基于多元因素法高速公路匝道限速研究

2018-11-21王淑妹

建材与装饰 2018年44期

王淑妹

（福建农林大学交通与土木工程学院福州 350002）

1 前言

交通事故发生的最主要原因之一是高速、超速行驶。速度管理是实现道路交通安全运行的一种重要手段，合理的限速对于提高道路交通的安全和畅通具有促进作用。限速的主要目的是规范行车速度，从而实现道路行驶的车辆行车安全和出行效率之间合理的平衡。通过对速度设定一个上限，达到减少事故发生的可能性及减轻事故严重程度的目的。

在对高速公路限速值计算模型的研究方面，国外的研究倾向于对实际数据的分析，然后对车速限制值的影响因素进行系统研究，国内的研究倾向于以设计速度、运行车速以及停车视距模型为依据进行研究[1～2]。根据欧美国家的限速发展历程，主要的限速确定方法包括法定限速、最优限速法、工程研究方法、专家系统方法和伤害最小法等几种。国内在实施高速公路限速时，主要以设计速度和运行速度为依据，从运行速度协调性，行驶稳定性和驾驶舒适性等方面对研究路段进行限速[3～4]。

多元因素法在分析车速与各影响因素之间关系的基础上，根据汽车动力学理论确定理想条件下汽车能达到的最大行驶速度（即基准限速值），根据道路线形、交通量与交通组成、能见度与速度摩擦系数等因素对基准限速值进行多因素折减，从而计算出修正后的动态车速限制值。该方法考虑了较多的影响因素，修正后得到的车速限制值比较合理，克服了静态限速存在的不足。

2 工程概况

本项目为某高速预留互通，互通形式为A型单喇叭A匝道下穿主线，其中已实施的主线桥已按照预留的互通形式进行加宽。预留的互通对应的主线范围为K272+000-K272+990，主线长0.99km，匝道A、B、C、D、E5条共计长2.09km。A匝道上设一处匝道收费站（四进八出），收费站出口距离终点交叉口约390m，连接线纳入A匝道一并设计，终点与出高速现状道路形成T型平面交叉口。

2.1 匝道平纵面线形

该高速互通形式为A型单喇叭A匝道下穿主线，由于受地形及周边用地情况限制，匝道平面线形较差，线形布置形式见图1。

图1 匝道平面布置图

2.2 匝道隐患路段

根据运行速度、道路平纵面线形、横向力系数、视距等核查发现共有六段存在不同程度的安全隐患受限路段。

第一段：A匝道AK0+000-AK0+105.986路段，存在问题：AK0+000-AK0+066.791平曲线半径过小，AK0+000-AK0+105.986速度梯度不满足要求。

第二段：A匝道AK0+745-AK0+993路段，存在问题：AK0+745-AK0+993纵坡坡度接近极限值，AK0+895.650-AK0+802.375速度梯度不满足要求。

第三段：A匝道AK0+105.986-AK0+002.195路段，存在问题：AK0+105.986-AK0+002.195速度梯度不满足要求。

第四段：B匝道BK0+000-BK0+138.359路段，存在问题：BK0+000-BK0+138.359速度梯度不满足要求，BK0+000-BK0+111.612横向力系数不满足要求、平曲线半径过小。

第五段：CK0+200.549-CK0+251.614路段，存在问题：CK0+200.549-CK0+251.614小客车速度梯度不满足要求、回旋线参数过小。

记者也从中鼎集成技术管理中心总工程师赵颐处了解到，该套系统所采用的推拉式仓储方案，大大节省传统仓储中所需的托盘下部伸缩叉放和上部微升降空间，提升仓储面积近1倍，以一个3米高的仓储中心为例，传统存储堆垛最多只能设计出10层，便已是存储密度极限，而该系统能够布置25层。而且该系统还能够根据客户所储存的货品规格调节系统层间距，小至50毫米、大到100毫米均可，堆垛机运行水平速度达到240 m/分钟，无论是仓储空间还是运行速度都能有效满足企业需求。

第六段：DK0+066.768-DK0+157.305路段，存在问题：DK0+066.768-DK0+157.305大货车停车视距不满足要求。

3 多元因素法

根据《基于多元因素的高速公路可变限速值计算方法研究》[5～6]，基于多元因素的高速公路可变限速值计算模型如下：

式中：

v——理论最终限速值，km/h；

υ0——基准限速值，km/h；

fi——各个影响因素的修正系数。

各种影响因素的折减系数如下：

式中：

a——坡度，%；

υd——高速公路设计速度；

Rh——平曲线半径，m；

φh——横向附着系数；

ah——超高，%；

Rυ——竖曲线半径，m；

Qh——小时交通量，pcu/（h·ln）；

r——大型车比例。

将各条匝道的曲线路段参数代入公式，计算结果，见表1。

表1 多元因素法计算结果表

4 结语

依据《道路交通标志和标线（GB5768-2009）》、《福建省高速公路限速标志设置技术指南（闽交建【2015】116号）》规定，限速值应为10km/h的整数倍，但《公路限速标志设置标准（JTGDXX-201X）（送审稿）》规定，一般路段限速值应为10km/h的整数倍，特殊路段限速值可以为5km/h的整数倍。鉴于本项目匝道限速的特殊性，限速值选用5km/h的整数倍。

根据多元因素法计算的限速值，根据最小原则选定最终的限速数值，见表2所示。