基于EICAD的运行速度协调性评价

■季学亮

（中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司重庆400023）

基于EICAD的运行速度协调性评价

■季学亮

（中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司重庆400023）

为了检验和优化道路的线形设计，以提高道路设计的安全性，需对公路运行协调性进行评价。调用了《公路项目安全性评价指南》的分段计算原理，应用EICAD软件进行运行速度的模拟检验，建立了二者相耦合的运行速度协调性评价模型。最后通过实例运用，检验了模型的可靠性和有效性。结果表明：该评价模型能有效的评价运行速度的协调性，为平纵面的安全性的优化设计提供参考。

运行速度协调性评价EICAD

0 引言

运行速度协调性评价是交通安全评价的一部分，《公路工程技术标准》[1]明确规定要进行交通安全评价。因此对运行速度的协调性作出科学有效的评价对于保障道路交通安全具有重要意义。

本文采用基于EICAD与《指南》的耦合模型来评价公路运行速度的协调性，从而为道路线形安全性评价和线形优化提供参考。

1 传统运行速度评价方法对比

运行速度是指路面平整、潮湿，自由流状态下，行驶速度累计分布曲线上对应于85%分位值的速度。目前评价运行速度协调性方法主要有两种，一是以交通部推荐的《指南》为依据展开；二是美国FHWA开发的IHSDM模型。

当采用美国的公路安全设计模型IHSDM时，需要对其预测公式的参数进行修正[3]，但目前并没有公认的修正系数。依据《指南》的运行速度协调性评价方法在我国有着较广泛的研究，但多数方法的可靠性和适应性有待提高。

2 运行速度协调性评价

EICAD3.0汇集了多年来公路与城市道路设计领域的理论创新成果，主要应用于交互式道路与立交设计，是目前许多大型设计院使用的主流设计软件之一。

基于EICAD与指南耦合模型主要是从以下两方面来评价运行速度协调性：一是相邻路段的运行速度的离散性；二是设计速度与运行速度之间的波动差。其主要步骤如下：

（1）完成公路平纵线形设计；

（2）按公路线形特征对路线进行分段；

（3）确定评价模型的初始参数；

（4）利用EICAD进行各分段运行速度的计算；

（5）修正各车型运行速度，并计算相邻运行速度的差值；

（6）进行评价；

（7）对公路线形设计进行优化。

2.1 运行速度计算分段[7]

运行路段划分法对路线进行分段，根据路段线形特征点（如曲线半径和纵坡坡度的大小）将整条路线划分为平直路段、纵坡路段、曲线路段和弯坡路段，每段作为独立单元，分别进行车速预测。

（1）平直路段：半径大于1000m曲线，纵坡坡度小于3%；

（2）纵坡路段：纵坡坡度大于3%，半径大于1000m，坡长大于300m；

（3）曲线路段：半径小于1000m，纵坡坡度小于3%；

（4）弯坡路段：纵坡坡度大于3%，半径小于1000m。

2.2 运行速度分段计算公路运行速度分段完成后，需要对各分段的运行速度进行测算。

对各相邻路段的线形特征点（直线起终点、平曲线起终点及曲中点、竖曲线变坡点等）进行双向运行速度预测，当选定一个方向进行第一次的运行速度测算时，首先要推算与设计路段衔接的相邻路段速度，并以此作为本路段的初始运行速度，然后根据所划分的路段类型，按平直段、曲线段和纵坡段等分别进行运行速度的测算。最后计算相邻路段运行速度的差值。

2.3 运行速度协调性评价

各分段的运行速度计算完成后，计算相邻分段的运行速度差值和设计速度与各分段运行速度的差值，根据和来评价公路运行速度的协调性。运行协调性评价标准如下：

（1）运行速度协调性好；

（2）运行速度协调性较好，若条件允许，可适当调整相邻路段线形技术指标，使差值小于或等于10km/h；

（3）运行速度协调性较差，相邻路段可能需要重新调整平纵面设计。

（4）需对该分段的技术指标进行核算。

3 应用实例

马武至龙潭一级公路起于涪陵区马武镇民协乡，接南涪高速公路马武互通，路线终点位于大顺乡兴农村，全线采用双向四车道一级公路标准，路基宽度20m，设计速度60km/h，桩号K0+000~K38 +438.74。本项目应用EICAD与指南耦合的运行速度评价模型对线形设计进行检验。运用2.1的路段划分法对马龙路进行分段，马龙路全线一共可分为109段，其中37段平直路，24段纵坡路，28段曲线路，20段弯坡路。

将本项目的各项线形参数输入EICAD-V85系统中，构建该路段的线形安全性评价分析模型。

根据马龙路运行速度曲线和各车型的运行速度计算表，可得到修正后的各分段的运行速度值及其相应差值和。根据和评价马龙路全线的行车安全性

全线平面线型较好，纵坡较平缓，小客车计算运行速度集中在75km/h左右，大货车计算运行速度集中在60km/h左右，可以得出本项目运行速度协调性好，符合运行车辆行车安全要求。对于介于10~20的路段，有条件时可对其相应的技术指标进行调整。

4 结语

（1）通过分析《指南》运行速度分段计算模型和EICAD的运行速度计算程序，建立了基于EICAD与《指南》耦合运行速度评价模型。

（2）将该运行速度协调性评价模型应用到马龙路的线形检验中，验证了模型的可靠性和有效性。

（3）基于EICAD和《指南》的运行速度评价模型可以方便地对分析路段的线形参数进行实时优化调整，一定程度上弥补了公路线形设计中以设计速度为指标的缺陷，从而提高设计的安全性和可靠性。

[1]JTGB01-2014.公路工程技术标准 [S].中国：中华人民共和国交通部，2014

[2]赵磊.山区公路运行速度协调性评价方法研究 [D].西南交通大学,2010.

[3]刘家富,郑娜.现行的运行速度协调性分析方法 [J].城市建设理论研究（电子版）, 2015,(10):3438-3439.

[4]张诗波,暴秀超,李慧,朱晓海.基于纬地软件的公路线形安全性评价方法研究 [J].公路,2013,07:5-8.

[5]黄文杰.基于BP神经网络的城市道路交通安全评价研究 [J].科学技术与工程, 2009,18:5607-5609.

[6]刘唐志,周静,唐伯明,徐进.仁赤高速公路安全性分析以及限速方案研究 [J].中外公路,2014,03:326-329.

[7]JTC/TB05-2004.公路项目安全性评价指南 [S].中国：中华人民共和国交通部，2004

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-6-288-1