中美两国公路设计参数对比分析

池育源

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

0 引言

在即将过去的十二五期间，我国公路基础建设速度飞快，成绩斐然，尤其是干线公路得到了很好的发展，初步形成了横跨东西、纵穿南北、四通八达的路网架构。截至2014年底，我国高速公路总里程达到11.19万km，里程规模世界第一，基本上建成了比较完善的国家高速公路网。美国的高速公路不论是设计实施还是运营管理均是世界一流，在过去的时间里面，虽然社会体制不同、经济发展模式不同，但是在公路交通方面两者总是在比较学习。

公路总体布局的关键是公路设计，公路设计的科学性和可靠性会直接影响公路在投入使用后安全性和舒适性，因此，在此结合中国的公路设计情况来研究美国公路设计与中国的公路设计标准的差异性，通过分析研究中、美两国在道路设计方面的资料和设计规范，分别对两国在道路设计各个环节的不同之处，从道路功能分类、路线相应的设计参数逐一进行对比，研究两者的优缺所在。

1 公路功能分类对比

1.1 美国的公路功能分类

在公路分类方面研究，美国起步较早。美国主要是根据公路路线所经过的区域性质和交通服务特性进行分类的，是一种在世界上使用较为广泛的公路分类方法。由于美国的城市和乡村地区在很多方面存在不同的特点，如土地密度、土地类型、街道密度、公路网密度、出行方式等等，所以，通常美国将公路所处在的区域分为城市和乡村两大类进行第一级的分类，然后再按功能层次进行下一级的类型划分[1]。

表1 美国公路功能分类及所占比重表[2] %

从表1可以看出，在美国，乡村公路的比重占78%，这个是由美国的居民居住密度决定，美国中心城市虽然繁华、人口众多，但是常驻人口少，大多都在相邻的州或者城镇居住。例如，有很多在纽约工作的美国人会在新泽西州买房子常驻，这就决定了美国乡村地区的公路比较发达。美国乡村公路与我国的乡村公路定义不一样，美国乡村公路是指在公路所经过的地区是乡村。

1.2 中国的公路分类

我国的公路分类具有中国特色，符合我国国情，主要是依据行政等级、服务功能、适应的交通量来进行公路分类。依据国内现行的JTG B01—2014《公路工程技术标准》[3]和JTG D20—2006《公路路线设计规范》[4]，按照使用任务、功能和适应的交通量将我国的公路划分为5个等级，分别是高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路，详见表2。

表2 道路等级和交通量对应表

2 路线设计对比

公路设计的基本核心是路线设计。线形合理可以提高车辆行驶的舒适度和安全性，同时在一定程度上也可以简化施工难度，进而提高公路经济效益和延长公路使用寿命。换句话说，路线就是公路的生命，公路的舒适性、安全性、可靠性等均与路线设计有着密切的关系。下面从常用的几个设计参数来对比分析中美在路线设计中的差异。

2.1 车道宽度

依据国内现行的JTG B01—2014《公路工程技术标准》和美国现行的《Highway Design Manual》，整理了中美车道宽度对比表，见表3。

表3 中美车道宽度对比表

从表3可知，通过米和英尺之间单位换算后，中国和美国在车道宽度上的差异较小，从整体上看，中国车道宽度比美国的车道宽度大，最大的偏差是0.84 ft，约0.25 m。单个车道宽0.25 m，也就意味着整个公路断面多车道总宽度宽1 m，这也是引起国内车道经常变道、见缝就钻的原因之一。

2.2 中间带宽度

根据我国现行的JTG B01—2014《公路工程技术标准》关于中间带宽度的规定，中央分隔带宽度应根据公路项目中央分隔带功能定位和项目区域建设条件确定，不再指定推荐值。在美国，中间带主要是乡村多车道公路设置，其中间带宽度标准见表4。在表4中，可以很明显地看出美国的中间带宽度总体上较宽。因此美国多车道乡村公路大多都是州际公路，车速快、通行能力大，保证车辆的行驶安全。

表4 美国多车道乡村公路的中间带宽度表

2.3 路肩宽度

路肩是一种道路设施，通常见于高速公路上，设在道路的旁边，供车辆发生故障或者其他紧急事故需要停下时使用，在不少国家和地区，路肩亦充当紧急车辆避险的通道。

根据中美两国相应的设计标准，整理出了中美路肩宽度对比表和中美路肩类型对比表，见表5和表6。从表5中可知，美国路肩宽度有5种，分别是不设置路肩、2 ft、4 ft、6 ft、8 ft以上，而中国的路肩宽度取值有不设路肩、0.5 m、0.75 m、1.5 m、3.0 m中取值，此外，在不同情况下又做出更加详细的规定。

表5 中美路肩宽度对比表

相比较美国而言，中国的路肩设计的标准较详细，JTG B01—2014《公路工程技术标准》中对各个等级道路的右侧硬路肩、土路肩，分离式断面高等级公路的左侧路肩宽度都做了详细的规定。

从表6中美路肩类型对比表中可知，美国的路肩类型有4种：铺设式（水泥为主）、砾石式、组合式（铺设+砾石）、草皮式；中国的路肩类型有两种：硬路肩和土路肩。

表6 中美路肩类型对比表

2.4 圆曲线超高值

平曲线超高是一个重要的公路线形设计考虑因素[5]。根据中美两国相应的设计标准，整理出中美圆曲线超高值对比表，见表7。从表7中可以看出，中美两国在圆曲线超高值的设计值是一样的。

表7 中美圆曲线超高值对比表 %

2.5 最大纵坡

我国各级公路最大纵坡规定如表8。

表8 最大纵坡取值表（中国）

在美国，每一种道路等级都有相应的纵坡设计标准。下面分别根据美国不同的公路类别对其相应的纵坡取值进行分析。表9是乡村本地公路的纵坡取值表。城市本地公路的纵坡建议取乡村本地公路山区纵坡取值的15%。表10是乡村集散公路纵坡取值表，城市集散公路的取值尽可能不超过5%。表11是乡村干线公路纵坡取值表。表12城市干线公路纵坡取值表。表13是乡村和城市的州际公路纵坡取值表。

表9 乡村本地公路纵坡取值表（美国）

表10 乡村集散公路纵坡取值表（美国）

表11 乡村干线公路纵坡取值表（美国）

表12 城市干线公路纵坡取值表（美国）

表13 乡村和城市的州际公路纵坡取值表（美国）

3 结论

本文通过对中国和美国现行的公路设计标准和相关参数进行逐一对比分析，得到两个国家在每个环节的特点，各有千秋，并非是美国设计标准就可以完全照搬。中国和美国土地面积旗鼓相当，但中国的人口密度却是美国人口密度4倍多，因此两个国家在道路交通上的出行需求的基本国情是不一样的，这也决定了两国在道路设计方面差异性。在“十三五”期间，公路建设应该会迈进一个新时代，我们可以借鉴美国在设计方面的优点，例如，公路功能设计应该和交通需求层次、交通出行阶段相互对应，同时，也要将国内公路设计的优势继续发挥，不断完善我国的道路设计标准体系，使得我国的公路设计形成一个科学体系。