公路路线设计与交通安全关系探讨

杨叶

摘 要：随着近年来公路建设步伐的加快，对公路安全方面的重视程度也越来越高，尤其是在运营期间开放交通之后的通行安全。路线设计作为公路设计中的重要内容，会对公路的通行安全带来重要的影响。本文通过对公路路线设计的重要性进行分析，探讨其与交通安全之间的关系，旨在为提高公路通行安全提供支持。

关键词：公路;路线;安全;关系

中图分类号：U412.36;U492.8 文献标识码：A

0 引言

公路运输最为一种重要的物资运输方式，也同时承担了客运任务，而且对我国的经济发展也起着决定性的促进作用。路线设计作为公路设计的核心，是决定公路的社会经济效益及使用价值的关键因素。交通安全作为公路路线设计中需要给予密切关注的一个重点问题，在进行路线设计时需要进行综合考虑[1]。科学的进行选线工作，有效的确保公路的通行安全是进行路线设计的首要任务。

1 公路路线设计研究

1.1 公路路线设计的意义

公路沿线的构造物、安全设施以及路线的几何形状都会对交通安全带来直接的影响，而这些影响因素都与路线设计有密不可分的联系[2]，科学合理的公路路线设计方案能够确保驾驶过程中视野开阔、行进方向清晰。在进行公路路线设计之前，选定路线的整体走向对路线的几何形状发挥着决定性的作用，设计人员需要在沿线相应的位置处设置安全设施等对前方的路况进行提醒及警示。与此同时，路线设计除了要与地形地貌相结合之外，还需要以人体工程学与汽车行驶动力学等知识为基础，确保路线设计与自然环境及驾驶人员的行为习惯等保持高度的协调，最大程度的提高公路的安全性，避免交通事故的出现。

1.2 公路路线设计的基本原则

（1）安全性原则。安全性是公路路线设计的首要原则，与公路在运营期间开放交通之后的交通安全直接关联。路线设计过程中需要重点关注以下几点内容：①严格遵守相关规范及标准，并将其作为路线设计的重要依据，根据实际情况进行选线，有效的提高安全性;②合理选择平、纵断面指标，在符合相关要求的前提下尽可能的采用更加安全的指标取值。

（2）高效性原则。公路的建设是一個消耗大量资源的过程，在进行公路路线设计时需要以节约成本为出发点，在确保路线设计的可行性及合理性的基础之上最大程度的节约资源，力求达到经济效益的最大化。

1.3 公路路线设计对交通安全的影响因素

（1）设计速度及运行速度。交通安全能够直接从通行速度上得到体现，若路线设计不合理，会导致行驶速度不连贯，在车辆的行驶速度频繁发生变化的同时可能会导致安全事故的发生。其中设计速度与运行速度的差值即车速评价，能够对公路路线的几何线形进行评价，判断其是否能够满足预期，对其交通安全进行评价分析，具体的评价标准如表1所示。

（2）视距。视距是平、纵、横组合而成的三维立体，定义为在车道中心线上1.2 m视线高度上能够看到中心线上0.1 m高度物体顶点的距离。良好的视距能够确保当前方出现险情时，能够有充足的时间来做出应对，有效的避免安全事故的发生。视距变化与交通安全有着密切的关系，尤其是在曲线段这种关系更加显著。

（3）平纵组合。若平纵线形组合产生了扭曲线形，会引发驾驶人员出现错觉与不良心理反应。车辆在行驶过程中需要进行由平面线形变化带来的转弯操作与纵断面变化所导致的上下坡操作，两种操作组合之后会导致驾驶的难度明显增加，平面线形会导致驾驶操作复杂化，纵断面线形则会导致车辆行驶性能的下降。因此，确保平纵线形的连续及均衡至关重要。

（4）超高。在弯道处设置超高是确保行车安全性的一项重要措施，其主要目的是对车辆在弯道处行驶时所产生的离心力进行抵消，避免车辆出现侧滑现象，以此来确保行车安全。超高的设置与弯道的平曲线半径有直接关系，若平曲线半径大于特定限值，则可不设置超高。对于处于下坡路段的平曲线处，为确保大型车辆行驶的安全性，可适当加大横坡。

（5）平面交叉。在平面交叉处，不同方向的交通流在此汇集，不仅带来了交通冲突，还伴随着视距受限的问题。在平面交叉区域内，一旦发生突发状况，留给驾驶人员作出反应的时间很短，非常容易出现安全事故。

2 公路路线设计对交通安全的影响分析

2.1 平面线形对交通安全的影响

（1）直线。直线基于其易于定线、行车舒适和视距好的优点，但从直线与交通安全的关系来看，需要将直线的长度限制在适当范围之内，并且要根据地形地貌与道路状况对直线段进行合理设置，与此同时，从确保行车安全及提高驾驶人员视觉与心理感受角度出发，也需要合理的对直线段长度进行控制。对于长直线，由于行车视距良好且方便加速及超车，会引发驾驶人员在心理上出现过度的放松，由于动态视力通常会比静态视力低10%～20%，在这种情况下还会引发视力的下降。由于在直线段路况较好，车速通常会偏快，会导致有效视野随着车速的加快而减小。同时，长时间在直线段驾驶还会给驾驶人员带来催眠效果，导致其反应迟钝，在遇到紧急状况时还可能会造成恐慌，出现错误操作进而导致了交通事故的发生。而对于短直线，若其长度过短，甚至会误认为直线两端的曲线为同一曲线，在对线形的连续性带来破坏，还会对行车的舒适性及安全性带来影响。

（2）圆曲线。作为一种平曲线，圆曲线以其易于测设、循环性好且适应性强的特点[3]，在公路路线设计中常被采用。车辆在圆曲线路段行驶时会出现离心力，对车辆的平稳性会造成影响，可能还会导致出现向道路外侧的滑移现象，严重时甚至会导致车辆倾覆。而离心力的大小取决于圆曲线的曲率，因此为确保行车安全，需要对圆曲线的最小半径进行限制。最小圆曲线半径计算公式如下：

式中各参数定义如下：—车辆运行速度;—横向力系数;—横坡超高。

（3）缓和曲线。缓和曲线是一种曲率连续变化的曲线，设置在直线与圆曲线之间或者半径相差过大的转向相同的圆曲线之间，可以有效的缓解驾驶人员在曲线段行驶时的不适感，延缓离心加速度的变化。合理设置的缓和曲线不仅能够方便驾驶人员遵循曲线段的变化轨迹，还能够促使合理的布置超高缓和段路线，有利于车辆的平稳行驶。

2.2 纵断面线形对交通安全的影响

（1）坡度与坡长。公路路线的坡度及坡长都会给交通安全带来影响，而且坡度越大、坡长越长，这种影响就越明显。对于长大纵坡路段，在上坡时，由于车辆所受到的阻力更大，需要加大牵引力，车速也会降低，而且长时间的爬坡会导致爬坡无力，可能会出现熄火现象。而在下坡路段，为控制车速需要频繁的进行制动，不仅影响行车的舒适性，还可能会导致制动系统因过热而失效，易导致安全事故的发生。若坡长过短，必然就会导致变坡点的增加，公路在纵断面上会出现频繁的起伏变化，也会导致交通事故的发生。

（2）竖曲线半径及长度。竖曲线的功能是改善公路路线线形，确保行车视距，有效缓解因纵坡变化而对车辆行驶所产生的冲击，维持车辆行驶的稳定性，从而达到确保行车安全的目的。因此，竖曲线的长度不应过短，且要有足够大的半径。竖曲线半径的大小影响纵坡在变坡点的过渡质量，会直接给交通安全带来影响。行车视距会直接受到竖曲线半径的影响，竖曲线半径过小会导致行车视线不连续，行驶的方向感不强，带来悬空的错觉，给驾驶人员带来精神上的压力，可能会诱发因操作失误而引起的交通事故。处于长上坡路段末端的凸曲线如果半径小，会导致驾驶人员产生前方道路变窄的错觉，同时还可能会引发跳车现象，容易引发车辆失控而出现交通事故。凹曲线半径过小会导致夜间行车时车灯不能有效的照亮前进方向，存在视距障碍，进而形成安全隐患。同时，竖曲线半径过小，加之变坡点频率大，车辆长时间处于上下起伏的状态，导致行车舒适性降低，长时间处于这种行车状态会导致驾驶人员心态急躁。竖曲线长度过长在提高行驶平顺性的同时也会带来排水不畅的问题，导致路面在雨天会出现严重的积水情况，给行车安全带来影响;竖曲线长度小，会导致行驶的不适感增强，在视觉上带来严重的影响。

（3）线形组合对交通安全的影响。1）平纵線形组合。平纵线形组合最重要的是要确保各指标之间的相对均衡，在空间上要求线性连续，即视觉、运行速度和加速度的连续。能够满足行车视距的需求，确保驾驶人员在生理与心理方面的安全感与舒适感。对于直线或者大半径的圆曲线，竖曲线的半径及长度决定了行车的舒适感与有效视距;对于平曲线与竖曲线重叠的情况，平曲线要包络竖曲线，以便给驾驶人员带来良好的路感，方便其对道路走向进行正确的判断;平、纵曲线的大小要保持均衡，避免两者之间相差较大。2）纵断线形组合。纵断面线形的组成元素有两种，即直线与竖曲线，有凸形曲线与凹形曲线两种。纵断面线形组合对交通安全带来的影响主要体现在两个方面，即驾驶人员与车辆。首先，平均坡度与坡长过大，容易引发车辆因刹车效率下降而失控;其次，长时间的上下坡路段会导致驾驶人员容易注意力不集中，出现疲劳驾驶等现象。而对于山区的道路，平均坡度与坡长较大往往伴随着急弯等不利线形组合，给交通安全带来很大的隐患。

3 结语

作为公路设计中的一项重要工作，路线设计对公路的交通安全有着至关重要的影响，科学合理的路线设计方案能够保证行车视距，带来舒适的行车体验。本文以公路路线设计为研究对象，对其与交通安全之间影响进行探讨，能够对公路的设计工作提供一定的参考及建议。

参考文献：

[1]唐世海.公路路线设计中交通安全影响因素探讨[J].企业技术开发，2019（3）：89-91.

[2]路新强.公路路线设计与交通安全关系之谈[J].科学技术创新，2019（10）：116-117.

[3]刘锦文.公路路线设计与交通安全分析[J].交通世界，2015（11）：96-97.