吴德丰
(四川川北公路规划勘察设计有限责任公司 628017)
设计速度对特定路段而言是一个固定值,但实际的行驶速度是随公路线形、车辆动力性能及驾驶员特性等各种条件的改变而变化。从公路使用者的安全角度考虑,在路线设计中,需要以动态的观点来考虑实际运行速度,从而提高公路的安全性。
运行速度指的是中等技术水平的驾驶人员根据实际道路、交通及气候等条件下保持的安全行驶速度。通常采用测定速度的第85百分位行驶速度作为运行速度(V85)。运行速度的作用是针对设计速度存在的不足,采用运行速度进行检验,以改善技术指标;或采用必要的交通安全技术和管理措施,确保车辆安全运行。
(1)各级公路设计速度是根据公路的功能、等级和交通量,并结合沿线地形和地质等状况,经论证确定。
(2)高速公路根据交通量和地形等情况选用高的设计速度。位于地形及地质等自然条件复杂的山区及交通量较小的高速公路,经论证设计速度可采用60 km/h,一般设计速度为120 km/h、100 km/h和80 km/h。
(3)一级公路作为干线公路,在纵向和横向干扰较小时,设计速度采用100 km/h或80 km/h;一级公路作为集散公路时,根据混合交通量及平面交叉间距等因素,设计速度采用60 km/h或80 km/h。
(4)二级公路作为干线公路,设计速度采用80 km/h;二级公路作为集散公路时,混合交通量较大及平面交叉间距较小的路段,设计速度采用60 km/h;二级公路位于地形和地质等自然条件复杂的山区时,经论证该路段的设计速度采用40 km/h。
(5)三级公路作为支线公路时,设计速度采用40 km/h;在地形和地质等自然条件复杂的路段时,设计速度采用30 km/h。
(6)四级公路在地形及地质等自然条件复杂的山区或交通量很小的路段时,设计速度采用20 km/h。
(7)村道公路为村社连接支路,设计速度一般采用10~15 km/h。
(1)道路行驶速度确认。驾驶人员在进入行驶路段时,应当根据驾驶车辆状况、行驶道路等级和道路交通标志标牌等行驶信息,判断该道路的最高行驶速度、最低行驶速度和平均行驶速度[1]。
(2)夜间行驶。由于夜晚的光线与白天的光线有很大差别,视距缩短,视物不如白天清楚。所以驾驶人员在夜间行驶时,应当注意降低行驶速度,特别是对于视力差的驾驶人员尤为重要。
(3)容易发生危险的路段行驶。在道路不平、有急弯、视线不好或没有红绿灯的路口等,都是容易发生交通事故的路段,一般设有公安机关交通管理部门制作的“危险路段请慢行”或“事故多发地段”等警示牌。驾驶人员在行驶过程中看到这种警示,应当自觉减速慢行,避免事故发生。
针对设计速度方法上存在的主要问题,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,有效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[2]。
《道路交通安全法》第四十二条规定:“机动车上道路行驶,不得超过限速标志标明的最高时速。在没有限速标志的路段,应当保持安全车速。”通常在确认行驶安全速度时,应当考虑以下几个方面的因素:道路的性质,如主干道路、次干道路、专用道路或市政道路等;道路的等级,如高速、一级、二级、三级、四级和村道公路等;道路的路面状况,如水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处治或砂石路面等;道路的线型和纵坡,如急弯或陡坡;自然气候条件,如沙尘、雨、雪、雾及结冰等;机动车本身的速度性能,如小型车、中型车、重型车、空载车和重载车等;机动车的安全技术状况,如新车、旧车或事故车等;道路交通流的状况,如节假日、上下班高峰期和正常运营期等。
根据有关部门测算,时速为105 km/h时,驾驶人员就只能观察到40°以内的物体,超速行驶时,对前方突然出现的险情,难以及时和妥善处置[3]。
超速行驶的车辆要经常超越正常行驶的车辆。如果道路上车辆流量较大时,超速车辆每超1辆同方向行驶的车辆后驶入原路线,就增加了1个交织点,车速越快,车距应越大,但超车时车距却不断减少,从而增加了事故发生的几率。
超速行驶影响车辆的使用寿命和安全性能,加大了车辆的工作强度和负荷,加剧了机械的磨损和损毁,极易造成发动机和传动轴故障及轮胎老化和变形,导致事故的发生。
纵坡小于3%的直线和半径大于1 000 m的大半径曲线自成一段;其余小半径曲线段和纵坡大于3%、坡长大于300 m的纵坡路段以及弯坡组合段,作为独立单元分别进行速度测算段;当直线段位于两小半径曲线之间,且长度小于临界值200 m,视为短直线,运行速度保持不变。
运行速度是指当交通处于自由流状态且天气良好时,在路段特征点上测定的第85个百分位上的车速,即V85。在任选一个方向进行第1次的运行速度V85测算时,首先要推算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,分别进行运行速度V85的推算。
初始运行速度V0,一般可通过调查点的现场观测或采用如表1所示对应的速度。
表1 设计速度与运行速度V0间的对应关系表
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上都有一个期望行驶速度。当初始运行速度小于期望运行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。平直路段上车辆的加速过程,如表2 测算直线上运行速度。
表2 平直路段上期望运行速度和推荐加速度值
小半径曲线段的运行速度。对于平曲线半径小于1 000 m的路段,分别对曲线中部和曲线出口处的运行速度进行预测。根据曲线入口速度Vin、当前路段的曲线半径Rnow和前接曲线的半径Rback,预测曲线中部的速度Vmid;然后根据曲线中部速度Vmid、当前路段的曲线半径Rnow和后续路段的曲线半径Rfro,预测曲线出口处的运行速度Vout(表3)。
表3 平曲线上的速度预测模型对数
纵坡路段。当纵坡度大于3%、坡长大于300 m时,如表4所示对小客车和大货车的运行速度V85进行修正。
表4 特殊纵坡下各车型运行速度的修正
弯坡组合路段。如表5所示预测模型,计算小客车和大货车在弯坡组合线形中的特征点运行速度V85。
表5 弯坡组合线形下的运行速度预测模型
大货车 Vout=13.490+0.797Vmid-0.697inow2出口曲线~曲线小客车 Vout=1.819+0.839Vmid+1.427lnRnow+0.782lnRfro-0.48inow2大货车 Vout=26.837+0.830Vmid-3.039lnRnow+0.109lnRfro-0.594inow2
表中R∈[120,1 000]∪[2%,6%];Vin、Vmid和Vout分别为驶入曲线的速度、曲中或变坡点前的速度以及驶出曲线的速度;Rback、Rnow和Rfro分别为驶入曲线前的半径、所在曲线的半径和前接曲线的半径;inow1和inow2分别为曲线前后两段的不同纵坡度。
根据单元测算的运行值,以V85为纵坐标,路线里程桩号为横坐标,加上直线与平曲线、纵坡和竖曲线等栏目,绘制出沿线运行速度变化曲线,即“运行速度断面图”。
通过对汽车行驶速度、影响汽车安全行驶的因素和超速行驶的危害分析,让驾驶员了解安全行驶的重要性,从而避免因超速驾驶造成严重的交通事故,更好地保证车辆在行驶过程中的安全、经济、快捷和舒适。