路线设计中影响道路安全的设计要素分析

贵春

摘 要：路线设计是公路正常运行的提前和基础，汽车在行驶过程中的舒适性、安全性、经济性和通行能力都受其影响，重要性可见一斑。文章重点分析了路线设计中影响道路安全设计的各种要素，希望通过文章的论述，可以为路线设计工作提供借鉴的意义。

关键词：路线设计；道路安全；要素；分析

前言

公路建设中很重要的一个方面就是公路路线设计，它所起到的作用是绝对不容忽视的，路线设计是否合理在一定程度上影响着道路的安全性，也能有效的控制工程造价。优良的路线设计会起到公路建设的经济效益和社会效益的双赢作用。

1 道路线形与交通安全的关系分析

公路线形设计处于公路设计的核心位置，设计的根本宗旨是要保证车辆行驶的安全舒适，驾驶员的视觉和心理反应，引导驾驶员的视线，保持线形的连续性，使驾驶员有足够的舒适感和安全感。如果公路线形的质量达不到标准，公路运营的安全性、经济性、舒适性、快捷性都不能达到有效发挥。现阶段我国公路路线设计是按照中华人民共和国行业标准，公路工程技术标准所规定的各等级公路的线形设计标准值，采用设计车速为基本设计参数规定的最低设计标准，其他的设计指标根据设计车速相应取定。应提高道路运输的能力和服务水平，达到线形设计的经济性，建立较为科学合理的公路路线设计方案。从多起交通事故不难看出，公路线形几何要素的不合理和各种不良的线形组合，是导致交通事故层出不穷的罪魁祸首。

（1）直线：如果直线段过长，驾驶员就会因为沿途的景观过于单调而出现疲劳，注意力难以集中，反应不灵敏，此时如果有突发状况发生，就很容易产生交通肇事。很多驾驶员行驶在长直路段时就喜欢开快车，行驶到直线路段末段后的曲线部分车的速度还是处于一个比较高的位置，如果遇到弯道超高不足，交通事故的发生几率就会大大增加。

（2）曲线：研究表明弯道上发生事故的频率是比较高的，如果再与陡坡和路面滑溜等问题交织在一起，那么交通事故就会更容易发生。

（3）平曲线：平曲线和交通事故有着莫大的关系。在圆曲线上，汽车安全行驶会受到横向力的不良影响。大半径曲线比小半径曲线出现的事故率要低。连续曲线当半径协调时产生的事故率比不协调时低。总而言之，曲线比径大小和事故的发生率成正比例。

（4）竖曲线：驾驶员视距会受到道路凸形竖曲线半径的影响，半径过小时，驾驶员的视野也会变小，行驶前方的驾驶员就不甚明了，很容易产生碰撞，交通事故的发生几率也会大大增加。

2 公路路线设计现状及存在的问题

针对公路路线设计研究表明，国外已经从以前只是考虑汽车的动力学要求转变为更加关注驾驶员的生理和心理特征，处处体现以人为本的设计理念，对道路使用上的舒适度比较重视，还重点研究设计的安全性、连续性、一致性、经济性。在我国主要是在经济评价、财务评价以及工程技术等方面来对路线方案进行评估，而较少的关注对环境和社会的影响，对线路的科学性和合理性也没有很好的认识，应该看到最为经济的方案也许不是最好的选择。

3 公路路线设计中的各要素与交通安全的关系

3.1 视距的保证与交通安全

行车视距会直接影响到行车的安全通畅性，是衡量道路使用质量是否标准的重要方面之一。拥有了足够的视距才能保证行车的安全性，提高通行能力。行驶时，要想对路况信息进行很好的处理，需要通过充足的行驶距离来完成。设计视距时，反应时间应大于所有驾驶员的正常平均值，尤其是在比较复杂的情况下，在取反应时间时，需要增加判断时间，通常情况下取值应大于2.5秒。

3.2 线形设计连续性与交通安全

所谓线形设计连续性就是公路设计中的几何条件与驾驶员的期望驾驶速度相适应的特性。如果两者发生了不一致，驾驶员通常会情不自禁的以期望的速度行驶，这样如果行驶路段发生了意外，驾驶员就有可能采取不太恰当的措施，此时产生交通事故的几率就会大大增加，所以线形设计的连续性是设计中比较重要的环节。线形设计的连续性通常用运行速度来评价。

3.3 路线交叉与交通安全

交叉道路的路况应该在驾驶员的识别上提供足够的便利条件，并且在车辆相互干扰最小的情况下让车辆顺利通过。这样就需要使交叉处主线与被交路线平纵指标能够取比较高的值，还要保证视距良好。如若不然，对于别的车辆运行和交通管理设施的信息驾驶员就很难进行有效识别，进而不能很好的控制运行。平面交叉口的车流将促进交叉、分流和合流冲突点的产生，它们也会在一定程度上对交叉口的行车速度和交通安全产生影响。所以在交叉设计中应以流量和流向为出发点，采用不同的交叉形式以及采用灯控或采取渠化分隔等控制方法来最大限度的减少以上的冲突点。

3.4 纵断面设计与交通安全

路线纵断面就是顺着道路中线竖直剖切，而后进行展开。直线和竖曲线是纵断面设计线的重要组成部分。直线分为上坡和下坡，而它的坡度和长度都将对汽车的行驶速度和行车的安全性产生一定的作用。竖曲线通常情况下设置在直线坡度转折的位置上，也因转折形式的不同分为凹曲线和凸曲线。道路纵断面设计的重要控制指标主要是由纵坡的坡长坡度决定的。在进行最大纵坡的确定之时，汽车的动力特性、道路等级、自然条件是需要重点考量的。除了之外，排水也是应该保证的，这就需要考虑最小纵坡，应大于0.3%。纵断面上相邻两变坡点间的长度就是坡长。较陡纵坡和一般纵坡的最小长度是坡长限制的主要方面。从行车的平顺性和线形几何的连续性上考虑，纵坡不适宜太短，最小坡长规定汽车设计速度行驶9～15s的行程。长距离的陡坡也会对汽车的行驶产生一些负面效应。所以在纵断面设计中对最大纵坡、坡长限制的合理运用是很重要的。

4 路线智能优化技术

智能优化法是基于空间数据挖掘技术和多目标遗传算法求解路线方案的最优解集的公路路线智能优化模型，获得协调各设计目标的路线方案，作为交互式公路路线CAD系统初始设计方案，进而将公路路线计算机辅助设计能力水平和设计层次进行提高，还有助于公路路线设计智能辅助决策能力的提升。公路路线设计优化过程必须从公路原始空间数据库中真实及时地提取、分析与公路路线相关的空间数据，为公路路线目标函数计算提供数据资料依据。按所需空间数据的属性和查询方法，路线设计空间数据挖掘方法可分为点数据挖掘、线数据挖掘、面数据挖掘。公路途径地区的地面高程是路线的位置、工程量的重要决定方面，在公路路线设计中起着关键的作用。由于纵断而地面线和横断面地面线是公路路线设计不可或缺的部分，所以应将公路路线设计领域知识与空间分析相结合，这样才能得到所需地理地质和公路区域的相关信息。建设公路路线时，总会与其他公路、铁路、河流等相交，在分析了路线所交河流的宽度、流量等信息后就能够确定拟建桥涵的跨径，进而为公路路线方案的优化提供支撑。通过公路路线智能优化系统模型的有效建立，对于路线优化过程中模糊性、不确定性的问题能够进行很好的解决，进而促进公路路线的设计工作，便于更多的设计精品的涌现。

参考文献

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