高速公路平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)姓名：王慶祥學(xué)號(hào)：20112201034班級(jí)：路橋11-3班摘要：隨著工程設(shè)計(jì)研究需要，歸納了道路平面線(xiàn)形與交通安全的關(guān)系的幾個(gè)方面，為交通安全的進(jìn)一步深入分析研究提供一些經(jīng)驗(yàn)，滿(mǎn)足道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)和分析的需要。Withtheresearchofengineeringdesign,summarizedtheseveralaspectsoftherelationshipbetweenroadalignmentandtrafficsafety,andprovidessomeexperienceforfurtheranalysisoftrafficsafety,tomeettheneedsoftheroadalignmentdesignandanalysis.關(guān)鍵詞：平面線(xiàn)形；交通安全；交通事故率；高速公路安全；選線(xiàn)；對(duì)策概述：道路交通事故的成因主要分為兩類(lèi)，即主觀(guān)因素和客觀(guān)因素。主觀(guān)因素主要是指人為因素；而客觀(guān)因素包括車(chē)輛、道路、交通、氣候等要素。許多國(guó)家的公眾輿論與交通管理機(jī)構(gòu)的官方統(tǒng)計(jì)都簡(jiǎn)單地認(rèn)為，事故的根本原因是駕駛員的粗心和錯(cuò)誤以及汽車(chē)的機(jī)械問(wèn)題。所有事故中完全應(yīng)有駕駛員負(fù)責(zé)的為73．6％，道路條件的原因所占的比例為17％。這說(shuō)明在以往的道路交通事故原因中，忽視了“路”在交通事故中的作用。事實(shí)上，除部分事故純粹是由于駕駛員粗心駕駛汽車(chē)等主觀(guān)原因引起的以外，有相當(dāng)一部分事故是人為操作不當(dāng)與困難的行駛條件共同引起的，而困難的行駛條件則與道路設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)有關(guān)。因此，作為道路交通的基礎(chǔ)設(shè)施和車(chē)輛行駛的根本條件，道路對(duì)交通安全的影響不可忽視。在道路條件的原因所占比例為17％的交通事故中，道路線(xiàn)形又占其全部的30～40％，可見(jiàn)線(xiàn)形是道路條件對(duì)交通事故成因的關(guān)鍵因素。下邊從著重從平面線(xiàn)形來(lái)分析其對(duì)交通安全的影響。2問(wèn)題及解決方法道路平面線(xiàn)形與交通安全的關(guān)系從以下幾點(diǎn)加以分析：平面線(xiàn)形要素對(duì)交通事故的影響，道路平面線(xiàn)形是由直線(xiàn)、平曲線(xiàn)組合而成。以下分別從直線(xiàn)、平曲線(xiàn)半徑、緩和曲線(xiàn)、彎道超高、視距等幾個(gè)方面討論其對(duì)交通事故的影響。道路平面線(xiàn)形概述1直線(xiàn)直線(xiàn)是高速公路的主體線(xiàn)形。就直線(xiàn)與道路交通安全之間的關(guān)系，國(guó)外有資料指出：一次直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度小于3min行程對(duì)交通安全比較有利。對(duì)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(guó)平原地區(qū)高速公路許多路段的一次直線(xiàn)長(zhǎng)度都超過(guò)6km，有的長(zhǎng)達(dá)10km以上。道路交通的實(shí)踐證明：無(wú)論是一般公路還是高速公路，過(guò)長(zhǎng)的直線(xiàn)段易使駕駛員因景觀(guān)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(jiàn)緊急情況，常因措手不及麗肇事；另外，駕駛員在長(zhǎng)直線(xiàn)路段容易超速行駛，致使車(chē)輛在進(jìn)入直線(xiàn)路段末段后的曲線(xiàn)部分的速度仍然比較高，若遇到彎道超高不足或其它偶然干擾，往往導(dǎo)致車(chē)輛傾覆或其它類(lèi)型的交通事故。有人建議用20倍計(jì)算行車(chē)速度(以m為單位)控制直線(xiàn)長(zhǎng)度。2平曲線(xiàn)半徑在影響交通安全的線(xiàn)形因素中，平曲線(xiàn)半徑是關(guān)鍵的因素。由汽車(chē)行駛理論可知，汽車(chē)行駛的橫向穩(wěn)定性先于縱向穩(wěn)定性。因此，平曲線(xiàn)半徑值的確定即根據(jù)汽車(chē)行駛的橫向穩(wěn)定性(滑移、傾覆)而定。其最小值按汽車(chē)在彎道外側(cè)行駛時(shí)所受的離心力和車(chē)重在平行于路面方向的分力等橫向力，以不超過(guò)由輪胎與路面間的橫向附著力所能承受的程度為限，并考慮乘車(chē)人員是否舒適而定的。3緩和曲線(xiàn)緩和曲線(xiàn)通常采用回旋線(xiàn)，即曲率隨曲線(xiàn)長(zhǎng)度成正比變化的曲線(xiàn)，可使駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，使汽車(chē)以一定的速度由直線(xiàn)駛?cè)雸A曲線(xiàn)、由圓曲線(xiàn)駛?cè)胫本€(xiàn)或由一曲線(xiàn)駛?cè)肓硪磺€(xiàn)的軌跡相符，增進(jìn)線(xiàn)形的連續(xù)和美感，并為平曲線(xiàn)超高和加寬提供了宣于布設(shè)的過(guò)渡段。4彎道超高為抵消車(chē)輛在曲線(xiàn)上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的超高形式。合理地設(shè)置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車(chē)行駛在曲線(xiàn)上的穩(wěn)定性與舒適性，降低交通事故的發(fā)生。5視距視距問(wèn)題是導(dǎo)致交通事故的主要原因之一，在平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)上超車(chē)時(shí)發(fā)生的交通事故，常常與視距不足有關(guān)。國(guó)外的研究成果表明，8％～10％的交通事故與視距不足有關(guān)，并且進(jìn)一步的研究成果表明，在視距不足的曲線(xiàn)段事故率遠(yuǎn)高于其它曲線(xiàn)段。同時(shí)，事故的數(shù)量不僅取決于視距不足的路段的存在，而且取決于這種路段分布的頻率。在山區(qū)三、山區(qū)高速公路線(xiàn)形設(shè)計(jì)山區(qū)地形、地質(zhì)、水文、氣候條件十分復(fù)雜,在山區(qū)高速公路線(xiàn)形設(shè)計(jì)方面必然存在諸多問(wèn)題。1安全問(wèn)題的對(duì)策。在平曲線(xiàn)上應(yīng)該保持期望車(chē)速的連續(xù)性，如果由于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的原因在某一地點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)降低，就應(yīng)通過(guò)清晰的標(biāo)志、標(biāo)線(xiàn)和其他警告設(shè)施提前告之駕駛員前方潛在的危險(xiǎn)，并引導(dǎo)他們安全通過(guò)危險(xiǎn)位置。曲線(xiàn)的偏角不能太小。曲線(xiàn)偏角過(guò)小時(shí)，曲線(xiàn)長(zhǎng)度看起來(lái)將會(huì)比實(shí)際的短，使駕駛員對(duì)公路產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺(jué)，這種錯(cuò)覺(jué)偏角越小越顯著。盡可能使用緩和曲線(xiàn)，使用道路曲線(xiàn)能自由流暢。緩和曲線(xiàn)是從安全角度出發(fā)設(shè)計(jì)的一條駕駛員易于遵循的路線(xiàn)，能使車(chē)輛在進(jìn)入或離開(kāi)圓曲線(xiàn)時(shí)不致侵入鄰近的車(chē)道。慎用直線(xiàn)，直線(xiàn)長(zhǎng)度的長(zhǎng)短直接影響車(chē)輛的行車(chē)安全。直線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)時(shí)，在長(zhǎng)直線(xiàn)上行車(chē)過(guò)于單調(diào)乏味，容易造成駕駛?cè)藛T的疲乏和放松警惕。與地形相適應(yīng)的路線(xiàn)不僅能誘導(dǎo)駕駛員的視線(xiàn)，而且能使司乘人員心情舒暢，提高駕駛的安全性。在縱斷面設(shè)計(jì)中，影響交通安全的因素有縱坡、坡長(zhǎng)和豎曲線(xiàn)半徑，采用較小的縱坡和大半徑的豎曲線(xiàn)，能同時(shí)為駕駛員提供良好的視距及超車(chē)機(jī)會(huì)，有利于行車(chē)安全。因此，在豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)中就盡量避免連續(xù)的短豎曲線(xiàn)（特別是在直線(xiàn)路段）和長(zhǎng)而淺的凹型豎曲線(xiàn)上應(yīng)確保道路的橫向排水系統(tǒng)。橫斷面設(shè)計(jì)要素包括路面、路肩、路拱、路緣帶、邊溝、中間分隔帶等對(duì)行車(chē)安全都有影響，其中尤以行車(chē)道寬度和路面狀況對(duì)道路安全的影響最大。因此，規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在規(guī)劃設(shè)計(jì)中要始終貫徹以人為本的理念，為用戶(hù)提供安全、快速、便捷、舒適的公路交通基礎(chǔ)設(shè)施。2其他問(wèn)題的對(duì)策。山區(qū)高速公路線(xiàn)形設(shè)計(jì)，首先，根據(jù)山區(qū)特征順應(yīng)地形設(shè)計(jì)，即是線(xiàn)形設(shè)計(jì)要達(dá)到平面順適，縱面均衡，橫面合理，降低路堤高度，減少切割，盡量保護(hù)山體平衡體系。其次，根據(jù)山區(qū)地質(zhì)水文條件設(shè)計(jì)線(xiàn)形，由于山區(qū)地形復(fù)雜，線(xiàn)形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能多地收集有關(guān)地質(zhì)水文方面的資料，并進(jìn)行實(shí)地踏勘，較全面地掌握有關(guān)地質(zhì)水文情況，根據(jù)地質(zhì)水文條件，使線(xiàn)形設(shè)計(jì)盡量避開(kāi)不良地質(zhì)地段和復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造帶，減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的機(jī)率。線(xiàn)形必須經(jīng)過(guò)不良地質(zhì)地段時(shí)，在滿(mǎn)足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡量利用縱斷面的變坡點(diǎn)控制填挖高度，減少開(kāi)挖面，使路基設(shè)計(jì)時(shí)較容易采取有效措施防治地質(zhì)災(zāi)害。對(duì)于受地形、地質(zhì)水文條件及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限制，縱坡控制難度較大時(shí)產(chǎn)生的高填深挖路段，因形成的大面積新坡面在雨水沖擊下易產(chǎn)生山體崩塌、滑坡，一定要進(jìn)行多方案比較，不僅從經(jīng)濟(jì)上作路基高填深挖與橋隧方案的比較，還要從技術(shù)上分析方案的可行性，全面分析地質(zhì)情況，綜合考慮環(huán)境因素，使工程經(jīng)濟(jì)、合理。如果各方案在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上相當(dāng)時(shí)，從保護(hù)自然環(huán)境考慮，宜選用橋隧結(jié)合方案。另外，高速公路工程穿山越嶺跨江過(guò)河，連接城鄉(xiāng)，工程沿線(xiàn)地形地貌變化多端，地質(zhì)水文條件復(fù)雜多變，公路線(xiàn)形設(shè)計(jì)必須適應(yīng)多變的環(huán)境，堅(jiān)持人與自然相和諧、尊重自然、保護(hù)環(huán)境的原則，堅(jiān)持以人為本，堅(jiān)持安全第一，注重道路的功能需求，使線(xiàn)形順適，平、縱、橫組合合理，滿(mǎn)足技術(shù)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)，有良好的視線(xiàn)誘導(dǎo)，注重環(huán)境保護(hù)，結(jié)合工程沿線(xiàn)植被及氣候等自然條件，合理利用自然資源。線(xiàn)形設(shè)計(jì)應(yīng)避開(kāi)自然保護(hù)區(qū)、水源、人文景觀(guān)、居民區(qū)等生態(tài)及社會(huì)環(huán)境敏感區(qū)，盡可能繞開(kāi)森林、濕地、水利設(shè)施和基本農(nóng)田，少拆遷電力、通訊設(shè)施及建筑物，由于山區(qū)土地資源十分珍貴，所以更應(yīng)充分利用荒山、荒坡地及劣質(zhì)地，在滿(mǎn)足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下控制填挖，盡量減少對(duì)自然景觀(guān)和植被的破壞，在不可避免的情況下要同步做好恢復(fù)工作，使公路自然融入周?chē)h(huán)境，形成和諧的人工景觀(guān)。四、公路平面線(xiàn)形與交通安全相關(guān)性道路設(shè)計(jì)和規(guī)劃的安全審查起源于90年代初，隨后在英國(guó)、澳大利亞、新西蘭得以推廣。我國(guó)是世界上道路交通事故最頻發(fā)的國(guó)家之一，為提高我國(guó)道路安全水平，必須從公路規(guī)劃設(shè)計(jì)抓起，將安全性要求置于首位，并貫穿于公路規(guī)劃設(shè)計(jì)的全過(guò)程。公路的線(xiàn)形最終是以平面線(xiàn)形、縱斷面線(xiàn)形和橫斷面形式組合而成的立體線(xiàn)形映入駕駛員眼簾的。駕駛員在駕駛車(chē)輛過(guò)程中所選定的實(shí)際行駛速度，是由他對(duì)三維立體線(xiàn)形的判斷做出的。公路的立體線(xiàn)形除必須滿(mǎn)足駕駛動(dòng)力學(xué)要求的最小值外，還應(yīng)滿(mǎn)足駕駛員視覺(jué)心理方面連續(xù)、舒適的要求，反映公路線(xiàn)形好壞的關(guān)鍵是速度的連續(xù)性，它直接影響道路交通的安全。麥克康納爾在經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為：雖然當(dāng)車(chē)輛在彎道上行駛時(shí)，它的6個(gè)自由度都處在變化之中，但人體的感覺(jué)器官并不是對(duì)所有的運(yùn)動(dòng)自由度的變化都能感知，而是只有當(dāng)這些自由度的變化大到一定的程度后，駕駛員和乘客才會(huì)感覺(jué)得到，并逐漸大到影響人體舒適性；使各個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的特性值控制在感覺(jué)極限值以?xún)?nèi)，則車(chē)輛的行駛舒適性好，乘員將難以憑感覺(jué)器官感覺(jué)到彎道的存在，從而達(dá)到車(chē)輛在水平直路段上行駛時(shí)的舒適程度。通過(guò)對(duì)大量線(xiàn)形實(shí)例及事故多發(fā)地段的分析對(duì)比，確定組合曲線(xiàn)多發(fā)交通事故的癥結(jié)之一是：組合曲線(xiàn)中線(xiàn)形元素的起點(diǎn)和終點(diǎn)銜接不暢，其曲率變化不連續(xù)，出現(xiàn)陡變點(diǎn)。為了彌補(bǔ)這一不足，我們引入布勞斯關(guān)于汽車(chē)行駛規(guī)律的研究成果，考慮我國(guó)道路現(xiàn)狀和國(guó)情，基于交通安全的角度對(duì)布勞斯曲線(xiàn)的研究成果進(jìn)行改進(jìn)和完善。道路曲線(xiàn)實(shí)際上不是一條簡(jiǎn)單的平曲線(xiàn)或豎曲線(xiàn)，而應(yīng)該是一條自由舒展的空間曲線(xiàn)，它既能夠滿(mǎn)足行車(chē)的力學(xué)性能，又能滿(mǎn)足線(xiàn)形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀(guān)協(xié)調(diào)、安全舒適等要求。車(chē)輛在行駛過(guò)程中，存在一條曲率連續(xù)變化的軌跡，無(wú)論車(chē)速高低，這一軌跡線(xiàn)都是客觀(guān)存在的，它的形式和長(zhǎng)度則隨行駛速度、曲率半徑和司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的快慢而定。在諸多的交通事故中，大部分駕駛員出事故的原因是由于困難的行駛條件所造成的，道路的幾何要素或線(xiàn)形組合不合理，都有可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。五、結(jié)論：隨著公路建設(shè)的發(fā)展，對(duì)公路線(xiàn)形設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高，因此在路線(xiàn)線(xiàn)形設(shè)計(jì)中直線(xiàn)、曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)指標(biāo)運(yùn)用要靈活，摒棄靜止的、孤立的套用道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)指標(biāo)的設(shè)計(jì)方法，在符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，做到線(xiàn)形均衡、連續(xù)，確保行駛的可預(yù)見(jiàn)性。線(xiàn)形設(shè)計(jì)作為整個(gè)道路設(shè)計(jì)的骨架，它的好壞直接關(guān)系了行車(chē)的安全與舒適。因此作為道路的設(shè)計(jì)者，應(yīng)從設(shè)計(jì)開(kāi)始就做到細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)合理，并且使道路更加人性化，使駕乘者感覺(jué)舒適、愉悅，使行車(chē)更加安全。更多的體現(xiàn)“以人為本”的公路設(shè)計(jì)新理念。規(guī)范、規(guī)程具體如下：1)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)