对高速公路设计理念及评价的探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 对高速公路设计理念及评价的探讨 摘要：本文结合我国国内高速公 路设计经验，参考国外公路的设计新理 念和方法，对公路的线形设计、线形安 全性评价和灵活性设计思想等方面进行 了探讨，指出高速公路线形指标的均衡 性、一致性、连续性以及线形和环境景 观的协调性才是更好满足汽车高速及安 全行驶的重要保证。 中国论文网 /2/view-12911684.htm 关键词：高速公路；灵活性；一 致性；安全性设计理念 ； 前言 我国高速公路建设起步相对较 晚，但是发展迅速。自 20 世纪 8O 年代 以来，我国交通基础设施重点建设得到 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 加强，公路建设有了飞速发展，以高速 公路为标志的高等级公路从无到有，进 入一个新的建设时期。高速公路线形指 标的均衡性、一致性、线形的连续性、 线形和环境景观的协调性，以及线形设 计的灵活性、安全性，作为现代公路设 计的新理念已经广泛为国内外公路研究 和设计领域所认同。而利用运行速度评 价方法是通过运行车速检查评价，使公 路线形各要素的设计达到连续、均衡和 协调。采用预测运行速度评价道路线形 设计质量，使得公路设计的上述要求由 定性研究过渡到定量研究。运行速度预 测已成为近年来国内外设计领域研究和 应用的主要方法，也是研究的热点。因 此在充分学习和理解的基础上，借鉴国 外先进的设计理念和方法，对提高我国 的公路设计水平具有重要意义。 1、公路的灵活性设计思想 公路设计的一个重要特点就是每 个项目都具有其特殊性。对于每一个公 路建设项目而言，其所处的地理位置、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 地形条件、沿线社会环境特点、公路使 用者的需求、遇到的机遇与挑战等各异， 无论是新建公路还是改建公路，都没有 固定的设计模式，都将面临着在改善公 路行车条件与安全和寻求将设计融入周 围的自然与人文环境之间的矛盾，但其 寻求与环境协调和统一的目标是一致的。 因此设计理念的创新十分重要。 灵活设计的目的是针对不同公路、 不同路段的不同特点给出切合实际的设 计方案。强调的是公路的个性、环境的 个性，因此设计灵活性也体现为公路的 个性环境设计。 “灵活设计、创作设计 ”， 包含两个层面的内容：合理选用技术标 准，灵活运用设计指标，严格按照线性 组合的设计原则进行设计。 我国地域广阔，各地地理地质条 件不同，社会经济发展水平各异，为保 证公路交通网畅通的使用效率，需要有 全国性的公路技术标准的规范。但要正 确理解和执行标准、规范，切忌不分强 制性标准还是推荐性标准，照抄照搬。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 要充分考虑工程项目所处的自然、地理、 地质条件的特点，尊重每一个区域的特 殊性和差异性，在满足安全性、功能性 条件下，通过对工程方案和技术经济进 行比选，合理确定技术标准，灵活运用 技术指标。 设计者所面临的任务是寻求一种 在安全和周围自然以及人类环境之间的 协调与结合，为了做到这一点，设计师 需要采取灵活性主要有以下几点： (1)允许各个路段标准的取值范围 具有灵活性； (2)当受环境条件严格约束时，可 以有特殊设计； (3)对规划阶段的决策进行再评估； (4)需要时允许降低局部段设计车 速； (5)利用现有道路的平、纵、横断 面，仅仅重新罩面、修复和更换标志； (6)认真考虑可选择的指标，特别 是对于景观道路； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 (7)检查设计参数和指标在安全和 运行中的效果。 所有这些方法其目的是让设计者 在设计公路时创造性地灵活运用他们的 专业知识与判断能力。这种灵活性在有 效发挥公路功能与运营安全的同时，还 可使公路适合自然与人文环境。 2、线形的一致性设计 2.1 连续性设计理念 道路线形的连续性是路线设计 的基本要求之一，连续的道路设计应确 保驾驶员能够沿着路线以他们期望的速 度行驶。但我国目前所使用的技术标准 和设计规范中虽已提出线形连续性，但 对连续性的标准没有明确提出。目前国 内外对于线形连续性的研究很多，主要 分为：基于速度的研究、基于安全的研 究、基于驾驶员操作难易的研究。 2.2 基于运行速度的线形一致性 设计 运行速度又称行驶速度，是指 在良好的气候条件和正常的交通条件下， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 一般驾驶员驾驶汽车沿某条道路行驶时 实际采用的车速。它是一个随机变量， 不同驾驶员在行驶过程中随所驾驶的车 辆及行车路段的不同，其运行车速往往 不相同，通常用第 85%上的车辆行驶速 度 85 来表示。 利用运行车速评价路段的连续 性好坏的方法主要有以下两种： 1) 设计速度与运行速度的一致性。 设计速度与运行速度的一致性评价是根 据在某个单独路段上运行车速 85 与设 计速度 D 之间速度差的绝对值 O85DO 进行评价，这种方法的 目的在于确保设计速度与驾驶员实际行 驶速度保持一致，使得线形几何设计能 够较好地满足驾驶员实际的操作，对于 单一路段路线几何元素的安全评价起着 重要的作用。 2) 运行速度之间的一致性。对于 整个路线来讲，分析其整体的连续性同 样是相当重要的。运行速度之间的一致 性评价是根据两个连续路段上运行车速 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 85 之间速度差的绝对值进行评价，这 种安全评价方法提供了整个道路上连续 路段的连续性评价，相比较与上面单一 路段评价方法，保证了各连续路段之间 的连续性和一致性。这种方法是目前使 用最普遍的安全评价方法，在大部分北 美地区，这种方法已经成为道路线形连 续性评价的基本法则运用于设计之中。 3、公路线形安全性评价 公路安全性设计首先是对设计的 道路线形进行安全性评价，指出存在安 全性隐患的路段或线形组合，从而提出 线形修改的依据，进行线形设计的优化。 从公路设计角度，安全评价的内容总体 上可归并为包括平、纵、横的线形设计 和包括净空宽度、路侧边坡、排水设施、 交通工程的路侧设计等影响到行车安全 的各种因素。美国在公路安全性方面的 研究，主要集中在道路安全管理、几何 设计一致性与实际运行速度评估、驾驶 员行为调查分析及数学模型与辅助工具 等方面。对公路线形的安全性评价主要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 通过对拟建道路的运行车速预测来对道 路的安全性进行评价。 3.1 线形安全性评价的主要思路 安全性评价是以道路使用者为出 发点，所以评价内容包括了与交通安全 有关的路线、路基、路面、桥梁、隧道、 路线交叉、交通工程及沿线设施等方面。 其中，路线设计部分对交通安全的影响 最为显著，同时也与其他评价内容存在 密切联系。 公路项目安全性评价指南 中提供了设计阶段和运营阶段的安全评 价方法和标准，基于运行速度的公路线 形安全性评价主要是指在设计阶段，利 用运行速度对公路线形进行整体协调性 分析，并对路线各个设计指标进行评价 修正的过程。 公路项目安全性评价指南中 对公路线形一致性评价的主要依据是： 1)相邻路段运行速度的协凋性；2)同一 路段运行速度与设计速度的协调性。其 评价方法与标准与文中所举路段连续性 评价相同，主要的思路是分别预测小客 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 车和大型货车的运行速度 85 采用相邻 路段运行速度的差值O85 O 或同 一路段运行速度与设计速度的差值 O85DO 作为路线协调性的评价 指标。当评价结果为“ 较差 ”时，应按 公路项目安全性评价指南规定对该 路段的相关技术指标进行安全性验算或 者重新调整平、纵面设计。 3.2 路线安全性评价流程 依据公路项目安全性评价指 南提供的方法，路线设计安全性评价 流程见图 1。 我国的公路设计是依据现行的国 标、行标进行的，但标准的制订或多或 少基于交通安全、可行性、环境和经济 性的平衡去考虑，并且标准规范并非总 是最先进的，因此评价者有时必须超前 于设计标准的规定去做一个合理的安全 评价。此外，公路特别是高速公路的定 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 量化评价还是一个难题，现有的方法均 还存在这样或那样的不足，仅采用公 路项目安全性评价指南中提供的单一 评价方法难于满足实践的要求。为了取 得更为全面、客观、有效的评价结果， 在安全性评价过程中，尽量采用定量与 定性、理论与实践相结合的评价方法。 结语 近年来，我国的公路行业技术 标准和规范引入了运行速度和安全性检 验的概念，并颁布了专门性的指南来指 导公路建设的安全性评价，线形设计的 合理性显得更加重要。要积极学习借鉴 发达国家的设计理念，将新的设计理念 融合到现有的设计程序中去。但同时也 要考虑到工程的实际情况，并不是所有 的新理念新方法的实施都合理、都具有 可操作性，而要给予建设者、设计者一 定时间逐渐来理解和接受新的理念和方 法，另外也要让新的理念和方法得到充 分的实践验证，以确保其适用性。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11