摘要：公路路线设计的有效性，直接关系着公路使用价值的发挥，影响公路行车安全性与舒适性。GIS 技术的出现和应用，为公路路线设计问题的规范化解决提供了可靠的技术支持。本文就GIS 技术进行简要介绍，进一步阐述公路路线设计原则，最后从选线、线路平面设计和线路设计这三方面入手，探讨如何在公路路线设计中应用 GIS 技术，旨在促进 GIS 技术应用价值的最大化发挥，提升公路路线设计水平，仅供相关人员参考。
关键词：GIS；公路；路线设计；应用
引言：在城市现代化建设过程中，交通事业快速发展，公路路线设计成效直接关系着公路施工方案的推进，关系着公路工程项目质量以及综合效益，关系着公路行车安全性，因而公路路线设计受到全社会的高度重视。GIS 技术的科学化应用，能够精准定位路况信息，搜集相关数据，继而为公路路线设计工作的推进提供可靠的数据保障。在此种情况下，探讨GIS 技术在公路路线设计中的应用方法，具有一定现实意义。
1、GIS 技术概述
GIS 技术，也称地理信息系统，是地理学学习应用过程中经常使用的调查技术之一，随着地理学的不断发展，在当前的学科建设以及实际应用等领域，GIS技术发挥越来越重要的作用。GIS 技术也成为资源和环境信息系统，因为其在应用过程中可以充分利用各类硬件和软件设备，通过综合分析得到所调查区域的完整空间信息并及时存储起来进行后续的分析运算，应用该技术可以有效提高地理信息数据进行分析处理的能力。就当前来说，工作人员、软件和硬件设备及数据等构成了GIS系统的主要框架。首先，工作人员是GIS系统的操作者，硬件和软件可以实现收集调查区域的影响，统计分析收集到的各类信息，同时对数据库进行进一步的收集整理，对提高GIS 系统的综合性等具有重要意义。
2 公路路线设计原则
2.1 以曲线定线
公路交通过程中，车辆行驶的实现以公路线路为载体，公路路线设计的质量和效果直接关系着行车安全性与舒适性，现代公路建设事业快速发展，对于公路路线设计水平也提出了更为多元化的要求。从本质上来说，公路路线一般倾向于简洁且明确的设计，以强化驾驶员的安全意识。在公路路线设计过程中，要注意控制好直线路线长度，一般以公路直线段内设计速度与实际行车速度差为参考，将公路直线段路线长度控制在适当范围内，一般不低于15km / h，不超出 20km / h。对于山区公路路线设计来说，坚持以曲线定路线的原则，与山区山势与山路状态保持高度协调，以降低山区公路行车安全隐患。
2.2 节约保护耕地资源
现如今资源能源问题已经成为威胁着整个社会和谐发展的关键问题，耕地资源作为关系着民生发展的关键资源之一，其具有不可再生特性，当前我国人口基数大且人数不断增多，耕地资源的稀有性也更为明显。因此公路路线设计过程中，要注重耕地资源的节约和保护，尤其是在偏远地区设计公路路线时，要尊重地区经济发展的独特性，将耕地资源征用控制在最小范围内，尽可能做到保护耕地资源，为整个社会的可持续发展打下良好的基础。
2.3 平均纵坡安全性
平均纵坡是公路路线设计工作中的一项重要内容，这一项设计直接关系着公路整体安全性，尤其是在山区地区，若地形起伏较大，一旦存在长陡坡设计，势必会加剧山区公路行车的安全隐患。因此出于安全角度考虑，要在公路路线设计中高度重视平均纵坡设计的安全性，在全面把握公路路线设计具体目标的基础上，明确公路沿线情况并开展综合分析，有侧重点的设计平均纵坡，有效节约公路建设资源，减少不必要的消耗，并将公路路线设计的安全隐患控制在最小范围内，为公路行车安全创造一个优良的环境。
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2.4 保护自然环境原则
公路建设工作应当与当前的“美丽中国”建设等要求结合起来，加强保护生态环境工作的重视。设计人员在设计过程中应当对公路选址处等进行必要的考察，了解当地的生态状况和已有的特殊地形地势等特点。在此基础上，根据保护自然和尊重自然规律等原则，充分借助已有地形等开展公路建设活动，不仅可以节约公路建设的施工成本，也可以减小对公路造成的破坏，对推动后续各项工作顺利开展意义重大。同时，设计人员应当尽量避开当地标志性建筑以及相对比较珍贵的植物树种等，通过合理绕路等方式，打造良好的公路设计环境，提高最终公路设计的美感和层次感，推动各项工作合理开展。
3、GIS 在公路路线设计中的应用方法
公路路线设计具有一定系统性和复杂性，对于数据信息的精准度要求较高，一旦数据精准度不足，势必会影响公路路线设计的科学性和准确性，甚至会给整个公路工程建设埋下质量与安全隐患。而GIS 技术的应用，刚好能够解决这一问题，为公路路线设计提供可靠的技术支持。一般来说，公路路线主要由缓和的曲线、圆曲线和直线这三类曲线构成，结合超高率、横向力系数以及设计车速等内容，即可计算出平面设计过程中应用的圆曲线的半径 R。当选取的设计质的超高率和横向力系数等相对较大时，计算得到的圆曲线半径的数值就会相对较小，计算取得到最小结果即实际公路建设过程中应用的公路圆曲线半径。在实际设计过程中，在条件允许的情况下，设计人员通常会选择相对比较大的曲线来开展设计建设，只有条件确实不合理等情况下才会选择相对较小的圆曲线半径。为了降低驾驶人员的疲劳感，提高驾驶人员的判断能力，实际公路设计工作开展过程中，设计人员一般会选择大范围应用直线和圆曲线，同时在其中穿插部分缓和的曲线的方式来调整机动车行驶的重心轨迹，使其和公路曲线等结合起来，保障机动车行驶安全，避免因离心力和向心力等问题导致机动车出现安全事故。
4、GIS技术应用于公路设计
GIS 技术在当前国内的公路设计中呈现出应用愈发广泛的趋势，在其中发挥的作用也越来越重要。当前，国内已经建成了比较完善的公路交通网络，基础公共建设过程中的公路建设投入等也始终保持在相对较高的水平。但是公路磨损破坏仍是当前公路建设应用过程中存在的主要问题，对公路的使用寿命等造成了极为不利的影响。通过将 GIS 技术引进与应用，定期采集公路的路况信息和路面性能等各项数据，掌握道路周边可能出现的各类变化等，综合采集信息的质量等级等内容，可以及时开展数据分析建设工作，对提高数据收集的有效性等具有重要作用。同时，GIS技术可以满足对上述信息图表化显示和对比等要求，设计人员可以在图表等相对比较直观的形式下对道路的使用寿命和维修等做出合理判断，推动道路保养工作等合理开展，提高最终的道路施工质量。
5、结语
GIS 技术大范围应用于公路设计和施工的各个环节中是时代发展的必然趋势，设计人员必须加强对该技术的重视，在实际建设过程中，结合公路设计要求和公路设计方案等，合理开展公路路线设计活动，提高公路设计的科学性，继而实现降低公路设计和施工成本，提高其经济效益等目的。
参考文献：
[1]陈彭述，鲁学军.周成虎.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社，2015.
[2]宋小东，叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用[M].北京：科学出版社2016.
[3]刘晓东，刘玲.数字测绘成套技术在四川绵茂公路勘察设计中的应用[J].公路，2017（5）.
[4]陈雪冬，杨武年，罗虎.基于栅格数据道路选线模型算法的应用研究[J].测绘技术装备，2015（1）.
论文作者:任振瑜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
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