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摘要：运行速度的设计和现行传统的设计速度对比具有相对强的实践运用意义，对于这种公路线形设计需要注重和普及。山区低等级公路设计指标和车辆现实运行速度的匹配是其中的重点。依据对山区低等级公路现实运行速度的检验数据分析,建设了山区低等级公路车辆运行速度预测模型,提出了线性设计的安全评价规范。
关键词：路线设计；运行速度；安全评价；分析
引言：
在经济持续增长的社会背景下，人们的生活水平有非常大幅度的改善，直线上升的人均车辆系数，在这一发展情况下，车辆运行的路线设计就越来越引人重视。可中国在交通意外上出现的频率还是令人担心，关键是由于现在中国的车辆线路设计大部分是设计速度的路线设计方法，其存在的很多问题使得经常发生交通事故。本文在基于运行速度的概念及设计方法的特点和设计速度的局限性基础上，结合动态的运行速度对其实施安全性评价，为路线线形优化设计供应参考根据。
1、设计速度在运用中的弊端
1.1 线形设计要素不符合实际行车速度
设计速度的路线设计形式尽管对路线也许会存在原因做了综合考量，但其在车速上的最低限度的设定却不能满足实际条件的要求。详细而言就是提前的设计速度是既定的，可现实车速却要依据不一样路段、位置、天气、线路状况等等做出相关调整，不可能完成匀速行驶。同时驾驶员的个人状况的不一样也是行驶中车速控制的一大原因，但现在的设计速度并没有思考到这一点。
1.2 不合理的线形要素之间组合设计
在设计人员实施线路设计的时候，尽管使用了相对科学的综合设计方法，但仍然不能防止线形要素之间组合设计不合理的情况出现。因为中国地貌相对复杂，因此在汽车行驶的路线中有非常多的山岭等不平稳地区，对这些地区的线路设计上尽管有最小线形设计值，可它完全不可以满足现实车速的要求，从而就可能会出现安全问题。
比如，现在不管是在国际还是国内，在公路线路设计上都清楚要求防止使用最小值的组合形式实施设计依据，这肯定是线路设计上的一次改进，防止由于最小值组合的影响让设计人员设计出不符现实的线路。
1.3 设计车速和实际运行车速存在差异
设计车速的存在意义是要驾驶员依据不一样的设计车速为依照，安全行驶于不一样路线上，它为安全行驶速度供应了可参考的行驶环境。可在现实行驶的时候，驾驶员不可能总是在设计速度上行驶，他会有用周遭环境的不一样做出相关调整，达到自己希望达到的现实要求速度。从而，设计速度对应下的线形设计就不可以和驾驶员的现实行驶速度相对应，就也许会存在安全隐患。
2、设计速度的局限性
对于公路的设计关键需要思考的就是交通流量和公路的等级，在山区低等级公路设计中把设计速度作为一种基本的参数来思考这2个关键的原因，再按照国家对于山区低等级公路技术和山区低等级公路的设计标准实施相关的设计活动，在这个过程中也会选定合理的设计速度。在山区低等级公路设计上考虑好这些的状况下再选择合理的平向和纵向的曲线的半径，对于超高和视距等参数实施选择合衡量。这种相对传统的设计能够满足部分基础公路的要求，也能够达到在设计车速时的最低平线和纵线的基本指标，可是这种设计速度对于相对高的线性指标的规则是没有相关的约束条件的。这样的状况下设计速度这种方法能够使一个个简单的、独立的指标合格，然而却不能让公路在线形组合的状况下有一个科学的线形，山区低等级公路缺少科学的线形是很难确保驾驶员的驾驶安全的，这是设计速度在山区低等级公路设计上的关键局限性所在。
运用到实践中其局限性一般表现在：山区低等级公路的线形设计的有关要素和现实的行车速度是不相匹配的，这样容易造成出现交通事故；在组合上线形的设计要素之间会体现设计的不合理，缺少实用性；山区低等级公路设计的速度和实践中各类交通工具的行车速度也是不相符的。
3、基于车速的路线设计安全评价标准
3.1安全标准Ｉ：设计一致性
标准Ⅰ规定了山区低等级公路设计中各线形指标的最低取值,而衡量公路线形设计质量的标准是运行速度,它反映了线形设计是不是科学、线形是不是连续、指标是不是均衡。所以,运行速度和设计速度的差值大小,山区低等级公路线形和设计需求的相符程度在某种程度上反映了,公路线形的持续性与安全性也反映了。结合文献的评价规范,提出的基于设计速度和理论运行速度差值的线形持续性评价规范。
3.2 安全标准Ⅱ:运行速度一致性
对相邻路段的运行速度的差值实施评价的是运行速度一致性评价。平面、纵断面、横断面指标或设计速度不一样的相接路段就是所谓的相邻路段,通常是指平曲线的起点、曲中点、终点、纵断面变坡点和横断面宽度改变的前后路段。文献[3]中引荐的运行速度协调性评价标准是相邻路段运行速度的差值ΔＶ85,详细的评价规范见表2。
表1 安全标准Ⅱ的有关内容
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4、运行速度预测及评价
4.1运行速度的计算
依据JTG/TB05—2004《公路项目安全性评价指南》，把路段划分为直线段、纵坡段、平曲线段、弯坡组合段4个不一样种类的路段。
初始运行速度Vo通常能经过现场观测预测路段得到，观测预测路段在无条件实施时，依据设计速度，作为预测路段的初始运行速度Vo 的初始运行速度依照表4估算。
表2设计速度与运行速度间的对应关系 km/h
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运行速度能够依照JTG/TB05—2004《公路工程安全性评价指南》中功能的运行速度计算模型来测算。在行驶的时候，汽车当初始运行速度Vo小于期望速度Vs时为变加速过程，直到达到期望速度后放慢速度行驶。期望速度是指在指定道路条件，车辆不受别的车辆限制的状况下，驾驶员希望达到的最高“安全”速度。当汽车在平直线上行驶时，能参照JTG/TB05—2004《公路工程安全性评价指南》中公式B(1).0.2—1和表B(1).0.2—2实施预测运行速度，依据汽车出入口种类的不一样，能够参照JTG/TB05—2004《公路工程安全性评价指南》中表B(1).0.2—3～表B(1).0.2—5实施预测运行速度。
4.2运行速度协调性评价
基于运行速度预测来实施线形安全性评价关键有2种技术：首先是相邻路段运行速度间相同性评价；其次是设计速度和运行速度间相同性评价。
（1）相邻路段运行速度协调性。在行驶的时候，驾驶员对整个线形的均衡性和连续性相对重视。能经过相邻路段运行速度差的绝对值来展现线形的连续性。
（2）设计速度与运行速度的协调性。在相同路段，设计速度与运行速度之间的协调性能通过这路段的设计速度与运行速度之间的差值来评价。当其大于20km/h的差值时，要依照JTG/TB05—2004《公路工程安全性评价指南》的规定对有关技术指标实施安全性验算。
5、车辆运行车速预测模型的建立
5.1测算直线路段运行车速模型
测算直线路段运行车速研究有2个问题要处理：首先是车辆稳定行驶时的运行车速在直线段上确定；其次是车辆的加速过程在直线段上推算。
5.1.1直线路段稳定运行车速
依据外业数据，使用统计软件 SPSS 分析能知道，规范条件下三级公路直线路段稳定运行车速：V85= 89 km/h为小客车 ，V85= 67 km/h为大货车。通过研究还发现：直线路段稳定的运行车速与在大半径曲线路段上汽车的稳定行驶速度基本相同。
5.1.2直线路段车辆加速车速
当车辆以某一相对低的初速度驶入直线路段时，会在必然间距内加速，直到达到驾驶期望的运行速度。观测发现当太短的直线长度时，汽车在直线段运行速度保持初始速度，直到进入下一个路段单元。由此可见，这加速过程和车辆初速度、路段长度与车辆种类相关。依据外业调查数据还有模拟推算，获得了规范条件下三级公路直线路段汽车加速数据。
5.2小半径曲线路段运行车速测算模型
很多研究成果说明，车辆在小于曲线临界半径值R0的平曲线内运行时，用幂函数形式表示运行速度与半径的关系相对符合实测统计数据展现出来的规律。所以，本文所建设的车辆运行速度模型使用幂函数方式，模型如下：
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式中：V85为 85%为车速，km/h；圆曲线半径为R，模型参数为m；a，b．
车速通过外业调查的分析，把三级公路小半径曲线汽车运行速度值整理出。
对各值实施回归，建设运行速度V85合曲线半径模型，计算模型如下：
1）在小半径曲线上小客车的运行速度模型
V85= 1 3 . 0 1 60 . 3（相关系数r2= 0 . 8 9 5） （4）
2）在小半径曲线上大货车的运行速度模型
V85= 5 . 2 4 50 . 4 0 2（相关系数r2= 0 . 8 8 1） (5)
6、结语
总体而言，能够看到运行速度这种设计方法在设计上和运用上是更加严格的，在山区低等级公路的线形质量上也是相对高的。中国要持续改进之前的设计速度设计的公路线形，主动推行运行速度的路线设计技术，让中国的道路设计和国际上的道路规范接轨，这不单单表现了中国道路规范的严格实施，更是对中国道路安全的一种责任行为，经过建设运行车速模型与相关的评价规范来实施定量评价公路线形设计质量,把评价规范和行车安全与设计规范相结合,能够让线形设计成果持续获得优化,是一项特别有意义的工作。
参考文献：
[1]范振宇,张剑飞.公路运行车速测算模型的研究和标定[J].中国公路学报,2001,15(1):107-109.
[2]杨少伟.路线设计中车辆行驶速度预测模型[J].长安大学学报:自然科学版,2003,23(3):53-55.
[3]刘开生.公路平面线性的连续性及评定方法[Ｊ].中国公路学报,1992,5(3):28-35.
[4]马朝庆.基于运行速度的路线设计方法研究[J].长沙交通学院学报，2006（9）.
[5]陈胜营，王亚干，张剑飞.公路设计指南[M].北京：人民交通出版社，2000.q
[6]JTG/T B05-2004，公路项目安全性评价指南[S].
论文作者:崔安
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/10/9
标签：运行速度论文; 线形论文; 速度论文; 公路论文; 路段论文; 车速论文; 山区论文; 《建筑学研究前沿》2017年第12期论文;