基于EICAD的運行速度協(xié)調(diào)性評價

■季學(xué)亮

（中鐵二院重慶勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司重慶400023）

基于EICAD的運行速度協(xié)調(diào)性評價

■季學(xué)亮

（中鐵二院重慶勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司重慶400023）

為了檢驗和優(yōu)化道路的線形設(shè)計，以提高道路設(shè)計的安全性，需對公路運行協(xié)調(diào)性進行評價。調(diào)用了《公路項目安全性評價指南》的分段計算原理，應(yīng)用EICAD軟件進行運行速度的模擬檢驗，建立了二者相耦合的運行速度協(xié)調(diào)性評價模型。最后通過實例運用，檢驗了模型的可靠性和有效性。結(jié)果表明：該評價模型能有效的評價運行速度的協(xié)調(diào)性，為平縱面的安全性的優(yōu)化設(shè)計提供參考。

運行速度協(xié)調(diào)性評價EICAD

0 引言

運行速度協(xié)調(diào)性評價是交通安全評價的一部分，《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[1]明確規(guī)定要進行交通安全評價。因此對運行速度的協(xié)調(diào)性作出科學(xué)有效的評價對于保障道路交通安全具有重要意義。

本文采用基于EICAD與《指南》的耦合模型來評價公路運行速度的協(xié)調(diào)性，從而為道路線形安全性評價和線形優(yōu)化提供參考。

1 傳統(tǒng)運行速度評價方法對比

運行速度是指路面平整、潮濕，自由流狀態(tài)下，行駛速度累計分布曲線上對應(yīng)于85%分位值的速度。目前評價運行速度協(xié)調(diào)性方法主要有兩種，一是以交通部推薦的《指南》為依據(jù)展開；二是美國FHWA開發(fā)的IHSDM模型。

當(dāng)采用美國的公路安全設(shè)計模型IHSDM時，需要對其預(yù)測公式的參數(shù)進行修正[3]，但目前并沒有公認(rèn)的修正系數(shù)。依據(jù)《指南》的運行速度協(xié)調(diào)性評價方法在我國有著較廣泛的研究，但多數(shù)方法的可靠性和適應(yīng)性有待提高。

2 運行速度協(xié)調(diào)性評價

EICAD3.0匯集了多年來公路與城市道路設(shè)計領(lǐng)域的理論創(chuàng)新成果，主要應(yīng)用于交互式道路與立交設(shè)計，是目前許多大型設(shè)計院使用的主流設(shè)計軟件之一。

基于EICAD與指南耦合模型主要是從以下兩方面來評價運行速度協(xié)調(diào)性：一是相鄰路段的運行速度的離散性；二是設(shè)計速度與運行速度之間的波動差。其主要步驟如下：

（1）完成公路平縱線形設(shè)計；

（2）按公路線形特征對路線進行分段；

（3）確定評價模型的初始參數(shù)；

（4）利用EICAD進行各分段運行速度的計算；

（5）修正各車型運行速度，并計算相鄰運行速度的差值；

（6）進行評價；

（7）對公路線形設(shè)計進行優(yōu)化。

2.1 運行速度計算分段[7]

運行路段劃分法對路線進行分段，根據(jù)路段線形特征點（如曲線半徑和縱坡坡度的大?。⒄麠l路線劃分為平直路段、縱坡路段、曲線路段和彎坡路段，每段作為獨立單元，分別進行車速預(yù)測。

（1）平直路段：半徑大于1000m曲線，縱坡坡度小于3%；

（2）縱坡路段：縱坡坡度大于3%，半徑大于1000m，坡長大于300m；

（3）曲線路段：半徑小于1000m，縱坡坡度小于3%；

（4）彎坡路段：縱坡坡度大于3%，半徑小于1000m。

2.2 運行速度分段計算公路運行速度分段完成后，需要對各分段的運行速度進行測算。

對各相鄰路段的線形特征點（直線起終點、平曲線起終點及曲中點、豎曲線變坡點等）進行雙向運行速度預(yù)測，當(dāng)選定一個方向進行第一次的運行速度測算時，首先要推算與設(shè)計路段銜接的相鄰路段速度，并以此作為本路段的初始運行速度，然后根據(jù)所劃分的路段類型，按平直段、曲線段和縱坡段等分別進行運行速度的測算。最后計算相鄰路段運行速度的差值。

2.3 運行速度協(xié)調(diào)性評價

各分段的運行速度計算完成后，計算相鄰分段的運行速度差值和設(shè)計速度與各分段運行速度的差值，根據(jù)和來評價公路運行速度的協(xié)調(diào)性。運行協(xié)調(diào)性評價標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）運行速度協(xié)調(diào)性好；

（2）運行速度協(xié)調(diào)性較好，若條件允許，可適當(dāng)調(diào)整相鄰路段線形技術(shù)指標(biāo)，使差值小于或等于10km/h；

（3）運行速度協(xié)調(diào)性較差，相鄰路段可能需要重新調(diào)整平縱面設(shè)計。

（4）需對該分段的技術(shù)指標(biāo)進行核算。

3 應(yīng)用實例

馬武至龍?zhí)兑患壒菲鹩诟⒘陞^(qū)馬武鎮(zhèn)民協(xié)鄉(xiāng)，接南涪高速公路馬武互通，路線終點位于大順鄉(xiāng)興農(nóng)村，全線采用雙向四車道一級公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度20m，設(shè)計速度60km/h，樁號K0+000~K38 +438.74。本項目應(yīng)用EICAD與指南耦合的運行速度評價模型對線形設(shè)計進行檢驗。運用2.1的路段劃分法對馬龍路進行分段，馬龍路全線一共可分為109段，其中37段平直路，24段縱坡路，28段曲線路，20段彎坡路。

將本項目的各項線形參數(shù)輸入EICAD-V85系統(tǒng)中，構(gòu)建該路段的線形安全性評價分析模型。

根據(jù)馬龍路運行速度曲線和各車型的運行速度計算表，可得到修正后的各分段的運行速度值及其相應(yīng)差值和。根據(jù)和評價馬龍路全線的行車安全性

全線平面線型較好，縱坡較平緩，小客車計算運行速度集中在75km/h左右，大貨車計算運行速度集中在60km/h左右，可以得出本項目運行速度協(xié)調(diào)性好，符合運行車輛行車安全要求。對于介于10~20的路段，有條件時可對其相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)進行調(diào)整。

4 結(jié)語

（1）通過分析《指南》運行速度分段計算模型和EICAD的運行速度計算程序，建立了基于EICAD與《指南》耦合運行速度評價模型。

（2）將該運行速度協(xié)調(diào)性評價模型應(yīng)用到馬龍路的線形檢驗中，驗證了模型的可靠性和有效性。

（3）基于EICAD和《指南》的運行速度評價模型可以方便地對分析路段的線形參數(shù)進行實時優(yōu)化調(diào)整，一定程度上彌補了公路線形設(shè)計中以設(shè)計速度為指標(biāo)的缺陷，從而提高設(shè)計的安全性和可靠性。

[1]JTGB01-2014.公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) [S].中國：中華人民共和國交通部，2014

[2]趙磊.山區(qū)公路運行速度協(xié)調(diào)性評價方法研究 [D].西南交通大學(xué),2010.

[3]劉家富,鄭娜.現(xiàn)行的運行速度協(xié)調(diào)性分析方法 [J].城市建設(shè)理論研究（電子版）, 2015,(10):3438-3439.

[4]張詩波,暴秀超,李慧,朱曉海.基于緯地軟件的公路線形安全性評價方法研究 [J].公路,2013,07:5-8.

[5]黃文杰.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的城市道路交通安全評價研究 [J].科學(xué)技術(shù)與工程, 2009,18:5607-5609.

[6]劉唐志,周靜,唐伯明,徐進.仁赤高速公路安全性分析以及限速方案研究 [J].中外公路,2014,03:326-329.

[7]JTC/TB05-2004.公路項目安全性評價指南 [S].中國：中華人民共和國交通部，2004

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-288-1