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公路路线设计中对于运行速度的体现探讨

2014-05-30牟兰若

中华民居·学术版 2014年9期

牟兰若

摘 要:本文主要的叙述了运行速度设计法的基本概念,包括运行速度的概念,运行速度设计法的优点以及运行速度的计算方式。并简单介绍了线形设计对运行速度的影响和速度在线形设计中的局限性。

关键词:公路路线设计;设计速度;运行速度

引 言

自上世纪40年代设计速度的提出后,就在公路路线的设计中普遍使用,并成为众多国家公路设计规范都来源于此。但是,随着汽车技术的不断发展,汽车的尺寸和功率都大幅度的提升,实际运行速度不再等于设计速度,两个速度之间有很大的差异,尤其是在设计速度较低的公路路段,车辆实际运行速度远远高于设计速度。受实际运行速度和设计速度之间差异的影响,设计速度开始暴露出众多的缺陷,线形设计连续性和一致性不高,车辆的事故率和损坏几率增加。因此,在公路路线设计中必须要将运行速度作为设计要素。

1 运行速度设计法基本理念

1.1 运行速度

运行速度是指当气温环境和车辆状况较好的前提下,公路路段上第85%位的车辆运行速度[1],并记作V85,这是国外通过大量研究实验得出的结果。它代表了在该路段中85%的车辆能达到的最高速度值,就叫做车辆运行速度,它需要综合考虑驾驶员驾驶中的交通心理需求。运行速度设计法将所有与路线设计相关的指标和要素都纳入设计中,包括视距、纵坡、超高等指标和要素,并将所有指标和要素也设计速度合理的协调调配,实现设计的连续性和一致性,保证公路路线的设计线形和形式环境之间的连续性和协调性。

1.2 运行速度设计法的优点

运行速度设计法具有五个优点:①运行速度设计基于驾驶员驾驶过程中的交通心理需求;②设计指标的选取建立在汽车的实际车速为依据,时设计要素满足要求,而且还能够实现不同的设计要素的相互融合。③它采用的控制原则是相邻路段单元运行车速差控制,可以实现在同一道路上,车辆的形成速度保持很好的连续性和一致性;④实现公路线形设计指标符合车辆运行速度的要求,保证了实际需要指标和设计指标之间的一致性;⑤运行速度设计的线形可以有效的避免车辆运行速度差异较大的情况,保证车辆运行速度的连续性,提高了车辆运行的安全[2]。

1.3 运行速度的计算

计算运行速度在公路路线设计中的基础,运行速度决定了公路平纵线形指标是否合理,也是衡量设计速度和运行速度是否协调的标准。一般情况下,运行速度可以通过建立模型进行大致的预测计算。根据相关的安全评价指南,有两种公路车运行速度的计算方法。一种我国的公路运行速度研究的成果来计算,另一种是由澳大利亚的科员人员设计的运行速度计算方法计算。在计算运行速度之前,需以曲线半径和坡度将公路分段,在选择各个分析单元。

2 線形设计对运行速度的影响

路线线形设计对车辆运行速度的影响主要包括以下:①公路路线的线形设计中的车速设计定值并非基于整体公路,而是针对某个设计路段。然而,在实际运行中,驾驶员会根据各种因素不断调整运行速度,尤其是公路的线形几何条件对汽车实际运行速度的影响更为明显,驾驶员需要不断地调整运行速度,因此,车辆的实际运行速度不会和设计的运行速度一直,而是会高于设计车速。因此,即使设计车速符合公路路线设计时,也不一定能够满足实际车辆运行速度的指标要求。②将设计的车辆运行速度作为设计公路线形要速度的依据时,各个路段的路线线形设计要素都能够满足车辆运行速度,但是路线线形不一定能够满足车辆运行要求。因此,传统的设计速度的公路路线线形设计方法不能达到车辆运行速度最优化,而运行测速设计方法可以满足这一要求[3]。③车辆的运行速度是衡量公路路线线形的最好标准,车辆运行速度的变化直接反应了线形的连续性恶化安全性。车辆的实际运行速度和驾驶员主观意识、车辆性能以及线形质量的共同作用的结果。当线形设计缺少连续性时,车辆运行速度变化幅度也较大,也增加了车辆行驶的危险性。

3 速度在线形设计中的局限性

我现行的相关速度设计基本参数是建立在设计速度的基础之上,而设计速度的选定则需要对交通舒栋梁和道路的级别情况进行预测,在依据我国相关的技术规定和标准在确定。这种传统的设计方法存在很大的缺陷。它将设计速度作为设计的标准,它只对最低的设计速度做了要求,而对超出线形指标却没有限制和要求。虽然在某公路段公路的几何线形中较为独立的指标符合要求,但是从公路的整体上来看,这里合理的独立指标却不符合要求,会降低车辆行驶中的安全性,增加事故发生的可能性。线形的设计对车辆运行速度的影响很大,公路线形设计发生变化会严重影响驾驶员的驾驶,导致车辆的运行速度那你保持连续性,而且线形设计发生变化的路段则会成为事故多发路段。因此在设计公路路线的线形时,要注重线形设计的连续性和一致性,以保证车辆的运行速度处于平稳的状态。所以,必须将运行速度作为公路路线设计的重要因素,要考虑到车辆实际运行时的车速变化,并以车辆运行速度变化数据作为公路路线线形设计的重要影响因素[4]。以车辆运行速度的变化程度作为评价公路路线设计质量指标,也可以作为优化公路路线设计的依据和标准。运行速度的设计法需要通过对大量的车辆运行数据进行分析,分析运行速度数据和路线线形之间的关系。结合数据和相关的理论来评价运行速度,最终达到提高公路质量,提高驾驶员行驶时的舒适度和安全性。

4 结 语

与设计运行速度的设计法相比,运行速度设计法更适合用于公路路线的设计。运行速度设计法综合考虑了驾驶员的心理,保证了车辆运行速度的持续性和一致性,让驾驶员的驾驶过程更为舒适和安全,它是一种更为连续和均衡的路线线形设计法。而且随着生活水平的提高,汽车技术的进步,车辆水量和车辆的尺寸、功率的提高,人们对公路质量的要求也会不断的提高,提高驾驶员驾驶过程的舒适度和安全性就显得尤为重要。

参考文献

[1]吴卫华.公路路线设计中对于运行速度的体现分析[J].交通世界(运输.车辆),2013,05(15):174~175.

[2]魏艳萍,刘朝晖,李志勇.采用运行速度对公路路线进行安全性评价[J].湖南交通科技,2010,04(14):31~34.

[3]祁亮.运行速度设计法在公路路线设计中的应用[J].山西建筑,2011,36(05):129~130.

[4]陈志蓉.浅析运行速度的路线设计方法[J].黑龙江交通科技,2013,05(11):49~50.