道路路线设计的可靠性和安全性分析研究

朱晋超

(华设设计集团股份有限公司，江苏 南京 210014)

0 引言

随着社会经济的高速发展，群众的日常生活水平已经得到了极其显著的提升，越来越多的人拥有私家车，这也进一步突出了道路安全问题的重要性。而通过更加安全、可靠的道路路线设计，能够在根本上提高整体道路质量，更好地满足人、车对于驾驶环境所提出的基本需求，在最大程度上强化车辆行驶的安全性[1-3]。因此，这就需要在根本上提升对于道路路线设计的重视程度，充分结合城市内部的实际交通情况进行更加科学合理的设计，确保道路设计的安全性与可靠性能够在根本上得到提升。

1 提升道路路线设计可靠性与安全性的基本原则

1.1 设计方案应当遵循的原则

在道路路线设计方案的制定过程中，其必须重点保证方案内容的规范性，设计方案应当有充足的数据信息以及技术论证提供支持，其中最重要的就在于可行性，只有在满足这一基本条件后才能够提升设计方案的参考价值。而在对方案安全性与可靠性等内容展开分析的过程中，还要对方案在实际施工建设阶段能否满足运行速度、运行协调性等多方面指标进行综合考虑，在达到指标要求后，对实际应用过程中的可靠性要求与安全性要求展开深入分析。如果符合要求，就应当在后续的设计阶段展开综合考虑；若不符合要求，就要结合相关数据信息来对原本的路线设计内容进行优化，或是采取布置交通安全设施或是结构物的方式，进一步提升方案内容的可靠性与安全性[4]。

1.2 设计初期应当遵循的原则

在道路路线设计的初期工作中，现场考察属于其中的关键内容，只有在确定好现场位置、地形信息以及人流量等多种因素后，才可以顺利开展后续的设计工作。同时，设计人员也要针对施工现场的具体情况进行充分调查，比如区域内部的交通量、行驶条件、行车速度以及行驶特征等，并且还要对近年来交通事故发生频率较高的路段进行综合分析，准确找出引发车祸的主要原因与不利因素，及时采取针对性措施加以解决。通过根据实际情况所作出的报告内容，能够构建出安全性与稳定性更高的评估模型，为道路路线设计工作提供更加优异的措施，为后续设计工作的顺利开展奠定坚实基础[5]。

2 路线线型对交通产生的影响

2.1 直线线型产生的影响

在当前的交通系统中，直线线型的道路不仅行驶起来有着较高的舒适性，还可以有效避免转弯所引发的事故风险，如果整体直线路段的距离比较长，也会进一步体现出直线线型中存在的各类问题，如图1所示。首先，如果驾驶人员长时间进行直线行驶，必然会产生一种放松心理，驾驶警惕性也会大幅度降低，如果在前方路段中出现了前车制动或是其他紧急事故，很难及时调整驾驶状态，这就会引发交通事故。其次，弯道减速属于车辆驾驶中的常识，如果在前方路段突然进入弯道，也会对直线行驶的车辆带来一定程度的风险因素，比如翻车事故等，这些都属于直线线型过多所产生的影响。因此，需要在路线线型的设计过程中，对直线路段的长度进行科学合理的控制，避免驾驶人员处在一种长时间直线行车的状态中，从而有效降低交通事故的发生概率。

图1 直线线型

2.2 曲线线型产生的影响

在曲线线型道路中，一方面会使得驾驶人员处在一种精神紧张的状态中，另一方面也不利于车辆的提速，会对道路的通行效率产生一定程度的影响，如图2所示。因此，在道路路线设计过程中，长距离曲线线型的设计应用相对比较少，根据相应的数据信息可以明显看出，曲线线型道路中交通事故的发生率相对于其他线型来说比较高，特别是在高低坡路段中，如果采用了曲线线型的设计模式，就会对交通安全产生较大的威胁。因此，为了保证驾驶安全，要尽量避免在道路路线设计中采用曲线线型。

图2 曲线线型

(1)竖曲线线型。竖曲线线型大多出现在道路的横纵面角度上，如果采用了竖曲线线型的道路设计模式，并且曲线半径比较小，就会由于限制驾驶员视线而产生严重危害，整体视野范围也会降低，不利于驾驶人员及时掌握前方的实际路况。一般情况下，竖曲线的半径越小，对于视野所起到的遮挡作用越严重，容易产生撞车等严重交通事故，对道路的行车安全带来极大威胁。

(2)平曲线线型。在道路路线设计中，较为常见的平曲线线型主要为缓和曲线以及圆曲线。在平曲线路段中，车辆行驶危险性提升的主要原因就在于曲线行驶过程中会产生离心力，这也是在进行平曲线线型道路设计过程中需要重点关注的问题。车辆自身的摩擦力是确保其在行驶阶段不偏离原本行驶路线的主要保障，这就需要尽量降低平曲线的弧度，减少车辆的离心力，或是通过提高车辆轮胎与路面摩擦力的方式，全方位提高行车安全。而处在曲线路段中行驶的车辆，会由于自身的摩擦力而形成一个临界值，如果离心力超出了车辆承载的上限，就会引发行驶路线偏移等问题，严重情况下还会引发翻车、撞车等事故。因此，在进行平曲线线型设计的过程中，要对最小净值进行科学合理的设置，这也是确保车辆能够平稳行驶的关键，从而大幅度降低交通事故的发生概率。

3 加强道路路线设计可靠性与安全性的具体措施

3.1 做好必要的实地考察工作

道路路线的设计工作属于城市内部最为基础的建设工程，通过道路的施工建设，不仅可以为群众的日常出行提供更加便利的交通条件，对于城市经济的发展以及城市化发展水平的提升也起到了良好的促进作用。在正式对道路路线进行设计之前，对群众所提出的意见与建议要进行综合考虑，并做好对应的调研工作，对道路建设周边部位及时开展考察与意见征询工作，明确居民对道路建设的看法。同时，还要与当地的城市规划建设部门以及政府部门进行深入沟通交流，保证各大工作部门之间可以互相协作，为道路建设起到良好的促进作用。另外，还要将道路建设与其他基础设施有效结合在一起，以此来提升道路建设的美观性，防止因道路建设不当而对城市后续的建设与规划产生不良影响。

3.2 做好路线的平面设计与纵面设计

在明确道路路线设计的主要控制点后，设计人员就要展开更加详细的平面设计与纵面设计，从而提高路线平面线位的科学性与合理性。在道路路线设计过程中，首先应当满足行驶力学的基本需求，重点考虑驾驶人员心理、视觉与生理等多方面的需求，从而稳步提升车辆行驶的安全性、经济性与舒适性；其次，路线设计工作是一种整体性较为显著，并且技术含量较高的系统性工作，也会对道路的安全性与可靠性产生直接影响，设计人员需要根据安全、耐久、和谐的基本设计理念，遵循以人为本的基本原则，科学合理地应用各类技术指标来提升路线设计的安全性与可靠性，在最大程度上提高道路的综合效益与服务质量；最后，要保持平面线型与纵面线型的连续性，通过不同线型要素的应用，防止线型指标出现大小变化、失衡等不良现象，确保线型能够与地形景观与周边环境互相协调。除此之外，在进行平面、纵面线型设计的过程中，还要对以下几点设计内容进行深入考虑。

(1)视距。在道路路线设计过程中，应当满足基本的超车视距与停车视距，提高行车安全性，而在两条相交的公路当中，各自停车视距内所组成的三角区域不允许存在任何障碍物。

(2)直线长度。道路路线设计应当根据设计速度与运行速度协调性存在差异路段，根据技术指标进行检验，并进一步分析公路的设计指标是否能够满足基本的运行需求。同向圆曲线之间的最小直线长度应当在设计速度的6倍左右，而反向圆曲线的最小直线长度则在设计速度的2倍左右。

(3)纵坡。在纵断面设计过程中，纵坡属于其中的关键控制指标，应当对道路的通行能力、工程投资预算以及交通事故发生概率等多种内容进行确定。通常情况下，在大桥或中桥中，纵坡不能高于4%，而隧道中的纵坡则要控制在3%左右。

(4)坡长。坡长主要就是两个边坡点之间的基本距离，为了保证纵断面设计能够与地形之间紧密结合在一起，提升行车安全性，最小坡长就要根据设计车速行驶9～15 s的行程进行确定，而在平原地区可以适当放宽最大坡长。

3.3 道路路线的线型组合设计

路线设计中所采用的主要为立体线型设计方式，设计人员应当对平面、纵向与横向之间的合理配合展开综合考虑，而在设计过程中需要重点关注的问题主要是：首先为平面直线与纵断面直线之间的组合，在进行设计时应当对当前地区内部的道路行驶条件、车辆驾驶特征以及交通事故资料等分布特点进行全面分析，从而进一步构建出公路运转速度协调性、线型指标设计一致性等与安全性相关的评价模型，建立起一种具备全面性、客观性的安全评价框架，而后在框架内部选择科学合理的技术手段来对路线进行设计；其次为平面直线与纵面凹形竖曲线之间的结合，在周边地形环境的应用过程中，还要进一步征求当地政府部门与规划部门的意见，确保路线、桥梁等构造物能够有效提升道路的安全性与稳定性；最后为平曲线与竖曲线的结合。一般情况下，平面线型与纵面线型之间的有效结合能够发挥出自身的优点，在不提升造价的情况下，进一步提高道路的使用效能，使得汽车可以保持均匀速度。而平面线型与纵面线型之间组合设计的关键内容，就在于要与道路所处地区的景观有效结合在一起，以此来保证平纵组合可以得到更加灵活的应用。

4 结语

综上所述，道路路线设计属于一种具备较高整体性与技术含量的工作内容，同时也是对道路后续应用过程中的安全性与可靠性产生影响的重要因素。因此，设计人员在实际设计过程中，就必须要按照安全、和谐、耐久的基本设计理念，遵循以人为本的基本原则，充分结合路线的实际情况来提高道路路线设计的安全性与可靠性，从而更好地促进道路综合效益的稳步提升。