运行速度在公路路线设计中的应用分析

李忠安

(广西桂通工程咨询有限公司，广西 南宁 530028)

0 引言

公路路线设计关乎着国家经济发展和人民的生命财产安全，所以我们应该积极研究设计优化策略，从而保证公路交通的安全平稳运行。在七八十年前，设计速度成为公路路线设计的核心，是很多国家和地区的设计规范依据。然而，随着时代的发展，现代汽车制造业的改革创新，汽车性能有了大幅度的提高，人们也对驾驶速度有了新的需求，过去的公路线路设计理念已不适应时代发展的需要，所以，以运行速度为公路路线设计核心的理念应运而生。

1 关于公路路线设计中运行速度的理念

了解公路线路设计中运行速度的理念，首先应该了解什么是运行速度。所谓运行速度就是在中等技术水平人员的驾驶下，依据现实交通条件、道路条件和气候条件等方面，能够安全驾驶的速度。采用测定速度的第八十五百分位的行驶速度作为参考，这是通过大量科学实验得到的结果，在实践过程中，充分证明了该理论的准确性[1]。

2 关于公路路线设计中运行速度的意义

2.1 公路路线设计中，引用运行速度可以弥补设计速度的不足

现阶段，我国的公路路线设计中，是以设计速度为核心进行设计的。所谓设计速度，就是在特定路段采用固定值，一旦确定这个数值，其他诸如道路平曲线半径、竖曲线半径、超高、纵坡、视距等标准也都随之固化。然而在实际运行中，驾驶速度总会随着公路线路、车辆性能、驾驶人员综合素质的不同而变化。如果条件允许，我们都会将车辆维持在较快速度上行驶。所以，从这些角度出发，设计速度并不能满足实际驾驶需求，而且容易造成安全事故。

在世界上其他国家和地区也经历过上述问题，欧美发达国家已经将运行速度的概念运用到了公路线路设计上，这种设计方式能够很好的综合实际驾驶的各种因素，将运行车辆的实际速度作为公路线路中的设计速度，并且动态调整了平曲线半径、竖曲线半径、超高、纵坡、视距等参数，保证了道路的连续、一致的均衡式设计理念。

2.2 公路路线设计中，运用运行速度可以有效验证设计速度的合理性

我国尚未在公路线路设计中以运行速度作为核心因素进行设计，但可以利用运行速度进行验算并检验设计速度的合理性。2003年的《公路工程技术标准》就引入了运行速度的理念，并且给出了指导思想，可以在设计速度变化路段、爬坡车道、超高等受限制的路段进行运行速度测算，然后通过技术标准比对，进行设计整改或者采取必要的安全技术手段，从而保证公路线路设计的科学合理[2]。

3 结合实例，解析关于公路路线设计中运行速度的应用

3.1 如何确定公路路线设计中的运行速度

想要验算公路路线设计中的设计速度是否合理，首先就应确定计算运行速度的方法。我国在2004年颁布了《高速公路运行速度设计方法与标准》，其中给出了适用高速公路标准的计算评价体系，这也纳入到了《公路项目安全性评价指南》中。通常情况下，公路路线运行速度可以通过实测或者建立计算模型等方式获得，而在路线设计阶段则主要依靠计算模型进行测算。目前，主要有两种运算方法，可以根据中国交通运输部给出的“公路运行速度研究”课题研究进行测算，也可以根据澳大利亚给出的运算方式进行测算。

在进行运行速度测算时，采用公路路线分段研究的方式，依据曲线半径、纵坡坡度的变化，根据横断面宽度变化点、纵断面变坡点、平曲线起点、曲中点、终点等特征，把公路路线分为直线段、纵坡段、平曲线段、弯坡组合段等，然后根据每个段落的起止点进行运行速度测算。

3.2 公路路线设计中运行速度与设计速度评价指标

3.2.1 运行速度的合理性检测

通过计算模型获得运行速度后，需要对其协调性进行验算，具体方法是：通过计算相邻路段运行速度的差值来进行评价，如果相邻路段运行速度差值的绝对值<10 km/h，那么说明运行速度比较合理；如果相邻路段运行速度差值的绝对值≥10 km/h、<20 km/h，则说明运行速度一般；如果条件允许，可以对相邻路段的技术指标进行调整，从而达到更为合理的状态；如果相邻路段运行速度差值的绝对值>20 km/h，则说明运行速度不合理，需要进行重新调整验算。通过以上标准来确保运行速度的合理性[3]。

3.2.2 运行速度对设计速度的合理性验算

在公路路线设计中获得合理的运行速度之后，还需要通过运行速度对设计速度的合理性进行验算，具体标准是：通过运行速度与设计速度的差值进行评价，如果运行速度与设计速度的差值<10 km/h，那么说明此速度设计很好，不需要进行调整；如果运行速度与设计速度的差值>10 km/h<20 km/h，那么说明此速度设计良好，条件允许只需微调即可；如果运行速度与设计速度的差值>20 km/h，则说明此速度设计较差，需要重新设计。通过以上差值验算，可以在公路路线设计中用运行速度对设计速度进行合理化调整[4]。

通过以上标准，可以很好的检验公路路线设计中，运行速度的合理性，以及通过运行速度对设计速度进行调整，从而将设计速度设置在合理区间，保证路段的安全稳定运行。

3.3 实例分析

(1)案例简述：山东某高速公路进行线路设计，设计速度为80 km/h，路基宽度为24.5 m，设计路长为50.6 km，公路为双向的四车道设计，荷载公路一级，最小平曲线半径为410 m，平曲线占路线的总长比例为74.7%，最大的纵坡为4.3%，竖曲线占路线总长比例52.1%，每公里土石方为186 000 m3，结构为沥青薄层水泥混凝土路面，桥隧占路线比例为22.7%。

(2)结合《公路工程技术标准》来进行设计合理性检测，结果是：曲线半径>400 m，最大纵坡<5%，超高在2%～8%之间，路基宽为24.5 m。这些数据均符合技术标准规范，接着可以进行运行速度合理性测算。

(3)在进行运行速度合理性验算时，应结合线元表、纵坡表、初始运行速度等将本路线分为4个单元共计95段，从项目的正反两个运行速度进行验算，如图1所示。(注：小客车初始速度为95 km/h，大货车初始速度为65 km/h)

图1 运行速度示意图

(4)经过运行速度正反向的分段计算，可以得出本公路路线中这95个相邻路段的差值。经过计算，该公路路线设计中，相邻路段的运行速度差值的绝对值<20 km/h，其中<10 km/h的比例占了95%以上，所以运行速度比较合理，不需要进行调整。

(5)在得出运行速度之后，应根据之前公路路线设计中的设计速度，即80 km/h，进行对设计速度合理性的验算。从线路设计中运行速度与设计速度的差值来看，>20 km/h的路段比例较多，这不符合规范标准，所以需要重新验证，调整相关技术指标，从而达到合理的结果。

(6)通过对《公路项目安全性评价指南》的应用分析，对小客车运行速度不合理路段的平曲线半径、最小直线长度、缓和曲线长度、视距、合成坡度、超高、纵断面等方面进行检验，通过测算得知，运行速度与设计速度不合理路段只有小部分不符合标准，剩下的大部分路段是符合规范要求的，所以只需对这方面进行微调。

(7)另外，根据《公路项目安全性评价指南》的指导，在运行速度和设计速度不合理的情况下，应该对爬坡车道的设置进行评估。经过测算可知：大部分运行速度<60 km/h的路段纵坡值<3%，所以不需要设置爬坡车道，只有4段路线的纵坡值>3%，而且其运行速度也<60 km/h，所以需要对爬坡车道进行论证调整。

(8)通过测算可以得知，在这95个路段中，只有一个是连续大下坡路段，对小客车的运行速度预测为120 km/h，而对大货车的运行速度预测为75 km/h。这种大坡道需要驾驶员进行长距离刹车，这对人员技术和车辆性能提出了比较高的要求，容易引发安全事故，所以应该考虑在此路段进行紧急避险车道的设置，其他没有连续大下坡的路段，则不需要设置紧急避险车道，维持原设计即可[5]。

(9)通过以上测算，我们对公路路线设计中的运行速度和设计速度的合理性进行了评估，在发现

结果不符合要求规范时，进行数据指标分析，找出不合理的设置，从而完善公路路线的设计，从根源上保证了公路路线的平稳安全运行，保障了人民生命财产安全。

4 结语

综上所述，运行速度在进行公路路线设计中的优势是十分明显的，它是交通安全和人身财产安全的重要保障，可以从设计源头上减少安全隐患。本文通过对公路路线设计中运行速度的概念分析及意义阐述，结合实际应用情况，列举了公路线路设计中运行速度的应用，希望通过积极的分析研究，能够为公路路线设计提供优化参考方案。

[1]乔国栋.公路路线设计对于运行速度的体现分析[J].建材与装饰，2017(6)：273-274.

[2]牟兰若.公路路线设计中对于运行速度的体现探讨[J].中华民居(下旬刊)，2014(9)：271.

[3]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(5)：174-175.

[4]吴丽丽.运行速度在公路路线优化设计中的应用[J].交通标准化，2013(3)：105-107.

[5]陈桂军，梁文艺，朱 营.公路路线设计中运行速度理论检验的方法[J].西部交通科技，2007(5)：39-42.