運(yùn)行速度在道路線形安全性檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

姚海波

摘 要：在公路建設(shè)中，公路路線設(shè)計(jì)是各專業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，而目前公路線形設(shè)計(jì)主要是以設(shè)計(jì)速度作為依據(jù)，為確保公路建設(shè)的安全性，本文主要介紹采用運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性來(lái)檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)公路路線設(shè)計(jì)的安全性，以此來(lái)優(yōu)化公路設(shè)計(jì)線形。

關(guān)鍵詞：道路線形;運(yùn)行速度;安全評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：U412.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014）、《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2017），現(xiàn)行公路設(shè)計(jì)方法中以設(shè)計(jì)速度作為確定幾何線形的核心因素，從而確定道路的平縱曲線半徑、超高、縱坡、視距等技術(shù)指標(biāo)。但設(shè)計(jì)速度是一個(gè)固定值，駕駛員總是傾向于在條件允許的情況下采用較高的速度，這就形成了設(shè)計(jì)指標(biāo)與實(shí)際行駛速度所要求線形指標(biāo)之間的矛盾，對(duì)公路運(yùn)行的安全性存在不利影響。我國(guó)交通運(yùn)輸部頒布的《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》（JTG B05-2015）提出采用運(yùn)行速度為公路線形設(shè)計(jì)提供輔助，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)的合理性。

1 運(yùn)行速度的概念和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)行速度是指交通處于自由流狀態(tài)，且天氣良好時(shí)，在路段特征點(diǎn)上測(cè)定的第85個(gè)百分位上的車速。相關(guān)調(diào)查研究表明，上車輛的行駛速度一般呈正態(tài)分布，而采用運(yùn)行速度V85是考慮到絕大多數(shù)駕駛員的交通心理需求。因此采用基于運(yùn)行速度的公路路線設(shè)計(jì)可使視距、超高、曲線半徑、縱坡等要素相互協(xié)調(diào)一致，達(dá)到連續(xù)、一致的均衡設(shè)計(jì)。

2 運(yùn)行速度的計(jì)算和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

（1）運(yùn)行速度的計(jì)算。確定運(yùn)行速度是評(píng)價(jià)公路平縱線形指標(biāo)合理性和判斷設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性的前提和基礎(chǔ)?！豆讽?xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》（JTG B05-2015）附錄（B）提供了運(yùn)行速度的計(jì)算方法：

第一步：按照附錄（B）中單元?jiǎng)澐衷瓌t將公路劃分為平直路段、平曲線路段、縱坡路段、彎坡組合路段等分析單元。

第二步：確定路段第一個(gè)分析單元的起點(diǎn)初始運(yùn)行速度V0，然后根據(jù)行車方向和分析單元對(duì)應(yīng)的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型及修正方法，計(jì)算出第一個(gè)分析單元末端的運(yùn)行速度V85，并以此作為第二個(gè)分析單元的初始速度，接著代入第二個(gè)分析單元對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式計(jì)算出該單元末端的運(yùn)行速度，并以此方法依次迭代計(jì)算直到最后一個(gè)分析單元。

平直路段終點(diǎn)的運(yùn)行速度模型宜按照式（式1-1）確定。

式中：vout——平直路段終點(diǎn)速度（km/h）;vin——平直路段起點(diǎn)速度（km/h）;s——平直路段長(zhǎng)度（m）;a——車輛加速度（m/s2），按（式1-2）計(jì)算：

——最大加速度（m/s2）;——最小加速度（m/s2）;——期望速度（km/h）。

第三步：公路干擾修正。

有平面交叉口、有路側(cè)干擾、部分控制出入的路段，需根據(jù)路側(cè)干擾和平面交叉口密度情況，對(duì)分析單元運(yùn)行速度進(jìn)行修正。

路側(cè)干擾情況宜用路側(cè)沖突等級(jí)來(lái)量化路側(cè)沖突的嚴(yán)重程度，根據(jù)分析單元的路側(cè)沖突等級(jí)，選擇相應(yīng)的影響系數(shù)對(duì)運(yùn)行速度進(jìn)行修正。

平面交叉口密度則根據(jù)分析單元的當(dāng)量化平面交叉口密度，選擇相應(yīng)的影響系數(shù)對(duì)運(yùn)行速度進(jìn)行修正。

修正后，即為最終分析單元的運(yùn)行速度。

（2）運(yùn)行速度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行速度評(píng)價(jià)主要包括運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度一致性評(píng)價(jià)。

1）運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)。運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)是對(duì)相鄰路段的運(yùn)行速度的差值進(jìn)行評(píng)價(jià)，相鄰路段是指平面、縱斷面、橫斷面指標(biāo)或設(shè)計(jì)速度不同的相接路段。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用相鄰路段運(yùn)行速度差值的絕對(duì)值|ΔV85|及運(yùn)行速度梯度的絕對(duì)值|ΔIV|，評(píng)判如下：

|ΔV85|<10 km/h且|ΔIV|≤10 km/（h·m）：運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性好。

10 km/h≤|ΔV85|<20 km/h且|ΔIV|≤10 km/（h·m）：運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性較好。相鄰路段為減速時(shí)，宜對(duì)相鄰路段平縱面設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，或采取安全措施。

|ΔV85|≥20 km/h或且|ΔIV|>10 km/（h·m）：運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性不良。相鄰路段為減速時(shí)，應(yīng)調(diào)整相鄰路段平縱面設(shè)計(jì);當(dāng)調(diào)整困難時(shí)，應(yīng)采取安全措施。

2）設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度一致性評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度一致性評(píng)價(jià)是對(duì)同一路段的設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度的差值進(jìn)行評(píng)價(jià)。同一路段是指設(shè)計(jì)速度、平縱面技術(shù)指標(biāo)及橫斷面相同的路段。當(dāng)同一路段設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度的差值大于20 km/h，應(yīng)根據(jù)運(yùn)行速度對(duì)該路段的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3 應(yīng)用運(yùn)行速度優(yōu)化線形的工程實(shí)例

（1）工程概況。江蘇省蘇中地區(qū)一條東西向干線公路改擴(kuò)建項(xiàng)目，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為雙向六車道一級(jí)公路，K0+000～K12+700路段設(shè)計(jì)速度采用100 km/h，路基寬度為44.5 m，K12+700～K16+400路段設(shè)計(jì)速度采用80 km/h，路基寬度為65 m。

（2）運(yùn)行速度計(jì)算。根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件，首先對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行路段劃分，分別得到直線段、縱坡段、平曲線段、互通式立體交叉路段等共26個(gè)分析單元。第一個(gè)分析單元的起點(diǎn)初始運(yùn)行速度V0根據(jù)設(shè)計(jì)速度采用《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》規(guī)定值，即V0小=100 km/h，V0大=75 km/h，期望速度采用Ve小=120 km/h，Ve大=80 km/h?；ネㄊ搅Ⅲw交叉主線路段的運(yùn)行速度需在不考慮互通式立體交叉分析單元的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)值基礎(chǔ)上進(jìn)行折減，其中小型車折減值為-8 km/h，大型車折減值為-5 km/h。本工程K0+000～K12+700路段兩側(cè)多為農(nóng)田，路側(cè)等級(jí)取作0級(jí)，影響系數(shù)為1.0;K12+700～K16+400路段兩側(cè)有稀落的農(nóng)舍，且有少量行人出入，路側(cè)等級(jí)取作1級(jí)，影響系數(shù)為0.91。全線主要設(shè)置14處平面交叉，分別計(jì)算相應(yīng)分析單元的當(dāng)量化平面交叉口密度，按《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》規(guī)定的影響系數(shù)表對(duì)運(yùn)行速度進(jìn)行相應(yīng)的修正。

（3）運(yùn)行速度評(píng)價(jià)：

1）相鄰路段運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性。運(yùn)行速度檢驗(yàn)結(jié)果表明：本項(xiàng)目K12+700.000～K13+240.000路段的相鄰路段運(yùn)行速度差值的絕對(duì)值|ΔV85|=27.18 km/h>20 km/h，|ΔIV|≤10 km/（h·m），運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性不良。因此在施工圖設(shè)計(jì)階段，本路段建議調(diào)整線形，若條件受限，在對(duì)應(yīng)位置應(yīng)采取合理的交通安全管理措施，設(shè)置警示標(biāo)牌等提醒駕駛員注意安全。

2）大小車運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性。本項(xiàng)目大小車運(yùn)行速度差值的絕對(duì)值|ΔV85|=20 km/h，大小車運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性較差，因此建議采用分車型車道分配方式，設(shè)置門框式交通標(biāo)志和地面標(biāo)志文字，提醒大車駕駛員沿外側(cè)車道行駛，小車駕駛員沿內(nèi)側(cè)車道行駛，減少大小車之間的相互干擾。

3）運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度一致性。小車運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度100 km/h的差值均小于等于20 km/h，本項(xiàng)目運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度一致性良好。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，運(yùn)行速度在進(jìn)行公路路線設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)是十分明顯的，本文以現(xiàn)行《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》為依據(jù)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，闡述了基于運(yùn)行速度的公路路線設(shè)計(jì)安全性評(píng)價(jià)方法及步驟，從而可以輔助優(yōu)化以設(shè)計(jì)速度為基礎(chǔ)的公路線形設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)源頭上減少安全隱患，保證車輛能夠以較高的速度安全、連續(xù)的行駛。希望通過(guò)本文的闡述，能夠讓更多的工程設(shè)計(jì)人員了解到采用運(yùn)行速度的優(yōu)勢(shì)所在，能夠?yàn)榻ㄔO(shè)平安公路貢獻(xiàn)一份力量。

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