浅析当前公路线性设计

李长伟 赖伟东

摘要：随着人们生活质量和机动化水平的不断提高，人们越来越关注于道路交通的安全性。我们在大力发展交通事业的同时，必须将“交通安全意识”引入道路的设计中，通过完善道路设计，以有效地控制交通安全，减少交通事故。

关键词：公路；线性设计；安全

公路的线形最终是以平面线形、纵断面线形和横断面形式组合而成的立体线形映入驾驶员眼帘的。驾驶员在驾驶车辆过程中所选定的实际行驶速度，是由他对三维立体线形的判断做出的。公路的立体线形除必须满足驾驶动力学要求的最小值外，还应满足驾驶员视觉心理方面连续、舒适的要求，反映公路线形好坏的关键是速度的连续性，它直接影响道路交通的安全。

通过对多起交通事故的分析，我们发现：公路线形几何要素的不合理以及各种不良的线形组合，均可能导致交通事故的发生。因此，我们在工程设计中，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。

1 平面设计与交通安全

作为平面线形要素之一的直线，在公路设计中使用最为广泛。因为两点之间以直线最短，一般在定线时，只要地势平坦、无大的地物障碍，定线人员都首先考虑使用直线通过。但是直线单调，对驾驶人员易产生乏味感，注意力不集中，反应迟缓不利于行车安全。另外，驾驶员在长直路段爱开快车，致使车辆进入直线路段末段后的曲线部分速度仍较高，若遇到弯道超高不足，往往导致倾覆或其它类型的交通事故。

因此，在选用直线线形时，一定要持谨慎态度，不宜采用过长的直线。路线规范规定最小直线长度为：当设计速度为60km/h时，同向曲线间最小直线长度以不小于设计速度的6倍为宜，在受条件限制时，宜将同向曲线改为大半径曲线或将两曲线组合成复曲线、卵线曲线；反向曲线间最小直线长度以不小于设计速度的2倍为宜，在受条件限制时，宜将反向曲线做成S形曲线。在实际设计中，要充分利用地形，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20V，其中V为设计行车速度。

大半径曲线比小半径曲线的事故率低；连续曲线当半径协调时事故率比不协调时低。调查表明曲率愈大，事故率愈高；尤其是曲率在10以上时，事故率急剧增大。原因是曲率越大，汽车在运行中的转弯半径越小，视线盲区越大。因此公路平面线形设计中曲线线形要适合地形的变化，尽量选用较大半径，一般情况下避免采用极限最小半径，但是圆曲线半径不宜超过10000m。同时，为了便于驾驶操作和行车安全与舒适，汽车在圆曲线上行驶的时间不宜短于3秒。

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。为了便于驾驶操作和行车安全与舒适，汽车在缓和线上行驶的时间也不宜短于3秒。所以平曲线的长度应不小于9秒的时间，如果中间的圆曲线长度为0，那么平曲线的长度至少也得6秒。

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（α≤7度）容易导致驾驶员产生急弯的错觉，不利于行车安全。

2 纵断面设计与交通安全

纵断面设计是道路线形设计中的重要内容。纵面线形内容分为纵向坡度和变坡点处的竖曲线两类。按照公路上行驶的车辆类型及其所具有的动力特性来确定汽车在规定速度下的爬坡能力和下坡的安全性，是确定道路的最大纵坡的常用办法。调查表明，在平原地区、丘陵地区和山区道路上，发生于坡道部分的交通事故分别占17%、18%和25%。分析坡道上交通事故率高的原因，主要是下坡时，驾驶员为节油常采取熄火滑行的操作方法，一旦遇到紧急情况来不及采取应急措施，此类事故约占坡道事故的24%，这样的事故案例不少。车辆下长坡时，由于重力作用，行驶速度过高，制动非安全区过长，频繁使用制动致使制动产生热衰减，遇有紧急情况不能及时停车，此种原因引起的事故占坡道事故的40%；车辆上坡行驶时，由于超越停放或后备功率较小的低速行驶车辆所造成的坡道事故占18%；由于其它原因引起的坡道事故占18%左右。因此，应尽量避免小半径凸曲线，限制最大坡长；避免使用竖曲线半径小、长度短的纵面线形。同时，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。同时，对于大中桥的纵坡不应大于4%；对于隧道内的纵坡不应大于3%。

3 平纵面组合与交通安全

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。要避免以下不良组合:

3.1避免将小半径的平曲线起、终点设在或接近竖曲线的顶部或底部。

3.2避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。

3.3避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。

3.4避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。

3.5应避免小半径的竖曲线与缓和曲线的重合。

4 视距的保证与交通安全

行车视距是否充分，直接关系到行车的安全与迅速，是道路使用质量的重要指标之一。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2.5秒。

5 线形设计连续性与交通安全

线形设计连续性是指公路设计中的几何条件与驾驶员的期望驾驶速度相适应的特性。当路线几何要素与驾驶员的期望不一致时，驾驶员仍然会不自觉地按照所期望的速度行驶，当在这样的路段附近出现意外情况时，驾驶员采取不当措施的可能性增多，发生事故的机率增大。因此在设计中必须注重线形设计的连续性。线形设计的连续性一般用运行速度来评价。我国一般采用路段实测回归模型来进行运行速度的评价。

6 路线交叉与交通安全

交叉道路的路况必须使驾驶员便于识别，并能在车辆相互干扰最小的情况下使车辆安全通过。为此，交叉处主线与被交路线平纵指标应尽量取高值，而且视距良好。否则，驾驶员将难以识别其他车辆的运行和交通管理设施的信息，从而难以控制自己的车辆运行。平面交叉口的车流会产生交叉冲突点、分流冲突点及合流冲突点，这些冲突点的存在是影响交叉口的行车速度和交通安全的主要因素。因此，在交叉设计中，要根据流量和流向，分别采取不同的交叉形式、或采用灯控、或采取渠化、分隔等控制方法，以尽可能减少和消灭这些冲突点。

7 结束语

公路交通安全是一个涉及多因素的动态系统工程，虽然造成交通事故的原因是多方面的，并非一定是公路几何设计不当造成的，但是，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，都能为车辆驾驶人员提供安全可靠的行车条件，从而达到减少交通事故的目的。因此，在进行公路线形设计时，应将交通安全放在首位，采取一切有效措施，为公路使用者提供安全保障和人性化的服务，切实提高公路交通的安全水平和服务水准。

【参考文献】

［1］徐慧芬,徐建涛.线形安全设计探讨[J].河北交通科技,2006，3.

［2］路霞.改建公路线形设计[J].山西建筑,2009，33