福建某山区高速公路运行速度协调性评价

何 芳

（福州职业技术学院，福建 福州 350108）

随着我国经济的不断发展，高速公路路网也日益发达，高速公路的发展也为经济社会发展提供了基础性保障并注入持久动力，截至2021 年底，我国公路总里程528.07 万km，其中高速公路方面的里程数高达16.91 万km[1]。随着高速公路里程公里数的不断增加，保障高速公路行驶的安全性和舒适性愈发重要。将车辆的运行速度用于分析车辆运行的协调性，能够充分考虑到车辆行驶的安全性以及司机和乘客的舒适性，同时也保障了道路线形与实际运行速度紧密结合[2]；线形设计的一致性是公路设计的重要环节，线形设计一致性的主要指标是采用运行速度协调性评价，保障行车安全的公路线形设计，重点在于整体线形的连续性及衔接段速度差的控制，而不仅仅在于追求局部或全线的平纵指标[3]；采取适宜的方法来检验和评估公路线形质量，对车辆行驶的安全性及舒适性都有非常重要的作用，并且基于道路线形的运行速度安全评价方法是实用有效的[4]。本文对福建某高速公路运行速度协调性进行分析。

1 项目概况

本项目高速段位于福建省三明市的西北部，起于长深高速三明莘口镇畔溪附近，经岩前镇、吉口、台商投资开发区，永溪、王力、沙溪、杨家坪，终于漈头附近，主线全长27.53 km，并设置连接线长2.85 km。该项目的整体式路基标准横断面26 m：土路肩（75 cm）+硬路肩（300 cm）+路缘带（50 cm）+行车道（2×375 cm）+中间带（350 cm：路缘带+中央分隔带+路缘带）+行车道（2×375 cm）+路缘带（50 cm）+硬路肩（300 cm）+土路肩（75 cm）。

该项目的具体技术指标见表1。

表1 具体技术指标

1.1 地形、地貌

区地貌属闽西南侵蚀剥蚀中等切割的褶皱中低山丘陵区，区内四面环山，峰峦叠嶂。西北部和东北部崇山峻岭，海拔700～1 000 m。南部稍低，东南部最低的渔塘溪出境处海拔180 m。

1.2 气候特征

项目区属亚热带海洋性季风气候，年平均气温18℃，年平均降雨量1800 mm，年平均无霜期261d，气候温和，雨量充沛，冬少严寒，夏无酷暑，光照充足。夏半年多东风，炎热多雨，冬半年多东北风，寒冷干燥。由于境域内地形差异很大又可造成局部性小气候，特别是垂直分布的小区域气候差异更大，常表现出“一山有四季，十里不同天”的立体气候特征。

1.3 不良地质现象

影响工程的主要不良地质现象有滑坡、顺层和软土等。

2 运行速度的协调性评价

运行速度的协调性评价不仅单指的是前后相邻路段之间的预测运行速度的协调性，还包括同一个路段车辆的设计速度与预测速度之间的差值。本项目应用线形一致性、运行速度协调性一致性等原则，运用实际运行速度检验有关影响道路运行安全性的公路线形控制性指标，判断实际道路运营时司乘人员的舒适性、安全性。

2.1 运行速度预测方法

运行速度通过对项目的线路进行速度预测并对项目安全进行评价，是作为道路安全评价的重要指标之一。利用其对项目的路基、路线、路线交叉、隧道和沿线设施及交通工程等进行检验，是进行安全性评价的重要方法[5]。本项目运行速度预测根据《公路项目安全性评价规范》[6]（以下简称“评价规范”），结合多年的安全性评价实践经验和项目实际情况，对相关预测方法进行了修正。

本项目运行速度的预测模型的曲线半径和坡度的阀值分别是1 000 m 和3%，并将线路划分为平直段、平曲线段、纵坡段以及弯坡路段。直线或纵坡段长度小于200 m 的视为短直线，车辆运行速度不变。本项目的设计速度80 km/h，运行速度预测小客车的初始值95 km/h，大货车的初始值65 km/h。由于本项目线形良好，平曲线半径均在900 m 以上，纵坡均在4%以下，根据路段划分原则，本项目被划分为单一直线路段，全线除了从初始速度加速到期望速度外，全线运行速度均维持在期望运行速度，即小客车120 km/h，大货车75 km/h。

2.2 运行速度协调性评价标准

表2 评价标准及对策与建议

3 运行速度的协调性分析

纬地运行速度测算分析系统是结合评价规范的要求，并依据《高速公路运行速度设计方法与标准》，同时参考其他国家的运行速度模型建立并开发的。通过纬地运行速度测算系统的分析，绘制了小客车及大货车的预测运行速度图。图1 为右幅（莘口至城关）运行速度预测情况，按高速公路里程桩号递加的方向排列，第112 页图2 为左幅运行速度预测情况，同样也按高速公路里程桩号递加的方向排列。

图1 右幅运行速度预测情况（上方线代表小客车，下方线代表货车）

图2 左幅运行速度预测情况（上方线代表小客车，下方线代表货车）

3.1 运行速度协调性

通过对本项目运行速度图的分析，右幅K122～K123、右幅K133～K135、左幅K125～K123+500 和左幅K136～K135，受到了连续上坡且纵坡坡度较大（右幅K122～K123 为2.50%，3.80%，2.50%；右幅K133～K135 为1.20%，2.00%，3.80%，0.30%，3.25%；左幅K125～K123+500 为-2.50%，-3.80%，2.03%；左幅K136～K135 为-3.80%，-1.25%）的影响，小客车在爬坡道路段的速度变化不明显，而大货车处在上坡路段会因爬坡能力不足而减速行驶，因此导致这两类车辆在上坡路段的速度差值增大，货车长时间占用行车道，小客车超车需求增加，超车时较大的速度差危及行车安全，同时使上坡路段通行能力降低。

3.2 运行速度与设计速度协调性评价

运行速度与设计速度协调性评价是评估衡量线路的设计条件与今后运营状况的一致性程度，对同一公路路段的线路设计速度与测算运行速度之间的差值进行分析评价。从纬地运行速度系统的测算结果可以看出，全线路段小客车预测运行速度为120 km/h左右，和线路的设计速度之差大于20 km/h，协调性不良，因此结合评价标准及建议与对策，在实际情况条件允许的情况下适当地调整技术指标，降低车辆的设计速度与预测速度的差值；大货车的运行速度为75 km/h，与设计速度相差5 km/h，则协调性良好。

3.3 运行速度协调性评价结论

从项目的预测运行速度图上可以看出，相邻路段运行速度协调性好，右幅K122～K123、右幅K133～K135、左幅K125～K123+500 和左幅K136～K135，由于受到上坡影响，小客车和货车运行速度差较大，建议设置大型车靠右标志。为尽可能提高车辆行驶的安全度以及车道的通行能力，结合项目投资经费情况可以在技术规范合理范围内调整纵坡或者增设爬坡车道，通过设置爬坡车道让客车车流和货车车流分离。全线小客车运行速度与大货车运行速度分别维持在120 km/h 和75 km/h，客货运行速度差值较大。

4 结束语

道路线形的连续性及衔接性的速度差控制，是车辆能够在实际道路上安全行驶的重要保证，也是山区高速公路规划设计初期的重要指标，要根据道路项目所处的地形、地物等实地自然环境因地制宜，灵活合理地运用技术标准。本文运用行业标准评价规范，对福建某山区高速公路的运行速度进行模拟测算并对其协调性进行分析，指出公路线形设计进行运行速度测算并进行协调性分析的重要性。