基于法國規(guī)范的道路平面停車視距計算及研究

倪佳瑋 豆懷兵

(中交第一公路勘察設計研究院有限公司 西安 710064)

停車視距，即在同一車道上，后方車輛看到前方停止車輛后的停車距離[1]。相對于我國標準，法國標準對道路平面和縱斷面指標的要求相對較低[2-4]，為了彌補平面和縱斷面指標過低對行車安全性的影響，法國標準對道路平面停車視距的要求相對較高，對于停車視距不滿足規(guī)范要求的路段，必須進行限速或路面加寬處理，以達到行車的安全性[5]。而法國規(guī)范《ICTAAL2000》為極大地滿足行車快捷性和舒適性，對于一般路段不允許采取限速措施，對于地形較復雜的長大陡坡路段可以采取限速措施[6]。因此，一般情況下，采取加寬路面的措施以滿足道路平面的停車視距要求，但過度的路面加寬又會造成工程費用的大幅上漲，因此，如何在合理范圍內加寬路面以滿足停車視距要求，是道路路線設計的主要控制點[7-8]。

雅杜高速公路是連接喀麥隆政治首都雅溫得和經濟首都杜阿拉的最便捷快速通道，路線全長195 km，設計速度110 km/h，由中國進出口銀行貸款，是中國企業(yè)建設的中非地區(qū)第一條高速公路，項目全部采用法國標準進行設計。道路沿線地形復雜，圓曲線段落分布較多，對行車安全性具有較大的影響。為了消除行車的安全隱患，本文擬以法國規(guī)范為指導，計算分析雅杜高速圓曲線段落的停車視距，將真實值、要求值2個結果計算出后進行比對(法國標準規(guī)定，真實值必須不小于要求值)，以對停車視距不滿足路段提出相應的改進措施。

1 規(guī)范要求停車視距計算

1.1 計算模型

法國規(guī)范中對道路平面視距要求值da給出了具體的計算方法，計算方法見式(1)。

(1)

式中：v為路線設計車速，m/s，本項目取30.556 m/s；g為重力加速度，取值9.81 m/s2；γ(v)為平均減速值,規(guī)范中規(guī)定為常數(shù)，不同設計速度時γv取值表見表1，本文取0.36；p為坡度的代數(shù)值，上坡數(shù)值為正，下坡數(shù)值為負，例如，坡度若為-2%，則p= -0.02；d′為汽車以設計速度行駛，2 s內行駛距離，m。

由式(1)可知，坡度代數(shù)值越小的路段，要求的視距越長。故在平面視距驗算時，為了檢驗該平曲線內所有段落是否達到視距要求，統(tǒng)一取該路段內最大下坡縱坡p，平均減速值取值見表1。

表1 不同設計速度時取值表

1.2 計算結果

選取雅杜高速公路項目有代表性的圓曲線段落，采用式(1)計算得到典型段落停車視距要求值，計算結果見表2。

表2 典型段落停車視距要求值計算結果表

從表2可知：

1) 由于路線偏向不同，不同行駛方向的視距遮擋位置不一樣。所以需要按照行駛方向，將視距要求值分為土路肩和中央分隔帶分別驗算。

2) 停車視距要求值的變量僅有設計速度v及路段坡度p，與平曲線半徑無關，且在相同設計速度下視距要求值隨坡度變化較小。

3) 相同設計速度，不同坡度下的停車視距要求值，基本在190～210 m這個小范圍內。

2 真實停車視距計算

2.1 計算模型

真實停車視距是指后方車輛實際看到前方停止車輛后的停車距離，法國規(guī)范中規(guī)定的真實停車視距計算原理圖見圖1[9]。視距真實值d=d1+d2。

R-驗算部位的圓曲線半徑，m；e1,e2-行駛車輛觀察點與被觀察點距離曲線內側遮擋物(如波形梁)的距離，m；d1,d2-觀察點、被觀察點分別與曲線內測遮擋物的距離，m；d-視距真實值，m。

圖1 真實停車視距計算原理圖

規(guī)范中規(guī)定，觀察點應為輕型車司機眼睛的位置，距其車道右側2.00 m。被觀察點是汽車的2個尾燈，距車道右側邊緣的距離分別為1.00 m和2.50 m。

d1和d2的求解分別見式(2)和式(3)。

d12=(R+e1)2-R2

(2)

d22=(R+e2)2-R2

(3)

由圖1可見，根據(jù)行駛方向，若為左偏平曲線，則內側車道行駛車輛視距最短，若為右偏平曲線，則為外側車道視距最短。

雅杜高速為雙向4車道，標準橫斷面圖見圖2。

圖2 雅杜高速標準橫斷面圖(尺寸單位：cm)

2.2 計算結果

2.2.1 左偏曲線

若曲線為左偏曲線，則計算內側車道行駛車輛的視距，根據(jù)法國規(guī)范：司機距離車道左側邊緣1.75 m。雅杜項目中，左側路緣帶寬度0.5 m，波形梁距離左側路緣帶0.25 m。

因此：

e1=1.75 m+0.50 m+0.25 m=2.5 m

在左偏曲線中，率先看到的是前車的右側尾燈，所以這里被觀察點取距離行車道右側邊緣1.00 m的位置，即距離行車道左側2.75 m。

因此：

e2=2.75 m+0.50 m+0.25 m=3.50 m

2.2.2 右偏曲線

若曲線為右偏曲線，根據(jù)規(guī)范：司機眼睛距離車道右側2.00 m，硬路肩寬度3.00 m，波形梁距硬路肩寬度0.25 m。

因此：

e1=2.00 m+3.00 m+0.25 m=5.25 m

根據(jù)規(guī)范要求，被觀察點距離行車道右側邊緣為2.50 m。

因此：

e2=2.50 m+3.00 m+0.25 m=5.75 m

2.2.3 典型段落真實視距計算值

選取雅杜高速的典型圓曲線段落，將e1和e2值代入式(2)和式(3)中計算得到d1和d2值，再由d1和d2求和得到各段落的視距真實值d，典型段落真實視距計算結果表見表3。

表3 典型段落真實視距計算結果表

從表3可見：

1) 影響視距真實值的主要參數(shù)為平曲線半徑R及行駛車輛觀察點與曲線內側遮擋物的距離e1、被觀察點與曲線內側遮擋物的距離e2，與設計車速v及坡度p無關。

2) 調整視距真實值，可以通過調整R或e1、e2的值實現(xiàn)。

3) 在R相同下，增大視距真實值只有增大e1、e2的值，e1、e2的變化對視距真實值結果影響很大。

3 結果分析

1) 對比表2和表3可見，若視距真實值比要求值小，從盡量不增加造價和設計施工便捷性上考慮，應優(yōu)先通過調整坡度p與平曲線半徑R來減小視距要求值或增大視距實際值d。

2) 若坡度p與半徑R無法調整，則需通過增大e1、e2的值來增大視距真實值。增大e1、e2即對路面加寬。加寬位置為左側路緣帶內側或硬路肩。加寬寬度可直接加入e1、e2中用于驗算。

3) 由于相同路段右偏比左偏視距真實值大很多，在左右側路面坡度相差不大或左側坡度代數(shù)值較小的情況下，可只計算左偏視距，若左偏視距滿足，則對面行車道視距自然滿足，可減小計算工作量。

4) 相同設計速度下，停車視距要求值隨坡度變化較小，基本在190～210 m之間，故設計人員在初擬路線方案時可以210 m為參考基準，在設計初期避免反復驗算。當1個平面曲線內存在多個坡度且數(shù)值相差不大時，可只取代數(shù)值最小坡度計算為該平面曲線的標準值，不必逐個坡度計算。

5) 由于e1、e2的變化對視距真實值影響很大，計算e1、e2時，要結合現(xiàn)場情況，不可忽略遮擋物(護欄)距離左側路緣帶或硬路肩邊緣的距離。若忽略該距離，計算出的視距真實值比真實情況偏小，將致使部分滿足視距要求的圓曲線需要加寬處理，造成工程規(guī)模的加大。

6) 右偏曲線計算e1、e2時，計算時易忽略護欄位置，直接加上了土路肩及碎落臺的寬度。在不設置護欄的挖方路段，這樣計算是正確的，在設置護欄的填方路段則寬度只可計算至護欄處。

7) 相對于中國規(guī)范，根據(jù)不同設計速度對停車視距要求值的硬性規(guī)定(見表4)，法國規(guī)范的停車視距要求值需要通過計算得到。通過計算結果比對，中法規(guī)范對停車視距要求值取值差別不大。

表4 中國規(guī)范停車視距要求值

4 結語

相比我國設計標準，法國道路平面設計標準中對平面和縱斷面的要求較低，當行車速度較快時較差的平縱面指標對行車安全性提出了很大挑戰(zhàn)，為了彌補這一缺點，法國標準對道路平面視距指標提出了嚴格要求。本文計算結果表明，平面視距與平曲線半徑R及行駛車輛觀察點與曲線內側遮擋物的距離e1、被觀察點與曲線內側遮擋物的距離e2，密切相關，在具體設計時應根據(jù)實際情況采取增大平曲線半徑和路面加寬等措施，改善平面視距。