基于运行速度的公路设计方法及影响研究

基于运行速度的公路设计方法及影响研究

喻帆,1李伟2

中交第二航务工程局有限公司设计研究院 430010   2、身份证号：342127198303104598

摘要：近年来，在社会发展下，公路建设数量和规模都在不断扩大，公路设计方案的合理性、安全性等也开始受到人们的高度重视。因此，当前有必要在分析影响公路设计主要因素的同时，制定出基于运行速度的公路设计具体方法，保证能够设计出更加安全、合理的方案，提升公路的设计水平，并保证公路线路的科学合理性，为后续的行车安全等提供一定保障。

关键词：运行速度;公路路线;设计要点

引言

公路设计要始终以车辆运行安全和有序作为基础，因此在设计时要考虑车辆速度，通过基于速度的公路模型设计、公路路线设计以及公路安全设计，提高公路设计水平。

1基于运行速度的公路设计方法

一般情况下，在进行公路设计的过程中，必须要对设计速度与运行速度这两个概念与参数展开提前确定。其中，设计速度主要为在可视条件良好的情况下，不考虑除道路本身条件之外的影响因素时，驾驶员进行安全驾驶操作时的车辆速度；运行速度主要为在可视条件良好且交通处于自由流状态的情况下，处于路段特征点上测定的85个百分位上的车速。设计中，必须要确保两指标极为接近或者保持一致。在依托运行速度展开公路路线的设计过程中，需要重点完成的工作内容如下所示：第一，参考技术要求确定设计速度，并结合过往设计经验、公路设计规范、公路的平面线形等因素完成对公路的初步设计。在该环节中，要始终保证初始线形及各项指标参数切实满足设计标准与施工规范，且具有可行性；第二，在完成公路路线初步设计的基础上，结合预测模型，对于不同路段的运行速度落实预测，并对相同路段下设计速度与运行速度之间的差距、全线相邻路段之间的运行速度变化情况展开分析与确定；第三，在完成设计后，推算相应路段的运行速度，并在此基础上确定出与运行速度向协调的指标参数，包括视距、平距、横距、纵距、超高等。

2基于运行速度的公路设计方法影响因素分析

通过对影响公路设计的各种因素进行分析，总结出以下几点内容：①在实际的车辆行驶过程中，行驶速度变化是非常频繁的，这种频繁变化与当地的天气情况、路况，以及驾驶员自身的驾驶技术都有着非常紧密的联系。如司机在行驶时如果遇到车少、天气好的情况，非常可能会超过设计时速行驶，这就要求在实际设计中需要结合相关的上限标准对方案进行完善，避免由于超速行驶造成事故出现。因此，在设计中需要保证车速比安全时速更小，考虑最佳的时速开展公路设计，但是当前在实际的公路设计中，对于超过标准的危险时速等方面的研究较浅，还需要不断进行完善。②通过大量的实践可以了解到，公路设计中，弯道也是非常重要的设计点，通过合理的弯道设计，能够保证满足当地地形条件要求，设计出科学合理的公路。同时，除了需要注重弯道的设计外，也不能设计长直线，这主要是由于长直线容易造成驾驶员由于视觉、心理上的双重反应而出现视觉疲劳，进而造成各种安全事故出现。③为了保证驾驶员在实际驾驶中不会出现视觉疲劳的情况，还需要在公路两旁适当地种植绿植，并且通过雷达测速绘制图表，观察驾驶员的行驶规律，将绿植针对性地应用在公路设计中，为人车安全提供一定保障。

3基于运行速度的公路设计方法

以多种运行速度的预测方法为基础，在进行公路路线设计时，需要将车辆运行速度作为主要设计因素，根据行车路段的特殊性，对运行速度进行适当的调整，能够在原有公路线形设计基础上，对部分路段设计与实际适应程度不大的情况进行有效改善，同时还要针对实际地质地貌情况，通过对车辆行驶速度的有效测定，才进一步实现对公路线形的有效设计。

3.1曲线速度设计

曲线速度是车辆在公路转弯处曲线行驶时的速度，曲线速度是公路转弯设计的重要依据。基于曲线速度能够更好地分析公路转弯处的最佳半径，为车辆行驶提供重要的支持。曲线速度与半径、车速等都直接相关，在公路设计过程中，需要将曲线速度控制在安全范围之内。如果曲线速度过大，容易造成车辆行驶时向外的惯性过大，影响车辆方向的控制。在公路模型参数中，需将半径、速度以及车辆行驶距离等要素考虑在内，通过科学合理的计算来确定最佳的曲线速度，为公路结构设计提供参考。车辆自重会对运行惯性产生影响，进而对速度产生影响。因此，进行公路设计时需考虑到不同类型车辆转弯时的情况，如小型客车较之大型车辆速度会更容易受到曲率和半径的影响。

3.2合理确定出车辆的运行速度

确定出公路运行车速之后，设计人员还要进行科学的调整，确保公路运行车速符合规定标准要求。因为外界行车环境不断发生变化，会形成动态循环过程，因此，设计人员需要全面考虑车型影响，并加强动态分析，不断减小外部环境对公路车辆安全行驶所带来的不利影响。一般而言，公路车辆的运行速度受驾驶人员的心理状态影响较大，故设计人员要结合具体的交通环境，合理确定出公路车辆运行速度干扰等级，并综合考虑公路实际路况，对公路路面的破损状况进行准确评估，采取科学的折减方式，确保公路车辆能够可靠行驶。

3.3公路线形安全设计

针对公路设计工作来说，其运行速度设计的合理性和有效性，能够直接影响到公路安全性。为了能够提升公路的整体安全性能，在公路线形设计中，需要充分结合运行速度，实现对设计方案的有效完善。影响线形的因素有很多，这些因素之间都存在着较明显的内在联系。因此，为了能够实现对公路线形的合理设计，需要及时建立对应的评价体系，从影响最大的因素入手，对每个影响交通安全的因素建立模型，明确不同因素之间的联系和区别。以此保证通过开展对应的线形安全系统设计，评定每个指标，通过对公路线形单元设计实施总体分析，形成一个全面、综合的公路质量研究体系，为整个公路的安全性提供保障。

具体的指标主要包括以下几点：①速度连续性指标。由于车辆实际行驶速度能够非常直接地将公路线形设计水平反映出来，因此，在设计中可以应用车辆运行速度，确保公路线形设计是否进行科学合理的验证。通过大量分析后发现，线形指数变化较大的路段，交通事故发生率也更大，所以在实际的设计中，线形设计需要保证具备良好的连贯性。同时，基于公路设计能够直接影响到行车速度变化，可以通过对相邻路段行车速度之间存在的差异进行对比，发现公路线形设计存在的实际区别，实现对公路设计方案的有效完善。②线形连续性指标。通过分析公路中单独线形设计、整体线形设计之间的实际连续，明确了线形指标的实际变化规律、二者之间的差别及其在实际道路中的表现。如经过比较2个相邻的圆曲线半径后发现了明显差别，这种突变形式的公路设计，会造成驾驶员无法正常行驶，造成驾驶员出现紧张等情绪，对于行驶安全非常不利。针对这种情况，需要及时减小圆曲线安全半径，为行车安全提供一定保障。

3.4弯坡路段车辆运行速度的确定

在偏远的山区，弯坡路段比较常见，因为受到当地地形的影响，使得公路线形指标比较低，会给车辆的安全行驶带来严重威胁，在此公路工程项目当中，设计人员通过合理确定出公路弯坡路段的线形指标，并严格控制公路行车速度，能够显著减少危险事故的发生。

3.5基于速度的公路安全设计

公路设计的重中之重是安全设计，安全设计与车速有着密切关系。速度的快慢和改变对安全有直接影响，因此需重视对车辆行驶速度的分析和计算，将车辆行驶的最佳速度与不同的公路路况进行关联，从而建立公路安全体系。需将公路情况与速度作为安全指标进行分解，也就是将定性的描述转化为定量的计算指标，从而为公路安全设计提供参数依据。各种不同的指标间也要建立关联，如转弯半径与直线公路之间，一般转弯半径较大，公路直线距离也可以相应延长；但如果转弯半径较小，为确保车辆安全将车辆进入弯道的速度进行控制，就会缩短公路直线路段的长度。

结语

基于运行速度的公路设计方法，可提高公路设计的科学合理性。速度对于公路车流情况的影响十分显著，对车辆速度的影响分析，可为公路设计提供支持和依据。在公路设计过程中，需考虑车辆行驶速度的影响情况，根据需要在必要的环节优化设计方案，确保公路交通状况安全、可靠。

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