可能速度及其在公路线形设计中的应用

庞战勇

【摘 要】作为一条三维带状工程构造物，公路工程线形组成部分主要包括平面与纵断面。因公路线形设计中设计速度存有局限性，为确保公路线形与汽车行驶特性需求相符，必须重视线形设计内平、纵面组合的合理性。针对公路线形设计实际情况，本文提出了可能速度与其在公路线形设计中的应用方式，目的是作为一种线形设计评价方式，对公路平、纵面线形设计质量的检查，为路线设计指标取值提供依据，以此对汽车超速行驶加以有效控制，达到降低交通事故率，行车安全性能提升的目的。

【关键词】可能速度 公路工程 线形设计 概念 设计方法 应用

1可能速度的概念

汽车行驶于公路时，按照公路几何条件与汽车动力性能，司机可对行驶速度加以控制。在条件允许时，司机通常都会高速行驶。如具有较高线形指标直线路段或大半径平、竖曲线路段，汽车实际行驶速度往往在设计速度以上。在较低线形指标陡坡路段或半径较小的平、曲线路段，司机往往倾向于来不及减速而大于设计速度行驶。其结果为超速行驶，致使公路几何设计指标在符合现行技术指标的基础上，却事故频发。为降低车辆安全事故率，需合理引入可能速度，通过可能速度分析公路线形设计是否合理、规范。

可能速度是指在良好气候条件与交通环境中，汽车行驶的影响因素只有公路自身线形条件，技术娴熟的司机驾驶车辆顺着公路行驶时可能达到的速度。该定义内气候条件良好是指平整、干净的路面，此定义内对积雪、结冰等情况不做考虑；交通环境良好是指自由流行驶状态，对交叉口、行人等情况不做考虑。在公路宽度、视距符合相关规定的情况下，司机驾驶车辆能够达到的最大速度，该情况下需对上坡加减速换挡、下坡加速换挡等行为加以考虑；司机技术娴熟是指能够确保最高速度行驶，但不存在冒险行为。

如选取可能速度评价公路线形设计内的线形，需对几何要素指标取值的合理性、相邻技术指标的均衡性、平纵组合的协调性进行全面检查。有针对性地加以修整，并为超高值、断面宽度、行车视距等参数的确定提供依据，进而从本质上有效处理设计速度带来的问题，为实现公路线形设计连续性、协调性与安全性提供可靠保障。

2应用可能速度的线形设计方法

2.1设计步骤

将现行公路线形设计方法作为前提，增加应用可能速度预测模型预测设计路段可能速度的步骤，以此对线路初定指标进行详细检查，其步骤（图1）主要包括以下几点：

（1）设计速度选定，并与地形条件初定路线平、纵面指标相结合；

（2）初定平、纵技术指标；

（3）根据规范线形设计规定对初定路线进行检查与修改；

（4）分别预测上、下行并进行可能速度图准确绘制；

（5）根据可能速度规定对初定路线进行检查与修改；

（6）路线各技术指标的确定及相关设施布设。

2.2设计特点

第一，选取可能速度线形设计评价方法无需改变现行方法，只需将可能速度检查、修正过程增添到现行方法内。

第二，选取改变平、纵技术指标，确保突变、平顺等问题不出现于可能速度图内，也可根据设想对可能速度图进行平顺修正，以此对平、纵选用指标进行反算。

第三，选取设计速度和可能速度同时存在的方式，不仅能够对汽车行驶力学相关需求加以满足，还能对汽车动力学需求加以满足。

第四，选取可能速度线形设计方法，利用改变线形设计指标，对汽车最高可能速度加以控制，这有利于行车安全。

第五，以线形评价与控制为主分析，如公路设计速度每小时大于等于60千米，可遵循小客车的可能速度设计；如公路设计速度每小时小于等于40千米，需根据载重汽车的可能速度设计。

3可能速度在公路线形设计中的应用

3.1拟建与已建公路中的应用

拟建公路：在拟建公路中运用可能速度，也就是在公路设计环节，将可能速度引入，检查、修正公路线形设计，以此实现连续、均衡与协调的需求，进而对车辆超速行驶加以控制，并避免速差过大造成的危害，尽可能降低交通事故率。可能速度在拟建公路中，需严格遵循初定路线平、纵线形要素，通过可能速度预测模型计算获取。可能速度不仅要对公路线形设计进行全面检查、修正，还要为超高、视距等设计提供可靠依据。

已建公路：建成通车运输养护管理期为已建公路所处阶段，可能速度在改建该公路或重新设置交通安全标志中起到指导作用。可能速度在已建公路内需按照原设计文件内的路线平、纵线性因素，由可能速度预测模型计算取得。

3.2为公路线形设计检查和修改提供依据

第一，通过可能速度图的线形设计检查。作为一条连续曲线图，可能速度图内需具备相关信息资料，如里程桩号、平曲线示意图等。在可能速度图内可及时找出线形设计存有问题的地方，为正确修改提供依据。该检查方式更为直接、有效。

第二，通过可能速度图的线形修改。如线形设计存有问题需做修改，可通过以下方式修改，具体如下：

其一修改线形要素技术指标改变速度。通过圆曲线半径、纵坡值等修改，可达到可能速度曲线变化的目的，进而将原线形设计存有问题消除。

其二根据设想将可能速度图直接进行修改，以此将原线形设计存有问题消除。根据修改过的可能速度进行线形要素指标的再次确定。如根据可能速度对圆曲线半径、超高值进行反算等。

3.3其他设计与沿线设施设计

（1）确定超高值。设计速度确定的圆曲线超高值因超速行驶，导致其超高值与设计需求不符，存有偏低现象，进而增加事故率。如将可能速度作为超高值确定的依据，可增加其合理性，减少交通事故发生机率。但必须有效控制最大超高值，通常设置于标准规定值以下。

（2）确定行车视距。停车、超车、会车与错车视距为规定的行车视距。行车视距和行驶速度息息相关，如具有较低行驶速度，要求其具备较短视距。当以设计速度对行车视距加以确定，车辆超速行驶过程中，极易产生视距过短现象，进而增加行车危险性。当以可能速度对行车视距加以确定，则可避免以上问题的产生。

（3）确定断面宽度。公路横断面具有较多构成部分，行车道、中间带、路肩等为正线路段横断面的主要构成部分。如具有较低行驶速度，无需较宽安全净距宽度。如车辆行驶过程中存有超速现象，极易产生安全净距过短现象，进而对车辆行驶安全性造成严重影响。基于此，可按照可能速度对横断面构成部分的宽度加以确定。

（4）确定爬坡车道位置与长度。载重汽车爬坡时，如路段具有较大纵坡，必须对坡度阻力加以克服，这种情况下需降低行车速度，进而增加了载重车和小客车之间的速度差，间接增加了超车频率，最终导致交通事故率骤增。除此之外，车辆混合行驶时因具有较大速差，将对快车行驶自由度造成严重影响，降低通行能力。为对以上问题进行有效处理，需将载重汽车行驶的专用车道增设于陡坡路段上坡方向行车道右侧，从主线车流内将载重汽车分离出现，此为爬坡车道。爬坡车道通常设置于2种情况下，如载重汽车在上坡方向时，其行驶速度低于表1容许最低速度；或路段设计通行能力在设计小时交通量以下时设置。

4结语

综上所述，可能速度是在良好的气候条件与交通环境下，汽车行驶的影响因素只有公路自身几何条件，技术娴熟的司机驾驶车辆顺着公路行驶时可能达到的速度，被叫做可能速度。在可能速度线形设计应用中其基础前提为现行设计方式，通过可能速度预测流程的增加，可对初定路线平、纵线形指标加以检查、修改，实现可能速度图变化的连续性、均衡性。并为其他技术指标确定及沿线设施合理设置提供可靠依据。作为公路线形设计应用中的一种全新方式，可能速度在公路线形设计中的合理运用，可有效处理公路线形设计质量与安全问题，实现公路工程事业的快速发展。

参考文献：

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