引发交通事故的直接原因.

曲线转角对公路交通安全也有影响.大量资料统计,小偏角曲线容易导致驾驶员产生急弯错觉,不利于行车安全.因此,在公路设计中合理确定路线转角十分重要.

三、纵面设计与交通安全

纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线两类.道路原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计,纵向坡度和别的线形因素不同,受车辆和行驶性能的影响较大.爬坡能力明显不同的车辆混在一起,不采用适当纵向坡度和在路段设置爬坡车道,就会成为道路通行能力低和发生交通事故的主要原因.

纵向坡度的标准值,要在经济容许范围内按尽可能较少的降低车辆速度的原则来确定.在连续下坡时,车速越来越快,不安全,因此必须控制坡长.高速公路、一级公路应对纵坡长度受限路段采用平均坡度法进行验算.

一般,凸曲线段事故率要比水平段高,小半径凸曲线往往成为事故的诱因.竖曲线频繁变换会影响行车视距,严重降低公路安全性.在夜间没有照明的公路,凹曲线必须考虑视距问题.

四、横断面设计与交通安全

公路的路面横向分布即路幅宽的布置方式对交通安全也有一定的影响,车行道、路缘带、路肩以及分隔带的形状和尺寸,都应根据使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安全行车要求进行合理设计,做到连续性和一致性.交通事故数的相对值与车行道宽度有直接关系,一般随车行道宽度的变窄而增加,但如果车行道过宽,易形成一个车道两列车并行行驶,因此,一般车行道的宽度控制在3.5～4.0m之间.车行道宽度的有效利用,在很大程度上取决于路缘带和路肩的状况,高速公路设置规定宽度的路缘带能起到分隔车行道和路肩、车行道和分隔带的作用,并诱导驾驶员,有利于安全行驶.

五、平纵横组合设计与交通安全

平纵线形的组合,对视觉诱导起重要作用,在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因.在平纵线形设计中,要避免竖曲线与回旋曲线重合,特别是凹形竖曲线与平面上两反向回旋线的拐点重合；避免竖曲线顶部有急弯,以免驾驶员靠近顶部来不及判断,从而造成速度过高引发交通事故.在平曲线的组合中,尽量避免或少采用反向曲线、断背曲线和复曲线.

看起来扭曲的路段,破坏了线形的一致性（美国工程师认为线形一致,是公路设计中一条最重要的原则）,造成驾驶员心理、视觉不舒服,对线形变化不适应,使视觉诱导紊乱,往往是行驶上危险的路段.特别是行车速度较高时,公路粗线条的轮廓成了驾驶员判断方向的重要因素,因此特别应该注意线形的配合与视觉效果.

六、视距设计与交通安全

视距是驾驶员在公路上能够清楚看到前方道路某处的距离,是公路几何设计的重要因素.足够的视距对保证行车安全,提高通行能力将起到重要作用.在行驶过程中,路况信息要有足够的时间来处理,就要选择足够的行驶距离来完成.在视距设计过程中,反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值,特别在复杂情况下,如交叉口、立交匝道处、车道变化处、交通标志等设施处,在取反应时间时,应增加判断时间,该值应大于2.5S.

[结束语]

公路交通安全研究是一个涉及多因素的动态系统工程,大量交通事故表明,整个交通系统中公路属于基础设施,是交通安全的一项重要因素.虽然造成交通事故的原因是多方面的,大多数交通事故并非一定是几何设计不当造成的,但科学完善的交通安全设计特别是加强几何设计等内容是减少交通事故、减轻旅客生命财产损失有效的手段.为了提高整个交通系统的交通安全水平,必须在道路的规划设计各个阶段诸如公路几何设计等方面重视安全因素,从而使道路设计有效地控制未来事故的发生,达到安全性、舒适性、愉悦性的和谐统一.