关键词：道路；平面；线形；优化设计
1道路线形设计的概念
发生交通事故的原因往往是多方面的，其中道路线形是否能够满足相对应设计速度的指标是最根本也是最重要的条件。因此，道路作为车辆载体和行驶的基础，其线形的设计的好坏对交通安全有着深远的影响。注重道路的线形设计是对行车安全最为有效的保证，对预防和减少交通事故具有十分重要的意义。
道路线形是道路中的空间立体线形形状的总体体现，包括平面线形、纵段面线形以及横断面线形，三者组合才能够形成三维空间的道路线形。而道路平面线形是三维道路的中心线在平面上的投影，其主要构成要素为直线和平曲线。纵断面是沿着道路中心线用竖面将其切开，并沿着路线长度方向展开成平整的竖面，其线形由直线和竖曲线组成。横断面是垂直道路中心线用竖面将其切开所形成的道路断面，其内容包括各功能区的宽度组成以及道路横坡。
娄东大街位于平原地区，道路纵坡坡度均小于2%，纵断面对平面线形组合的影响微乎其微，而横断面在保证主线交通所需车道宽度外，剩余宽度根据周边用地情况合理进行分配，在交叉口渠化段根据交叉口交通组织需求合理分配车道进行渠化。所以本次暂抛开纵断面仅研究平面线形优化。
2娄东大街道路平面线形优化设计
娄东大街为城市主干道，南起南过境路，北至东四条路，设计道路全长1095.059m，标准段红线宽度50m。道路由南向北分别与南过境路、吹台南路、吹台北路以及东四条路平面相交，同时下穿金丽温高速公路，除吹台北路和金丽温高速公路为现状道路外，其余道路均为规划道路。道路跨越沉木桥河设置桥梁1座。道路西侧为长浃河。.png)
图1娄东大街地理位置图
2.1规划道路平面线形参数复核
本次道路路线走向遵循规划中心线，设计速度为60km/h，道路红线按规划确定宽度，交叉口渠化均在规划红线内解决。道路规划中心线设置三处圆曲线，因最后一处圆曲线在东四条路交叉口范围内，所以本次娄东大街的线形研究范围扩大至东三条路交叉口处。
通过分析，规划娄东大街（南过境路～东四条路）范围内共设置3处圆曲线，由南向北其半径分别为1500m，350m，350m。各项指标如下表所示。
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JD1圆曲线各项指标均满足规范要求。
JD2与JD3圆曲线半径小于设计速度60km/h规范规定的不设超高最小半径600m，平曲线长度小于规范规定的最小长度150m，且缓和曲线小于规范规定的50m。该两处圆曲线各项指标均不满足规范的最低要求。规划的JD2与JD3圆曲线参数，仅能满足设计速度30km/h的设计指标要求。所以本次设计需对该两处圆曲线进行优化，尽量达到规范规定的60km/h设计速度的最低要求。
由于JD2与JD3圆曲线位于金丽温高速公路下穿段，为保证该段道路行车平顺、流畅、连续，所以尽可能采用较高的技术指标。本次该段曲线建议尽量不设置超高，但允许设置缓和曲线。
2.2按照设计速度60km/h进行优化复核
为满足设计速度60km/h规范规定，本段圆曲线有两种方案可供选择，①曲线半径达到不设超高最小半径600m并达到平曲线最小长度150m，并设置50m缓和曲线。②曲线半径达到不设缓和曲线最小半径1000m并达到平曲线最小长度150m。
若按照方案①进行优化该处曲线，则JD2与JD3两段圆曲线间剩余直线长度为38.317m，已无法设置缓和曲线，所以该方法不采用。
若按照方案②进行优化该处曲线，则JD2与JD3的参数指标如下表所示。
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表2 娄东大街按设计速度60km/h圆曲线参数优化（单位：m）
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图2娄东大街按照设计速度60km/h圆曲线参数优化示意图
优化后曲线整体偏移距离较原规划线形较大，因未得到规划部门对于规划红线调整的意见，所以本次设计建议曲线优化均在道路红线内解决。这将导致一侧的整体宽度压缩较大，该半幅道路无法按照正常路段布置相关功能区所需的宽度空间。且根据规划意图，因高速公路桥下桥墩排列方向较为倾斜，所以特意将规划中心线调整为与桥墩方向一致，若按照上述方案优化后，中心线与桥墩的斜交角度较大，道路东半幅中心的桥墩占据道路行车方向宽度较大。结合上述两个缺点，JD2与JD3圆曲线按照设计速度60km/h的要求优化设计较为困难，建议降低设计标准，采用设计速度50km/h的标准进行设计。
通过温州市道路网层面对娄东大街整体线形进行分析，娄东大街南起南过境路，向北跨越瓯江（瓯江三桥）与东欧大道相连接，全线约96.5%以上路段均可采用设计速度60km/h的设计指标进行控制，而部分路段因场地限制无法优化规划线形，所以对无法按照设计速度60km/h标准设计的路段采用限速措施。所以本次娄东大街仅对JD2与JD3下穿金丽温高速段进行限速措施，采用设计速度50km/h的标准进行设计。
2.3按照设计速度50km/h进行优化复核
同样，为满足设计速度50km/h规范规定，本段圆曲线有两种方案可供选择，①曲线半径达到不设超高最小半径400m并达到平曲线最小长度130m，并设置45m缓和曲线。②曲线半径达到不设缓和曲线最小半径700m并达到平曲线最小长度130m。
若按照方案①进行优化该处曲线，则JD2与JD3的参数指标如下表所示。
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通过按照设计速度50km/h标准的方案①和方案②参数表可知，方案①在满足指标要求的前提下与原曲线偏移距离较小，是最贴近规划红线的方案，而方案②在满足指标要求的前提下与原曲线偏移距离较大，但是方案②线形平顺、流畅、连续均优于方案①，且根据道路红线图可知，该段为下穿金丽温高速公路红线拓宽至71m，方案②的偏移量相对而言还是可以消化的。所以本次娄东大街JD2与JD3处平曲线设计参数按照设计速度50km/h不设缓和曲线最小半径的要求设置。
根据娄东大街线形优化结论，本次设计娄东大街除吹台北路～东三条路段采用设计速度50km/h设计指标外，其余路段均采用60km/h设计指标。
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图3娄东大街各段限速指标示意图
3结语
城市道路设计时规划红线以及道路平面线形往往已在规划阶段确定，而开展设计工作时，必须对规划的平面线形进行复核，对不满足要求的的线形需要进行优化设计，优化原则上均应在规划红线范围内解决，即优化后的线形尽量贴合原规划中心线。在道路的线形优化时，应综合考虑当地的地形、地物条件和实际的道路需求等因素，选择最优化的设计方案。在道路线形的选择方面要相当谨慎，其一旦决定一般情况将无法更改。设计时应认真按照有关设计标准进行，要保证城市道路线形设计的合理性，从而降低发生不必要的交通事故的几率，减少国家和人民的的经济损失。
论文作者:潘朝波
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/4/30