荣乌高速路线设计速度协调性评价分析

付小红+姚飞

摘 要：本文从公路使用者行车安全性的角度对荣乌高速路线设计成果进行速度协调性性评价，以达到减少交通事故，降低交通事故危害程度的目的，旨在通过公路安全评价，及时发现事故隐患和不利于安全的设计，提出改善措施，提升道路安全状况，降低事故率和事故严重程度，减少直接和间接的经济损失。

关键词：路线；速度协调性；评价

1 项目简介

荣成—乌海高速公路（简称荣乌高速）由天津市进入河北省，至河北涞源后进入山西，影响天津、保定、大同、朔州等市。本项目为徐水（接保津高速）至涞源（冀晋界）段，位于河北省保定市西北部，是河北省高速公路网中的横三、纵五和线三的一部分，也是保定地区的重要通道，起点位于河北省保定市徐水县（保津高速公路连接京港澳高速公路的商庄互通处），经保定市所辖的徐水、满城、易县、涞源，至冀晋交界处的驿马岭与荣乌高速公路山西省段相接。本项目推荐线全长119.114km，（推荐线全长为建设里程，路线里程巳扣除与张石高速共线段大约8.2km），也是本次评价的对象。

2 运行速度的预测方法

《公路项目安全性评价指南》（以下简称《指南》）中以运行速度作为公路安全评价的一个重要指标，利用预测运行速度对项目的路线、路基路面、桥梁、隧道、路线交叉和交通工程及沿线设施进行的评价。运行速度是指当交通处于自由流状态，且天气良好时，在路段特征点上测定的第85个百分位的车速。

《指南》中对于运行速度V85的计算方法有两种：

（1）交通部公路科学研究所《运行速度设计方法与标准》的研究成果；

（2）《指南》修正后的澳大利亚计算方法。

后者存在预测速度特征点偏少的缺点，仅适用于小客车，本项目安全评价主要以前者为基础进行运行速度V85的计算。

评价指标采用相邻路段运行速度的差值Δv85，评判标准如下：

|Δv85|<10公里/小时：运行速度协调性好。

|Δv85|为10～20公里/小时：运行速度协调性一般。条件允许时宜适当调整相邻路段技术指标，使运行速度的差值小于或等于10公里/小时。

|Δv85|>20公里/小时：运行速度协调性不良。相邻路段需要重新调整平、纵面设计。

3 路线“线元”运行速度协调性评价

运行速度协调性评价是评价线形设计一致性的指标，采用相邻“线元”路段间运行速度的变化值进行评价。相邻“线元”路段是指平面、纵面、横断面指标或设计速度不同的相接路段，一般是指平曲线的起点、曲中点、终点，纵断面变坡点及横断面宽度变化的前后路段。

对荣成至乌海高速公路河北徐水至涞源段进行路段划分。采用《指南》中附录B（1）运行速度计算方法（一），对不同路段的运行速度进行计算，绘制了如下图所示的小客车、大型货车的运行速度图，其中图3-1是主线右侧的特征点运行速度图，按照桩号的递增方向排列，图3-2是主线左侧的特征点运行速度图，按照桩号的递减方向排列。图中主线右侧指荣成至乌海方向，主线左侧指乌海至荣成方向，桩号排列与车辆行驶的方向一致。

对于荣成至乌海方向，全线小客车运行速度保持在100～120公里/小时范围内，其中K57+900～K60+350、K93+329～K95+260及K107+677～K108+600这三个路段围绕115公里/小时上下波动，K107+677～K108+600这段主要是由于其处于半径小的由张石高速进入荣乌高速的直连匝道路段，K57+900～K60+350及K93+329～K95+260这两段主要是由于其处于半径小和纵坡大的路段，除以上路段外，主线其他路段的运行速度均能保持在115～120公里/小时，且大部分路段都可以达到期望速度并保持稳定。

全线大货车运行速度保持在60-75公里/小时范围内，其中K31+480～K32+400、K33+910～K35+150、K61+675～K45+500、K57+600～K63+175、K83+480～K85+700、K93+329～K94+560及K98+741～K99+746这几个路段围绕70公里/小时上下波动，这主要是由于其处于半径小且纵坡大的路段，除以上路段外，主线其他路段的运行速度均能保持在70～75公里/小时，且大部分路段都可以达到期望速度并保持稳定。且在隧道路段和下坡路段与小客车变化趋势保持一致。

对于乌海至荣成方向，全线小客车运行速度保持在100-120公里/小时范围内，其中K108+600～K106+320、K59+754～K55+815及K34+942～K33+375这三个路段围绕115公里/小时上下波动，K108+600～K106+320这段主要是由于其处于半径小的进入张石高速的直连匝道路段，K59+754～K55+815及K34+942～K33+375这两段主要是由于其处于半径小和纵坡大的路段，除以上路段外，主线其他路段的运行速度均能保持在115～120公里/小时，且大部分路段都可以达到期望速度并保持稳定。

全线大货车运行速度保持在65～75公里/小时范围内，其中K89+800～K86+800、K59+754～K55+815及K34+942～K33+375这三个路段围绕70公里/小时上下波动，K108+600～K106+320这段主要是由于其处于半径小的进入张石高速的直连匝道路段，K59+754～K55+815及K34+942～K33+375这两段主要是由于其处于半径小和纵坡大的路段，除以上路段外，主线其他路段的运行速度均能保持在70～75公里/小时，且大部分路段都可以达到期望速度并保持稳定。且在隧道路段和下坡路段与小客车变化趋势保持一致。

在曲线、纵坡路段，运行速度会随着道路条件发生变化，无论是主线的右侧还是左侧，小客车和货车在运行速度的变化趋势具有显著的一致性，且小客车的运行速度明显要高于大货车。

最后结合本项目道路具体情况对|Δv85|的结果进行分析。

3.1 主线右侧（荣成——乌海方向）

主线右侧上行方向划分“线元”167个路段，其中运行速度差|Δv85|大于5公里/小时的路段有24处，列入下表。

表3-1 主线右侧相邻路段运行速度差

编号 起止桩号90

半径

（m） 坡度

（%） 路段

形式 小客车速度差（km/h） 货车速度差

（km/h）

1 RK30+527.306 RK31+480.000 1700 -0.3 平直 10 0

2 RK31+480.000 RK32+400.000 1700 3.417 纵坡 -4.6 -9.2

3 RK32+400.000 RK32+975.000 1200 -0.424 平直 4.6 9.2

4 RK33+910.057 RK34+700.000 1000 -0.5/1.06 曲线 -1.534 -5.962

5 RK34+942.885 RK35+150.000 1560 0.3 平直 6.054 5.941

6 RK41+675.000 RK42+600.000 1300 3.14 纵坡 0 -9.25

7 RK42+600.000 RK43+050.000 1300 2.6 平直 4.625 9.25

8 RK58+655.847 RK58+950.000 1000 -1.75 曲线 -1.534 -5.962

9 RK58+950.000 RK59+500.000 1000 2.54 弯坡 -7.117 -6.998

10 RK59+754.012 RK60+350.000 4000 -0.4 平直 12.025 12.356

11 RK60+350.000 RK61+215.000 4000 3.56 纵坡 -4.325 -8.65

12 RK61+215.000 RK63+175.000 —— 0.925 平直 4.325 8.65

13 RK79+350.000 RK80+150.000 1668.9 3.9 纵坡 -4 -8

14 RK80+150.000 RK81+550.000 1668.9 2.5 平直 4 8

15 RK93+329.217 RK94+289.380 920 3.6/2.337 弯坡 -11.276 -5.33

16 RK94+289.380 RK94+560.000 —— 2.337 平直 10.022 5.33

17 RK98+741.000 RK99+550.000 1200 3.5 纵坡 -4.045 -8.09

18 RK99+550.000 RK106+320.000 —— 2.37 平直 4.045 8.09

19 RK107+677.767 RK108+600.000 530 1.166 曲线 -6.535 -2.796

20 RK117+121.728 RK117+356.330 —— 2.6 平直 8.644 0

21 RK123+975.000 RK124+775.000 1200 4 纵坡 -4 -8

22 RK124+775.000 RK125+200.000 —— 2.36 平直 4 8

23 RK128+250.000 RK128+880.000 —— 4 纵坡 -5.04 -3.15

24 RK128+880.000 RK129+400.000 1100 2.6 平直 5.04 3.15

由上表可以看出，|Δv85|大于5公里/小时路段主要集中在弯坡段、曲线段、纵坡段以及以上路段向平直段过渡或者平直段向以上路段过渡的路段，分析表明：

（1）RK30+527.306～RK31+480.000段为平直段，|Δv85|>10是由于预测路段起点处小客车初始运行速度定为110km/h，而平直路段上小客车期望运行速度为120km/h，当初始运行速度小于期望运行速度时，小客车为变加速过程，直到达到稳定的期望车速后匀速行驶。

（2）RK59+754.012～RK60+350.000段为平直段，|Δv85|>10是由于其前段是小半径曲线段，车辆进入小半径曲线段车速会降低，至行驶到该段时，线形指标高，车辆迅速加速至期望运行车速。

（3）RK93+329.217～RK94+289.380段为弯坡段，|Δv85|>10是由于该段为半径小于1000且纵坡坡度大于3%的弯坡段，线性条件不好，车辆行驶至此段时必须减速以保证行车安全。RK94+289.380～RK94+560.000段为紧接RK93+329.217～RK94+ 289.380弯坡段的平直段，|Δv85|>10是由于在前段行驶时速度降低的车辆进入该段就迅速加速至期望运行车速。

3.2 主线左侧（乌海——荣成方向）

主线左下行方向划分“线元”165个路段，其中运行速度差|Δv85|大于5公里/小时的路段有12处，列入下表。

由下表可以看出，|Δv85|大于5公里/小时路段主要集中在弯坡段、曲线段、纵坡段以及以上路段向平直段过渡或者平直段向以上路段过渡的路段，分析表明：

LK107+677.767～LK106+320.000段为曲线段，|Δv85|>10是因为其是张石高速公路至荣乌高速的直连匝道，半径只有700m，车辆行驶至此段时必须减速以保证行车安全。