S105沈张线改造工程速度协调性评价要点

周 哲

(沈阳市交通运输事务服务中心 沈阳市 110000)

0 引言

从公路使用者的角度，采用定量与定性相结合的方法对道路、交通及其环境条件进行全面的速度协调性评价。评价的目的是为优化设计方案提供依据，通过评价提高项目的设计质量，为项目的施工图设计工作提供参考。评价工作重点是速度协调性评价，评价的主要方式是按照国家现有标准和相关技术规范，通过运行速度法，测算设计路段的运行速度，评价与分析路段速度分布的连续性与协调性，从而优化路段线形设计和交通附属设施的设置，保证了所改造公路的运行安全，更有利于按照驾驶人的习惯来设计公路线形。

1 工程概况

S105沈张线改造工程(白辛台至新民界段)，地处沈阳市于洪区北部，路线全长9.7km，路面宽度为12m，属于二级集散公路，该项目地处平原地区，路线纵向起伏不大，涉及跨越河流和部分道路平面交叉，将会影响到区间运行速度的测算，本项目处于初步设计阶段，路线设计是重点工作。

2 运行速度协调性评价

《公路项目安全性评价规范》[1](JTG B05—2015)(以下简称《规范》)中以运行速度作为公路速度协调性评价的一项主要参数，用预测运行速度对项目的路线、桥梁、平面交叉及沿线交通工程设施进行的评价。

设计速度是公路设计的控制指标，直接影响着公路运行安全与效率。

运行速度是指在正常的自然条件下，85%的行使车辆不会超过的速度，简称v85。

从公路的使用者角度来看，公路上的运行速度比设计速度更贴近实际行驶速度，因为它是根据统计学来测算的数据。

2.1 运行速度协调性评价方法

运行车速沿路线长度方向是不断变化的，这种变化用相邻路段车速差值Δv85来表示。相邻路段是需要按照一定的标准进行划分。

计算方法为：

Δv85=|v85i-v85i-1|

其中，v85i为预测断面上的运行车速；v85i-1为前一预测断面的运行车速。

表1 运行速度协调性评价标准(二级公路)

2.2 运行速度的计算方法

按照表1评价方法，运行速度的计算是重要工作，包括：确定相关指标的计算模型、分析项目所在的路段划分、初始运行速度及期望运行速度的选取、路侧干扰因素及平交道口影响分析等工作。

2.2.1运行速度预测模型的选择

运行速度v85是在典型公路上观测实际车辆的行驶速度，将这些数据进行统计、分析，回归出不同等级道路上的运行速度相应测算模型。

本项目运行速度v85的测算采用二、三级公路测算公式。

本项目主要是平面曲线路段运行速度测算，以平面曲线为例，运行速度的测算公式如表2。

表2 运行速度预测公式

表2中：vm为曲中点速度；vout为驶出曲线速度；Rn为所在曲线半径；Rf为下一路段的曲线半径，若为直线取=600m。

2.2.2分析项目路段划分的标准及车型选取

结合本项目的实际特点，在分析与评价过程中，按照设计文件中项目路段的划分方法，对各段路线分别进行分析评价。该路段的划分主要是考虑平面直线段、曲线路段以及路侧干扰路段等标准。本项目主要是根据直线段、曲线段以及平交道口等因素进行路段划分。

表3 分析路段划分标准(二级公路)

《规范》中，公路运行速度预测的代表车型见表4。

表4 运行速度代表车型

2.2.3初始运行速度和期望运行速度

在速度协调性评价过程中采用运行速度v85测算对全线进行安全性分析。

对于代表车型，其初始运行速度v0的值，应根据现场观测的85%位车速取值，不能取得现场车速时，可参照表5估算。

表5 初始运行速度关系表(二级公路)

本项目设计速度为60km/h，本次运行速度检验小客车初始运行速度采用60km/h进行检验，大货车初始运行速度采用40km/h进行检验。

期望运行速度ve是指在理想条件下，期望的最大“保证安全”速度。影响期望速度的因素不仅有车辆性能、驾驶人自身特性，还有道路状况、交通状况、气候条件等。

本项目设计速度为60km/h，本次运行速度检验小型车ve=85km/h，大型车ve=70km/h，详见表6。

表6 平直路段上期望运行速度(二级公路)

2.2.4路侧干扰及平交口影响

本项目为二级集散公路，因此路侧干扰因素亦会对公路的运行速度测算产生影响。本次评价中，需要充分考虑路侧干扰的相关内容并进行必要的修正；根据《规范》的适用条件，对不同路段选择修正系数。路侧干扰主要包括：路侧净区宽度影响、平面交叉口密度的影响以及路侧干扰物数量的影响三方面因素，需根据《规范》分别确定相关影响系数。

2.3 运行速度评价

对本项目代表车型进行运行速度测算。

本项目，将整条路线划分为平直段、平曲线段等段落。测算小型车正、反向行驶，大型车正、反向行驶的运行速度。以小型车正向行驶为例(其它计算类似)，运行速度测算部分结果见表7。

表7 小型车运行速度测算(正向)

从运行速度测算结果看：

小型车正向：|Δv85|max=12.60km/h，| ΔIv|max=14.46km/(h·m)

小型车反向：|Δv85|max=20.31km/h，| ΔIv|max=22.877km/(h·m)

大型车正向：|Δv85|max=7.93km/h，| ΔIv|max=9.097km/(h·m)

大型车反向：|Δv85|max=12.25km/h，| ΔIv|max=13.804km/(h·m)

式中：|Δv85|max为路段差值最大值；| ΔIv|max为路段速度梯度最大值。

2.4 运行速度的安全性检验

当设计速度与运行速度的差值较大时(大于20km/h)， 应进行安全性检验，运用v85调整技术指标，以便于实现安全行车。

通过运行速度检验发现，本项目对应运行速度梯度差相对较小，运行速度协调性基本良好，平曲线长度及回旋线长度取用较为合理，基本符合要求。结合本项目的功能定位、地质、地形、气候、交通量组成等，设计部门选取了合理的技术等级和标准进行设计，设计深度满足相关规定的要求，采用的技术指标较为合理，并对条件受限位置设置了必要的安全设施，设计方案合理可行，总体设计满足现行规范要求。路段11附近的线形进行必要的优化设计，若条件受限，可采取加强视线诱导、路面防滑等安全改善措施，同时建议在路段11的反向适当位置设置必要的速度提醒标志，从而保证运行速度的协调性。

根据运行速度分析，本项目线形指标相对较好，运行速度期望值较高，考虑到本项目为集散功能的二级公路，存在一定的路侧干扰，较高的运行速度对公路交通安全存在一定的影响，应结合运行速度分析结果，在重要的交叉路口以及线形指标较好的路段，适当增设速度提醒标志，使运行速度控制在合理范围内。

3 结语

S105省道沈张线改造工程速度协调性评价是以运行速度测算为要点，根据相关的测算模型，对相邻路段运行速度协调性进行评价，以保证公路线形与实际车速协调一致；因此，在设计阶段开展运行车速协调性检验，有助于路线线形的优化设计和交通附属设施的提升，可以保证路线线形的连续，防止出现速度突然变化，更有利于按照驾驶人的习惯来调整公路设计线形，保证公路运行安全。