运行速度条文-终稿.doc

交通部2000年度公路建设标准规范计划项目高速公路运行速度设计方法与标准（初稿）主编单位：交通部公路科学研究所2002年11月高速公路运行速度设计方法和标准 一、现规范中存在的问题速度是公路设计时确定其几何线形的最关键参数。我国从五十年代起引入了设计车速即计算行车速度的概念。作为路线设计的基础指标，根据当时车辆动力性能和地形条件，确定了不同等级公路的计算行车速度指标：各级公路按地形条件的差别，从20km/h到120km/h。设计速度一经选定，公路的所有相关要素视距、超高、纵坡、竖曲线半径等指标必须与其配合以获得均衡设计。目前，基于计算行车速度的路线设计方法已被所有规划设计人员所了解掌握。用此标准设计的公路（即用计算行车速度作为设计车速进行平纵线形设计），意味着中等水平驾驶员，在干燥平整的路面和良好的能见度下，受限制路段（弯道）所能提供的最大安全车速。但是经过几年来的设计实践，设计与管理人员发现这种设计方法本身存在一定缺陷。因为计算行车速度对一特定路段而言是一固定值，这一值作为基础参数，用于规定一个路段的最低设计标准。但在实际的驾驶行为中，没有一个驾驶员自始至终地去恪守这一固定车速。现有路段观测结果表明，计算行车速度的设计方法不能保证线形标准的一致性。实际的行驶速度总是随道路线形、车辆动力性能与驾驶员特性等各种条件的改变而变化。只要条件允许，驾驶者总是倾向于采用较高的速度行驶。研究表明，设计计算行车速度的概念不能保证线形标准的一致性。计算行车速度只对限制安全行车速度的具体路段有意义。由于地形地质等条件的原因，原本希望用等值的计算行车速度来设计公路线形，而实际结果则是车速标准变化很大。因此，从为用路者安全考虑的角度，在进行公路路线设计时，不能简单地以计算行车速度来控制道路线形指标，因为车辆是连续行驶的，需要以动态的观点来考虑车辆进入曲线时的运行速度，所选择的设计车速度要与车辆运行速度相适应，从而提高道路的安全性。针对计算行车速度方法存在的主要问题，德、法等欧洲国家和美国、澳大利亚等国外发达国家广泛运用了以运行速度概念为基础的路线设计方法。因为。运行速度考虑了公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求，以车辆的实际运行速度作为线形设计速度，从而有效地保证了路线所有相关要素如视距、超高、纵坡、竖曲线半径等指标与设计速度的合理搭配，可以获得连续、一致的均衡设计。运行车速的引入，可以有效解决路线设计指标与实际行驶速度所要求的线形指标脱节的问题。但由于国内外的交通条件和驾驶员行为差别明显，欲采纳这种设计方法，先决条件是对我国的运行速度要有深入的调查，确定适合国情的设计参数值。反之，运行速度设计法就不能可靠地在我国应用。针对现行规范中存在的主要问题，交通部公路司在2000年度标准规范项目中立专题开展高速公路运行速度设计方法和标准专项研究，以期在观测数据的基础上，建立适合我国交通运行特征的路线运行速度设计方法和设计流程，以确保公路几何线形设计能够满足车辆实际行驶速度的要求，同时解决各设计要素之间的相容性问题。此外，项目的研究结论拟成为正在修订的中华人民共和国行业标准公路路线设计规范（JTJ 011-94）中的独立一章。根据项目组近三年的调查和研究结论，按照规范的编写要求，修订后的路线设计规范关于运行速度设计章节，计划按以下内容编写。二、条文规定1、一般规定1.1公路路线运行速度设计方法是以车辆的实际运行速度V85作为设计车速进行路线平纵几何线形设计或验证的方法。运行速度V85是干净、潮湿条件下，85%的驾驶员行车不会超过的速度，一般可通过调查点的运行速度累计分布曲线或速度预测模型求得。当条件不具备时，高速公路在各种设计速度路段全长范围内的小客车和大型货车的运行速度，可按表1.1进行估算。表1.1 设计速度与全路段内运行速度V85间的对应关系设计速度60km/h80km/h100km/h120km/h运 行速 度V85小客车80 km/h95 km/h110 km/h120 km/h大型货车55 km/h65 km/h75 km/h75 km/h1.2线形设计除应从行驶力学上保证汽车行驶的安全、舒适，在营运上达到经济、合理外，还应考虑驾驶员的驾驶行为，满足行车过程中的期望心理特征。运行速度V85作为路线几何要素和交通控制措施的设计依据，高速公路和一级公路，（以及山区地形条件下的双车道二、三级公路），在完成平纵面线形设计及横断面设计后，应采用运行速度V85进行检验； 1.3运行速度设计方法是在前期确定的初始平面线形和纵断面设计的基础上，推算设计路段的运行速度V85，并以线形的连续性和速度一致性为路线设计质量评价原则，检验和修正初期的平纵几何设计，然后根据调整后的路线平纵线形和运行速度，最终确定曲线超高、加宽、视距等设计指标。 1.4 平纵线形设计应使运行速度V85大于设计速度Vd（计算行车速度），但运行速度V85与设计速度Vd之差，应小于 20km/h，以满足设计速度一致性原则. 1.5两相邻路段之间的技术指标应逐渐变化。线形的连续性应采用运行速度图进行检验，当速度梯度小于10km/h/100m，或相邻路段之间的运行速度差小于15km/h时，满足线形的连续性设计标准。当不符合上述条件时，应调整平、纵面线形。2、运行速度的设计流程2.1 初始设计 根据前期可行性研究确定的公路计算行车速度标准，采用设计速度（计算行车速度）概念进行公路线形初始设计，绘制平面图和纵断面图2.2 检验和修正 进行全线运行速度检查，找出运行速度突变点，对危险路段线形进行修正。检验的具体步骤如下：2.2.1 划分分析路段 根据曲线半径和纵坡坡度的大小将整条路线划分为直线段、纵坡段、平曲线段和弯坡组合段等若干分析单元。其中纵坡坡度小于3%的直线段和半径1000m以上的大半径曲线自成一段；其余小半径曲线段、纵坡坡度大于等于3%、坡长300m以上的纵坡路段以及弯坡组合路段，作为独立单元分别进行运行速度测算；当直线段位于两小半径曲线段之间，且长度小于临界值200米时，则该直线视为短直线，车辆在此路段上的运行速度保持不变。2.2.2 运行速度V85的测算在任选一个方向进行第一次的运行速度V85测算时，首先要推算出与设计路段衔接的相邻路段速度，作为本路段的初始运行速度V0，然后根据所划分的路段类型，按直线段、平曲线段和长大纵坡路段等分别进行运行速度V85的测算。初始运行速度V0一般可通过调查点的现场观测或按表1.1估算各种设计速度对应的小客车和大型货车的运行速度，作为设计路段的初始运行速度V0。直线段上的加速过程和稳定运行速度在平直路段上，小客车和大型货车在直线都有一个期望行驶速度。当初速度V0小于期望行驶速度时为变加速过程，直至达到稳定的期望车速后匀速行驶。车辆在平直路段上的期望运行速度，如表2-1规定。对于曲线外的车辆加速过程，按图2-1和图2-2，测算车辆驶出曲线后在直线上的运行速度。表2-1 平直路段上期望运行速度车 型小客车大型货车期望运行车速120km/h75km/h 图2-1直线段上小客车在不同初速度下车辆加速过程曲线 图2-2 直线段上大型车在不同初速度下车辆加速过程曲线小半径曲线路段对于小半径曲线路段，根据划分路段的曲线半径和曲线前入口速度与曲线衔接形式，按表2-2中的平曲线速度预测模型精确计算曲线中点和曲线出口速度；或按图2.3和图2.4简单推算小客车和大货车在曲线中点的运行速度。表2-2平曲线上速度预测模型曲线连接形式平 曲 线 速 度 预 测 模 型入口直线-曲线入口曲线-曲线出口曲线-直线出口曲线-曲线注：表中： V-middle：曲中点的运行速度；V-out：驶出曲线的运行速度；R-front：曲线前方的曲线的半径；-now：当前曲线半径；R-back：曲线后方的曲线半径； 图2-3 小客车在平曲线上的运行速度图图2-4 大型货车在平曲线上的运行速度图 纵坡路段当路线纵坡大于等于3%、坡长大于300m时，按表2.2对小客车和大型货车的运行速度V85要进行修正。表2.2纵坡路段各车型的运行速度修正纵坡坡度速度调整值(km/h)小客车大型货车上坡 坡度 4%，降低5km/h/1000按图2-5速度折减量与坡长关系曲线进行调整坡度 4% 降低8km/h/1000m 下坡坡度 4%，增加10km/h/500m至期望运行速度增加10km/h/500m增加15km/h/1000m 增加至期望运行速度坡度 4%增加20km/h/500m至期望运行速度图2-5 速度折减量与坡长关系曲线图 弯坡组合路段车辆在弯坡组合线形上行驶，受平曲线和纵坡的综合作用，是速度梯度容易发生突变的地方。对于平、纵组合路段，根据划分路段的曲线前入口速度、曲线半径和纵坡坡度，按表2.3推算小客车和大货车在组合线形中点的运行速度。表2.3小客车和大货车在组合线形中点的运行速度曲线连接形式弯坡组合线形下的运行速度预测模型入口直线接曲线入口曲线接曲线注：表中： 驶入曲线中，曲中或变坡点前的速度，驶出曲线速度驶入曲线前，所在曲线，前方曲线的半径 曲线前后两段的不同坡度2.2.3 线形的连续性检验 检验相邻路段的运行速度V85之差。两相邻均匀路段之间的运行速度差应控制在10km/h以内；不符合要求的线形设计应进行调整或设置一过渡段。2.2.4 设计速度的一致性检查当路段推算的运行速度V85小于该路段原定的设计速度（计算行车速度）时，原设计车速不需调整；若路段运行速度V85大于该路段原定的设计速度，但小于设计速度Vd+20km/h时，设计速度保留，但路面超高、停车视距的计算应采用Vd+10km/h作为设计车速；当路段运行速度V85大于该路段原定的设计速度Vd+20km/h时，则需提高原定的设计速度或调整路线设计要素，以减少该路段的运行速度V8