摘要:目前我国虽然没有采用运行速度设计法, 但运行速度方法具有充分顾及行驶的安全和司乘人员的感受的特点, 保证线形和实际运行速度紧密结合的优势。随着社会的发展, 人民生活水平的提高, 人们对道路的线形品质的要求也越来越高, 不仅要有满足汽车安全行驶道路线形, 而且要有满足司机和乘客舒适性的道路线形。运行速度设计方法在这些方面优势明显, 研究该设计方法对我国道路线形设计的发展意义非常重大。本文阐述了运行速度的概念,介绍了运行速度的公路路线的设计方法。
关键词:公路;路线设计;运行速度
在对公路路线的设计当中,以运行速度来对路线进行设计时其中的方法之一,但现如今,公路的建设越来越多,规模也在不断扩大,道路的长度持续增长,以及通行车辆的增多,这种方法的路线设计逐渐显现出一定的弊端,倒如人们在公路上的安全问题难以得到良好的保证,尤其是以运行速度来控制公路的路线设计,在车辆行驶过程中,并不能得到所有车辆的速度保证,所以应加强对公路路线设计的方法,在控制运行速度的情况下,更要注重安全问题。
一、运行速度的概念
运行速度是指在理想的外部条件下,公路路段上第85%位车辆的运行速度。其中,理想的外部条件是指良好的天气条件,干净、潮湿的路面条件和自由流状态的交通条件。因为运行速度V85 考虑了公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求,以运行速度作为设计车速进行线形设计的方法—运行速度设计方法,就有效地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,故可获得连续、一致的均衡设计。
二、设计速度在应用中的弊端
设计速度是指气候正常、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件几何要素、路面、附属设施等影响时,一般驾驶员能保持安全而舒适地行驶的最大行驶速度。采用设计速度作为设计指标,实质上规定了道路设计最低限度应该采用的指标,但对采用高于设计速度所对应的指标却没有限制。设计速度在公路设计中的不足有以下几点:
1、线形设计要素与实际行车速度不相符。设计速度的路线设计方式虽然对路线可能存在因素做了综合考量,但其在车速上的最低限度的设定却无法满足现实条件的需求。具体说就是预先的设计速度是既定的,可实际车速却要根据不同路段、地点、天气、线路情况等等做出相应调整,不可能实现匀速行驶。同时驾驶员的个人情况的不同也是行驶中车速控制的一大因素,但目前的设计速度并未考虑到这一点。
2、线形要素之间组合设计不合理。在设计人员进行线路设计的过程中,虽然采用了较为合理的综合设计方法,但依然无法避免线形要素之间组合设计不合理的现象发生。由于我国地貌较为复杂,所以在汽车行驶的路线中有很多的山岭等不平稳地域,对这些地域的线路设计上虽然有最小线形设计值,但它全然不能够满足实际车速的要求,从而就存有了安全隐患。目前无论是在国际还是国内,在公路线路设计上都明确要求避免采用最小值的组合方式进行设计依据,这无疑是线路设计上的一次改进,避免因最小值组合的影响使设计人员设计出不符实际的线路。
3、设计车速与实际运行车速存在差异。设计车速的存在意义是要驾驶员根据不同的设计车速为参照安全行驶于不同路线上,它为安全行驶速度提供了可参考的行驶环境。可在实际行驶过程中,驾驶员不可能总是在设计速度上行驶,他会因为周遭环境的不同做出相应调整,达到自己希望达到的实际需求速度。从而,设计速度对应下的线形设计就不能与驾驶员的实际行驶速度相对应,就有可能存有了安全隐患。
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三、运行速度设计方法及应用
1、设计方法。根据设计速度进行初始平纵横面线形设计,采用运行速度预测模型推算各路段的运行速度,按照沿线运行速度的协调性、运行速度与设计速度的一致性评价、检验路线技术指标,对路线平纵设计方案进行修正和调整,以修正后后的运行速度和平纵线形为依据,对视距、加宽以及超高等指标进行确定。
2、初始设计。以前期可行性为依确定对公路计算行车速度的标准进行确定,对行车速度的相关概念进行采用,设计公路线形的纵断面和初始平面设计。
(1)车辆的选择。以往设计中注重交通量和通行能力指标,设计代表车型基本换算成小客车来设计,在运行速度设计方法中应对车型组成和车型比例认真分析,区别对待。采用不同车型,分析结果主要影响以下方面:纵面设计时极限坡度坡长、长大纵坡的设置;横断面设计时不同车道超高的设置、紧急避险率道和爬坡车道的设置;停车视距的检验、安全设施的布置等。在分别对小客车,大货车两种车型进行运行速度测算时,一般交通组成的公路,其测算速度分析的代表车型为小客车。
(2)运行速度V 85测算方法。将路线双幅沿车辆行使方向分开测算:顺桩号方向行使为正向,逆桩号行驶方向为反向。将Vo作为起始,以所划分的路段的类型作为依据,按照从路段的初始运行速度V0开始,根据所划分的路段类型,按直线段、平曲线段和纵坡路段、弯坡、纵坡路段和直线段、平曲线路段的组合对它们各自的运行速度进行计算。在进行测量和计算的过程中,以相关规定作为依据对运行速度进行及孙,在平曲线路段以及直线段采用公式法进行计算,在纵坡路段采用纵坡修正法进行计算,采用两阶段弯坡模型方法对弯坡组合路段进行计算。
3、设计检验和修正
(1)对需要分析的路段进行划分,以“路段划分原则”作为依据,将整条路线划分成几个分析路段。以曲线半径和纵坡坡度的大小为依据,将整条路线划分为几个单元,包括平直路段、平曲线路段、纵坡路段以及弯坡组合路段。平曲线路段。车辆驶入曲线后至曲中路段都有不同程度的减速,减速幅度通常是半径越小减幅越大,驶出平曲线时,其可能小幅加速,也可能进一步减速或匀速,其具体情况与前方连接的线形有关。曲线中点和曲线出口速度应采用平曲线速度预测模型计算。
纵坡路段。拟合修正法:在绒坡路段,车辆基本表现为上坡减速、下坡加速的情况。该测算方法属粗略计算,但简单易行,为纵坡段速度推荐测算方法。
弯坡组合路段。弯坡组合段时速度测算时,将平曲线从曲线中点分开,分别将两端曲线对应的纵坡加权乎均值作为对应分段纵坡。
横断面影响因素。当分析路段的车道宽度大于等于3.75m、路缘宽度大于等于0.5m,路肩宽度不低于2.5 m时,横断面因素不对自由流情况下的速度构成影响;对于一些分道行驶的高速公路,有时需要测算某个车道的运行速度时,可考虑行车道、路缘带等宽度对速度的影响。
(2)绘图。根据修正后的设计线形,再次推算路线运行速度变化过程,以运行速度V 85为纵坐标,路线长度为横坐标,绘制公路沿线运行速度变化曲线,即沿线。运行速度图”。
(3)线形的连续性检验。对相邻路段的运行速度V 85之差进行检验。两个相邻均匀路段间的运行速度差应该保持在10 km/h以下;一些线形不符合要求,就应该进行调整和修改。
(4)设计速度的一致性检查。
(5)绘制双向“运行车速断面图”。
车辆的大量使用已是现代社会的发展现象,人们的关注也逐步转移到道路线形设计的安全上来,对线路的设计也越来越有品质要求。我国要不断改进原有的设计速度设计的公路线形,积极推行运行速度的路线设计方法,使我国的道路设计与国际上的道路标准接轨,这不仅仅体现了我国道路标准的严格施行,更是对我国道路安全的一种责任行为,同时运行速度在线形设计上的投用,更是我国线路设计上的一大突破,对我国今后的线路设计发展有巨大作用。
参考文献
[1]王亚干.山区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究[J].四川建材,2015,(04):12.
[2]任宝行. 简析公路路线设计中应注意的问题[J].民营科技,2015(12).
论文作者:姚腾有
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/23
标签:运行速度论文; 线形论文; 速度论文; 路段论文; 路线论文; 曲线论文; 方法论文; 《防护工程》2019年第1期论文;