公路设计中的视觉分析及对线形与景观的要求

常东升

(山西路恒交通勘察设计咨询有限公司，山西 太原 030006)

公路是布设在三维空间里连续的、供车辆行驶的带状建筑物，由于结合到地形、地貌等诸多因素，往往造成同一路段，线形设计指标的不均衡性，从而不能给车辆驾驶者带来应有的愉悦感、舒适性，并加重了驾驶者的疲劳程度。在路线设计中除了考虑自然条件、汽车行驶力学性能、行驶轨迹外，还要把驾驶者及乘客在心里和视觉上的反应作为重要因素来考虑。因为沿线环境及标识的诱导、汽车的运动感受、距离和视野的变化都会给驾驶者带来信息反馈，保证在车辆行进过程中车速的稳定与平顺，因此公路设计除了要考虑工程本身的合理性，还应对路线视觉效果进行分析检验。公路视觉分析中主要的控制手段即为合理运用公路平、纵面线形指标，除了要满足《公路路线设计规范》外，还要对平纵面线形组合进行空间分析，尤其是设计速度大于60 km/h的公路，除了保证停车视距及超车视距外，还要进行必要的视觉分析、视觉评价，以便进一步指导设计，对为了适应地形实在没有条件消除视觉欠佳的局部路段，应在驾驶员驶入该路段前提醒减速行驶。下面就相关的检验方法与基本要件阐述如下。

1 视觉分析的检验方法

1.1 利用路线透视图分析

路线透视图，通过设置视点位置、视点方向、距路中心线距离、距路面高度等参数，可以生成任意路线桩号处，公路的三维视觉效果，可以直观看到横向、纵向及边坡等对视距有无不良影响，平纵线形有无不良组合，以防止公路在运营期是否存在安全隐患。

1.2 利用数字仿真技术动态分析

数字仿真技术中公路与周围环境的模型是依据实际几何尺寸、坐标系统建立的，与实际情况相吻合，能够对整个路段的连续视觉效果进行检验，这种方法是使用计算机软、硬件技术进行实时渲染的空间场景，更加形象而且完全连续，最后可以输出三维动画和静态的全景透视图，作为数字仿真软件的检验成果。

2 线形组合及指标要求

平面线形设计应力求平顺，指标总体均衡、流畅，尽量多采用基本型曲线(按直线→回旋线→圆曲线→回旋线→直线的顺序组合)以保证平曲线要素的完整性，如果在规范没有明确的前提下，每一种线型单元的长度至少要满足3 s行程的距离，避免线形突变与扭曲。如果是山岭区公路，平面曲线占有率较高时，建议尽量提高单交点曲线长度，以增加驾驶人员对线形变化的反应时间，交点转角最后在8°～30°之间，同时应避免采用几种不利线形组合:在同一圆曲线范围内有两个或两个以上变坡点;缓和曲线长度过短;在S形曲线拐点变坡;在长直线范围内多次变坡且竖曲线半径不够大。

设计速度不小于60 km/h的公路，竖曲线设计应充分考虑视距要求，根据地形条件竖曲线设计宜采用长的、大半径竖曲线和长直坡段的组合，避免在缓和曲线上设置变坡点，有条件时竖曲线半径最好能满足表1的要求。

表1 满足视觉要求的最小竖曲线半径值

3 沿线景观的要求

汽车在公路上行驶，驾驶者及乘客的视线随沿途景观在连续向前移动，车速视野也在变化，这就要求沿线景观既要有变化，又具有连续性，这种连续可通过形态、质地、色彩的过渡和渐变来完成，为了满足与周围环境的融合，路线设计要与地形吻合，不强拉直线，不硬切山梁，顺应地形，自然流畅，以显得舒展自然，避免采用不符合地形的高指标，减少对环境的影响。线位应与周围景观相协调，在风景中不应处于刺目的位置，不切割观景者的视野。路基应通过边坡及排水工程与外部环境有效的联系起来，把内部景观与外部景观统一起来，融为一体，边坡坡率应灵活自然，避免采用折线变坡，尽量采用弧线过渡，在能保证边坡稳定的情况下，尽多的采用生物防护，保证在施工完成后几年内完成植被恢复，边坡形式应灵活自然，不要千篇一律的采用工程防护，在岩石稳定性较好的石质路段，可以保留稳定的孤石，来点缀个性，因为自然开挖的边坡更能张扬个性，绿化方面要以草为主，草灌结合、散丛结合，取、弃土场远离驾驶视线并采取防护绿化，复耕复原，消除开挖或填筑痕迹，远景、近景要有色质感、层次感，尽量少体现出人工开挖留下的痕迹，贴近自然，结合当地地质土质、传统文化、地域特色，体现出自然贴切并具有人文关怀的特色景观。增添驾驶中的乐趣，消除旅途中的疲劳。

不同生态区域进行分段设计，营造动态旅游风景，遵循自然协调的绿化原则，再现自然本色，对近景、远景及景色不好的地方采取“露、透、封、诱”相结合的原则进行绿化美化，真正体现出以人为本、保护自然、全面协调的可持续发展的设计原则，不应该把主要财力、人力用在人造景观上，应该充分利用路线周围已有的环境、景观，把公路融入当地固有的地理环境中。

[1] 中华人民共和国.公路路线设计规范[M].北京:人民交通出版社，2004.

[2] 张雨化.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社，2004.

[3] 洪琳燕.高速公路视觉景观设计研究[J].江苏林业科技，2006(4):12－15.