行業(yè)資訊
公路設(shè)計(jì)需要哪些要素?
1、直線。它是最常用的線形,有方向明確、距離短捷的優(yōu)點(diǎn)。但研究表明,無論是一般公路還是高速公路,過長的直線段易使駕駛員因景觀單調(diào)而產(chǎn)生疲勞,導(dǎo)致注意力分散、反應(yīng)遲緩,一旦遇見緊急情況,常因措不及而肇事;另外,駕駛員在長直線路段容易開快車,致使車輛在進(jìn)入直線路段末段后的曲線部的速度仍然比較高,若遇到平面線形組合不好、彎道超高不足或其偶然干擾,往往導(dǎo)致車輛傾覆或其它類型的交事故。所以在運(yùn)用直線線形并決定其長度時(shí),必須持謹(jǐn)慎態(tài)度,不宜采用過長的直線。國外有資料指出:一次直線的最大長度小于3min 行程對交通安全比較有利。對于高速公路,若以最大允許時(shí)速120km/h 計(jì),3min 的行程為6km。據(jù)調(diào)查,我國平原地區(qū)高速公路許多路段的一次直線長度都超過6km,有的長達(dá)10km 以上?!豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20-2006)對長直線沒有量化,從理論上講,合理的直線長度應(yīng)根據(jù)駕駛員的心理和視覺效果等方面來確定,各國對長直線的限制都是從經(jīng)驗(yàn)出發(fā),通過調(diào)查來確定的。針對我國的實(shí)際情況,定線時(shí)要避免追求長直線,又要因地制宜,靈活運(yùn)用。
2、曲線。它也是道路路線最常用的一種線形,一定的曲率半徑可以使駕駛員產(chǎn)生適當(dāng)?shù)木o張感,從而有效減少交通事故。平曲線線型應(yīng)適合地形的變化,曲線半徑不可過大或過小。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明,10%~12%的交通事故發(fā)生在平曲線處,并且半徑愈小的路段上,發(fā)生交通事故也愈多。英國學(xué)者格蘭維爾通過實(shí)驗(yàn)調(diào)查研究了道路平曲線的曲率和道路交通事故率的關(guān)系,并制作出一張矩形關(guān)系圖,我們可以從中看出,曲率半徑在10-100 米范圍時(shí),事故率隨曲率的增大而急劇增高。
《公路項(xiàng)目安全性評價(jià)指南》(JTGTB05-2004)對平曲線半徑對事故的影響進(jìn)行調(diào)查與分析。綜合分析幾條高速公路事故率與平曲線半徑的關(guān)系可以看出,當(dāng)平曲線半徑低于1500m 時(shí),曲線半徑越小事故率越高。特別是當(dāng)半徑<600m 時(shí),事故率幾乎是同類幾何線形元素和全路事故率的1.5 倍,<400m 時(shí),事故率大約是其事故率的2 倍。半徑<1500m 的平曲線主要用在山嶺重丘區(qū)和微丘區(qū)的公路上,因此對于高速公路建議應(yīng)盡量少采用600m 半徑以下的平曲線,只有在不得以的情況下才采用半徑<400m 的平曲線。但在任何條件下均建議,對于半徑<1500m 的平曲線路段應(yīng)該采取一定措施提高其安全性,措施包括:(1)平縱曲線組合良好;(2)視距滿足要求;(3)設(shè)置急彎警告標(biāo)志;(4)驗(yàn)核進(jìn)出該路段的車速變化等。
對于平曲線的最大半徑,《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定,最大半徑不宜超過10000m。某些情況下曲線太長,會(huì)導(dǎo)致曲線內(nèi)超車,也會(huì)帶來因超車的事故率明顯增加。
3、曲線轉(zhuǎn)角。它也是道路交通安全的影響因素。根據(jù)統(tǒng)計(jì)研究表明,曲線的偏角不能太小,曲線偏角過小時(shí),曲線長度將會(huì)看起來比實(shí)際的要短,使駕駛員對公路產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺,這種錯(cuò)覺偏角越小越顯著,因此,當(dāng)偏角小時(shí)應(yīng)設(shè)置較長的曲線,使之形成公路是在順適轉(zhuǎn)變的感覺,以避免駕駛員枉作減速的準(zhǔn)備。同時(shí)曲線轉(zhuǎn)角也應(yīng)該小于30°,大于30°的曲線轉(zhuǎn)角會(huì)造成嚴(yán)重的交通安全隱患,應(yīng)該盡量避免較大曲線轉(zhuǎn)角的出現(xiàn)。
4、坡度與坡長。德國學(xué)者比茲魯調(diào)查了德國高速公路的坡度與道路交通事故率的關(guān)系,得出了一個(gè)結(jié)論,同樣也制作成矩形關(guān)系圖。從中可以看出,坡度越陡,事故率越大。當(dāng)坡度大于4%時(shí),事故率便急劇上升。
5、豎曲線。道路縱斷面曲線包括凸曲線和凹曲線兩種。凸曲線的交通事故率要比水平路段大。雖然根據(jù)目前的資料還不能建立二者之間確切的統(tǒng)計(jì)關(guān)系,但有一種趨勢是肯定的,即小半徑凸曲線的事故率要比經(jīng)過改善設(shè)計(jì)后的豎曲線路段事故率高很多。豎曲線半徑過小或長度不足會(huì)產(chǎn)生離心力過大和行車時(shí)間過短等不利因素。因此,在豎曲線設(shè)計(jì)中就盡量避免連續(xù)的短豎曲線(特別是在直線路段)和長而淺的凹型豎曲線上應(yīng)確保道路的橫向排水系統(tǒng)。此外,豎曲線的頻繁變換會(huì)影響行車視距,這將嚴(yán)重降低道路安全性能,尤其在凸曲線路段,視距受限會(huì)大大增加交通事故率,例如在凸曲線后面如果存在一個(gè)急彎,由于凸曲線遮擋視線,駕駛員來不及反應(yīng)極易造成交通事故。相對來說,凹曲線對于行車比較安全,并不是影響行車安全的關(guān)鍵因素,具有較少的事故率。在白天或夜晚照明充足的情況下,凹曲線的視距較好,但是在夜晚沒有照明的道路上,凹曲線必須考慮視距問題。
6、視距。視距不足引起交通事故的形式主要有三種:(1)平面彎曲路段,由于在彎道的內(nèi)側(cè)有邊坡、建筑物、樹木、道路設(shè)施等,阻礙駕駛員的視線,使得視距滿足不了要求,從而成為視距不足路段; (2)凸形變坡路段,縱斷面為凸形的路段,在上下坡連接處的豎曲線上,駕駛員的視線受到阻礙。當(dāng)豎曲線半徑較小時(shí),視線受阻嚴(yán)重,視距滿足不了規(guī)定的數(shù)值,成為視距不足的路段; (3)凹形變坡路段,縱斷面為凹形的路段,在上下坡連接處的豎曲線上,汽車的車燈照射范圍受到阻礙。當(dāng)豎曲線半徑較小時(shí),駕駛員的視線受阻嚴(yán)重,視距滿足不了規(guī)定的數(shù)值,成為視距不足的路段。
7、平縱組合。公路交通安全的可靠性不僅與道路的平縱線形指標(biāo)大小有關(guān),還與道路設(shè)計(jì)時(shí)選定的幾何線形之間的組合是否協(xié)調(diào)密切相關(guān)。對于公路而言,任何路段在設(shè)計(jì)時(shí)就所選用的每一種線形單獨(dú)來講,一般都符合設(shè)計(jì)規(guī)范,但將多種線形組合在一起,其整體效果是否滿足道路交通安全,則需針對具體路段進(jìn)行分析評價(jià)。事實(shí)上,平、縱曲線組合不當(dāng)是產(chǎn)生危險(xiǎn)路段的重要原因之一,組合情況對安全的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個(gè)平、縱曲線的影響。平、縱線形不應(yīng)單獨(dú)考慮其配合,不應(yīng)教條地套用規(guī)范。美國的Lay 指出幾種不利因素的組合(坡度、曲線、交叉口、構(gòu)造物)路段比一般路段的事故率高出6 倍,并量化了具體指標(biāo):半徑在450m
以下且坡度在4%以上時(shí),在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免,尤其避免它們的組合出現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)平曲線正好在一個(gè)凸形豎曲線內(nèi)時(shí),是容易產(chǎn)生事故的事故多發(fā)路段。幾何線形的均衡性是保證安全的重要前提。一個(gè)孤立小半徑平曲線放在前后均為較長直線或大半徑平曲線的路段內(nèi),則可能形成事故多發(fā)點(diǎn)。但如果放在類似的線形路段之中,則不一定形成事故多發(fā)點(diǎn)。不少研究通過觀察認(rèn)為,當(dāng)曲線內(nèi)的車速低于進(jìn)入曲線的85%車速10~15km/h 以上時(shí)就有很大可能造成事故多發(fā)點(diǎn)。因此,在平、縱線形組合設(shè)計(jì)中保證設(shè)計(jì)的均衡性是非常重要的。交通安全的實(shí)踐表明,不良的線形組合會(huì)導(dǎo)致交通事故明顯增加,應(yīng)予以完全避免,因此,《規(guī)范》中對于平縱線形組合設(shè)計(jì)做出了一些原則性的規(guī)定。優(yōu)良的道路幾何線形組合設(shè)計(jì)應(yīng)為:寬闊連續(xù)的視野能使駕駛員自覺地保持隨時(shí)對車輛行駛狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,并為駕駛員在遇到緊急情況時(shí)采取安全措施贏得時(shí)間。
2、曲線。它也是道路路線最常用的一種線形,一定的曲率半徑可以使駕駛員產(chǎn)生適當(dāng)?shù)木o張感,從而有效減少交通事故。平曲線線型應(yīng)適合地形的變化,曲線半徑不可過大或過小。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明,10%~12%的交通事故發(fā)生在平曲線處,并且半徑愈小的路段上,發(fā)生交通事故也愈多。英國學(xué)者格蘭維爾通過實(shí)驗(yàn)調(diào)查研究了道路平曲線的曲率和道路交通事故率的關(guān)系,并制作出一張矩形關(guān)系圖,我們可以從中看出,曲率半徑在10-100 米范圍時(shí),事故率隨曲率的增大而急劇增高。
《公路項(xiàng)目安全性評價(jià)指南》(JTGTB05-2004)對平曲線半徑對事故的影響進(jìn)行調(diào)查與分析。綜合分析幾條高速公路事故率與平曲線半徑的關(guān)系可以看出,當(dāng)平曲線半徑低于1500m 時(shí),曲線半徑越小事故率越高。特別是當(dāng)半徑<600m 時(shí),事故率幾乎是同類幾何線形元素和全路事故率的1.5 倍,<400m 時(shí),事故率大約是其事故率的2 倍。半徑<1500m 的平曲線主要用在山嶺重丘區(qū)和微丘區(qū)的公路上,因此對于高速公路建議應(yīng)盡量少采用600m 半徑以下的平曲線,只有在不得以的情況下才采用半徑<400m 的平曲線。但在任何條件下均建議,對于半徑<1500m 的平曲線路段應(yīng)該采取一定措施提高其安全性,措施包括:(1)平縱曲線組合良好;(2)視距滿足要求;(3)設(shè)置急彎警告標(biāo)志;(4)驗(yàn)核進(jìn)出該路段的車速變化等。
對于平曲線的最大半徑,《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定,最大半徑不宜超過10000m。某些情況下曲線太長,會(huì)導(dǎo)致曲線內(nèi)超車,也會(huì)帶來因超車的事故率明顯增加。
3、曲線轉(zhuǎn)角。它也是道路交通安全的影響因素。根據(jù)統(tǒng)計(jì)研究表明,曲線的偏角不能太小,曲線偏角過小時(shí),曲線長度將會(huì)看起來比實(shí)際的要短,使駕駛員對公路產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺,這種錯(cuò)覺偏角越小越顯著,因此,當(dāng)偏角小時(shí)應(yīng)設(shè)置較長的曲線,使之形成公路是在順適轉(zhuǎn)變的感覺,以避免駕駛員枉作減速的準(zhǔn)備。同時(shí)曲線轉(zhuǎn)角也應(yīng)該小于30°,大于30°的曲線轉(zhuǎn)角會(huì)造成嚴(yán)重的交通安全隱患,應(yīng)該盡量避免較大曲線轉(zhuǎn)角的出現(xiàn)。
4、坡度與坡長。德國學(xué)者比茲魯調(diào)查了德國高速公路的坡度與道路交通事故率的關(guān)系,得出了一個(gè)結(jié)論,同樣也制作成矩形關(guān)系圖。從中可以看出,坡度越陡,事故率越大。當(dāng)坡度大于4%時(shí),事故率便急劇上升。
5、豎曲線。道路縱斷面曲線包括凸曲線和凹曲線兩種。凸曲線的交通事故率要比水平路段大。雖然根據(jù)目前的資料還不能建立二者之間確切的統(tǒng)計(jì)關(guān)系,但有一種趨勢是肯定的,即小半徑凸曲線的事故率要比經(jīng)過改善設(shè)計(jì)后的豎曲線路段事故率高很多。豎曲線半徑過小或長度不足會(huì)產(chǎn)生離心力過大和行車時(shí)間過短等不利因素。因此,在豎曲線設(shè)計(jì)中就盡量避免連續(xù)的短豎曲線(特別是在直線路段)和長而淺的凹型豎曲線上應(yīng)確保道路的橫向排水系統(tǒng)。此外,豎曲線的頻繁變換會(huì)影響行車視距,這將嚴(yán)重降低道路安全性能,尤其在凸曲線路段,視距受限會(huì)大大增加交通事故率,例如在凸曲線后面如果存在一個(gè)急彎,由于凸曲線遮擋視線,駕駛員來不及反應(yīng)極易造成交通事故。相對來說,凹曲線對于行車比較安全,并不是影響行車安全的關(guān)鍵因素,具有較少的事故率。在白天或夜晚照明充足的情況下,凹曲線的視距較好,但是在夜晚沒有照明的道路上,凹曲線必須考慮視距問題。
6、視距。視距不足引起交通事故的形式主要有三種:(1)平面彎曲路段,由于在彎道的內(nèi)側(cè)有邊坡、建筑物、樹木、道路設(shè)施等,阻礙駕駛員的視線,使得視距滿足不了要求,從而成為視距不足路段; (2)凸形變坡路段,縱斷面為凸形的路段,在上下坡連接處的豎曲線上,駕駛員的視線受到阻礙。當(dāng)豎曲線半徑較小時(shí),視線受阻嚴(yán)重,視距滿足不了規(guī)定的數(shù)值,成為視距不足的路段; (3)凹形變坡路段,縱斷面為凹形的路段,在上下坡連接處的豎曲線上,汽車的車燈照射范圍受到阻礙。當(dāng)豎曲線半徑較小時(shí),駕駛員的視線受阻嚴(yán)重,視距滿足不了規(guī)定的數(shù)值,成為視距不足的路段。
7、平縱組合。公路交通安全的可靠性不僅與道路的平縱線形指標(biāo)大小有關(guān),還與道路設(shè)計(jì)時(shí)選定的幾何線形之間的組合是否協(xié)調(diào)密切相關(guān)。對于公路而言,任何路段在設(shè)計(jì)時(shí)就所選用的每一種線形單獨(dú)來講,一般都符合設(shè)計(jì)規(guī)范,但將多種線形組合在一起,其整體效果是否滿足道路交通安全,則需針對具體路段進(jìn)行分析評價(jià)。事實(shí)上,平、縱曲線組合不當(dāng)是產(chǎn)生危險(xiǎn)路段的重要原因之一,組合情況對安全的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個(gè)平、縱曲線的影響。平、縱線形不應(yīng)單獨(dú)考慮其配合,不應(yīng)教條地套用規(guī)范。美國的Lay 指出幾種不利因素的組合(坡度、曲線、交叉口、構(gòu)造物)路段比一般路段的事故率高出6 倍,并量化了具體指標(biāo):半徑在450m
以下且坡度在4%以上時(shí),在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免,尤其避免它們的組合出現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)平曲線正好在一個(gè)凸形豎曲線內(nèi)時(shí),是容易產(chǎn)生事故的事故多發(fā)路段。幾何線形的均衡性是保證安全的重要前提。一個(gè)孤立小半徑平曲線放在前后均為較長直線或大半徑平曲線的路段內(nèi),則可能形成事故多發(fā)點(diǎn)。但如果放在類似的線形路段之中,則不一定形成事故多發(fā)點(diǎn)。不少研究通過觀察認(rèn)為,當(dāng)曲線內(nèi)的車速低于進(jìn)入曲線的85%車速10~15km/h 以上時(shí)就有很大可能造成事故多發(fā)點(diǎn)。因此,在平、縱線形組合設(shè)計(jì)中保證設(shè)計(jì)的均衡性是非常重要的。交通安全的實(shí)踐表明,不良的線形組合會(huì)導(dǎo)致交通事故明顯增加,應(yīng)予以完全避免,因此,《規(guī)范》中對于平縱線形組合設(shè)計(jì)做出了一些原則性的規(guī)定。優(yōu)良的道路幾何線形組合設(shè)計(jì)應(yīng)為:寬闊連續(xù)的視野能使駕駛員自覺地保持隨時(shí)對車輛行駛狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,并為駕駛員在遇到緊急情況時(shí)采取安全措施贏得時(shí)間。
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