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1、第 1 页 公路几何设计分析论文 特征码 FFEKbSGFrnmUJCFgXIMb 一、概论 1. 研究交通安全的重要性 近几年来，随着公路建设的发展，公路交通安全问题越来 越受到人们的关注。交通部公路勘察设计典型示范工程咨询 示范要点明确提出了“安全、环保、舒适、和谐”的设计理 念。交通部副部长冯正霖强调，在交通发展的新理念上，勘察 设计工作必须做到“六个坚持，六个树立” ，第一个即是“坚持 以人为本，树立安全至上的理念” ，可见安全问题已经被提到首 要重要地位了。因此，在大力发展交通事业的同时，必须将 “安全意识”引入道路的设计中，通过完善的道路设计，来有 效地控制交通安全，减少交通事故，
2、减少经济损失。 2.公路几何设计对交通安全的重要性 第 2 页 公路几何线形设计要考虑公路平面线形、纵断面线形两种 线形以及横断面的组成相协调，还要注意视距的畅通等等。确 定公路几何线形时，在考虑地形、地物、土地的合理利用及环 境保护因素时，要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线 形组合，从施工、养护、经济、交通运行等角度出发，保证平 面、纵断面、横断面的组成相协调。线形的好坏，对交通流的 安全具有极其重要的作用，如果公路线形不合理，则会降低公 路通行能力，造成运输者时间和经济上的损失，而且更不能容 忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故。 合理、优质的公路设计，可以提供清晰醍目的行车方向
3、， 提供足够的视距及其他信息，能够符合驾驶人员普遍期望的设 计效果。在公路设计中，影响交通安全的因素虽然是多方面的 （主要包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置 及形状设计） ，而公路几何设计对公路的安全性则起到先决的作 用，一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形，则其他 项目几乎都已经随选定的几何线形得以确定，其他如桥涵构造 物的位置、安全设施等几乎只是成了更趋于合理的问题了。 我们作为勘察设计工作者，在工程设计中，一定要综合考 虑公路功能、行车安全、自然环境等因素，既要坚持地形选线、 地质选线，更要做到安全选线；既要充分考虑公路设施的自身 第 3 页 安全和运营安全，又要消除
4、公路事故多发点和安全隐患；要尽 量采用改善平纵线形的措施，从根本上解决行车安全问题，尤 其是对长陡纵坡行车安全问题要给予足够的重视。 总之，在公路几何设计等各种方案中要将安全放在首位， 采取一切有效措施，为公路使用者提供安全保障和人性化的服 务，切实提高公路交通的安全水平和服务水准。 二、平面设计与交通安全 在平面线形设计中，直线是最常用的线形，其优点是勘测、 设计简单，方向明确，距离短捷，但直线单调，对驾驶人员易 产生乏味感，降低集中力，不利于行车安全。在选用直线线形 时，一定要十分慎重。我国规定最小直线长度为：当设计速度 为 60Km/h，同向曲线间最小直线长度（以米计）以不小于行车 速度
5、（以 km/h 计）的 6 倍为宜；反向曲线间最小直线长度（以 米计）以不小于行车速度（以 km/h 计）的 2 倍为宜 在实际设计中，要充分利用地形，尽量采用直线，特别在 平原地区，不能过多的人为改变直线线形，但也要注意适当引 入曲线，以便吸引驾驶员的注意力，一般直线最大长度为 20（V+V） ，其中 V 为设计行车速度，V 为通常在直线段的 第 4 页 实际行驶速度与设计行车速度的差值，一般取 V=1520km/h. 曲线线形要适合地形的变化，并能圆滑的将前后线形连接 以保持线形的连续性。圆曲线的曲率半径尽可能大些，一般避 免采用极限最小半径。缓和曲线通常采用回旋线，对于设计车 速较高的公
6、路，在计算缓和曲线时，横向加速度变化率宜采用 0.45m/S3，并相应增加缓和曲线的长度。 在较小半径弯道上，应该设置超高，超高不能太小，也不 能太大，应该根据弯道半径以及道路等级、所在地区的寒冷积 雪程度、地形状况等综合考虑。对超高、加宽值的计算，必须 有足够的满足，超高、加宽不足往往是引发交通事故的直接原 因。 曲线转角对公路交通安全也有影响。大量资料统计，小偏 角曲线容易导致驾驶员产生急弯错觉，不利于行车安全。因此， 在公路设计中合理确定路线转角十分重要。 三、纵面设计与交通安全 纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线两类。道路 原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计，
7、第 5 页 纵向坡度和别的线形因素不同，受车辆和行驶性能的影响较大。 爬坡能力明显不同的车辆混在一起，不采用适当纵向坡度和在 路段设置爬坡车道，就会成为道路通行能力低和发生交通事故 的主要原因。 纵向坡度的标准值，要在经济容许范围内按尽 可能较少的降低车辆速度的原则来确定。在连续下坡时，车速 越来越快，不安全，因此必须控制坡长。高速公路、一级公路 应对纵坡长度受限路段采用平均坡度法进行验算。 一般，凸曲线段事故率要比水平段高，小半径凸曲线往往 成为事故的诱因。竖曲线频繁变换会影响行车视距，严重降低 公路安全性。在夜间没有照明的公路，凹曲线必须考虑视距问 题。 四、横断面设计与交通安全 公路的路
8、面横向分布即路幅宽的布置方式对交通安全也有 一定的影响，车行道、路缘带、路肩以及中央分隔带的形状和 尺寸，都应根据使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安 全行车要求进行合理设计，做到连续性和一 致性。交通事故数的相对值与车行道宽度有直接关系，一般随 车行道宽度的变窄而增加，但如果车行道过宽，易形成一个车 第 6 页 道两列车并行行驶，因此，一般车行道的宽度控制在 3.54.0m 之间。车行道宽度的有效利用，在很大程度上取决 于路缘带和路肩的状况，高速公路设置规定宽度的路缘带能起 到分隔车行道和路肩、车行道和分隔带的作用，并诱导驾驶员， 有利于安全行驶。桥面宽度与路基宽度不一致时，或者桥上的
9、人行道与护拦引起路面、路肩宽度发生变化时，或者跨线桥下 车行道侧面的桥墩、桥台过近，侧向余宽不够时，都会引起驾 驶员心理作用发生变化，导致不应有的事故发生，因此，在设 计过程中，对此类问题要高度重视。 五、平纵横组合设计与交通安全 平纵线形的组合，对视觉诱导起重要作用，在视觉上违背 自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因。在平纵线形 设计中，要避免竖曲线与回旋曲线重合，特别是凹形竖曲线与 平面上两反向回旋线的拐点重合；避免竖曲线顶部有急弯，以 免驾驶员靠近顶部来不及判断，从而造成速度过高引发交通事 故。在平曲线的组合中，尽量避免或少采用反向曲线、断背曲 线和复曲线。 看起来扭曲的路段，破坏
10、了线形的一致性（美国工程师认 为线形一致，是公路设计中一条最重要的原则） ，造成驾驶员心 第 7 页 理、视觉不舒服，对线形变化不适应，使视觉诱导紊乱，往往 是行驶上危险的路段。特别是行车速度较高时，公路粗线条的 轮廓成了驾驶员判断方向的重要因素，因此特别应该注意线形 的配合与视觉效果。 六、视距设计与交通安全 视距是驾驶员在公路上能够清楚看到前方道路某处的距离， 是公路几何设计的重要因素。足够的视距对保证行车安全，提 高通行能力将起到重要作用。在行驶过程中，路况信息要有足 够的时间来处理，就要选择足够的行驶距离来完成。在视距设 计过程中，反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值， 特别在复
11、杂情况下，如交叉口、立交匝道处、车道变化处、交 通标志等设施处，在取反应时间时，应增加判断时间，该值应 大于 2.5S. 美国事故率与行车视距的关系调查统计表明，事故率随视 距的增加而降低。设计中应该注意停车视距、会车视距、错车 视距、超车视距的设计与计算。 七、结束语 第 8 页 公路交通安全研究是一个涉及多因素的动态系统工程，大 量交通事故表明，整个交通系统中公路属于基础设施，是交通 安全的一项重要因素。良好的道路几何线形，平整坚固的路面 结构，清晰易懂的交通标志，合理有效的防护措施等都能为驾 驶员提供安全可靠的行车条件。 虽然造成交通事故的原因是多方面的，大多数交通事故并 非一定是几何设计不当造成的，但科学完善的交通安全设计特 别是加强几何设计等内容是减少交通事故、减轻旅客生命财产 损失有效的手段。为了提高整个交通系统的交通安全水平，必 须在道路的规划设计各个阶段诸如公路几何设计等方面重视安 全因素，从而使道路设计有效地控制未来事故的发生，达到安 全性、舒适性、愉悦性的和谐统一。