主動安全理念道路規(guī)劃設計研究

時間:2022-06-07 11:18:35

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主動安全理念道路規(guī)劃設計研究

【摘要】結(jié)合實際項目,闡述道路線形安全規(guī)劃的設計內(nèi)容,即直線、曲線、縱坡度以及平縱線形組合等?;?a href="http://www.eimio.cn/article/756081.html" target="_blank">主動安全理念重點對道路規(guī)劃設計進行研究。研究結(jié)果表明,基于主動安全理念的道路規(guī)劃設計可有效提高道路運營安全,同時節(jié)約運營成本。

【關(guān)鍵詞】高速公路;主動安全理念;道路規(guī)劃設計;線形安全

1引言

目前,高速公路的建設應遵循“以人為本”的原則,時刻注重安全理念,需要積極主動地抵御交通安全事故的發(fā)生,以主動交通安全為原則來進行道路規(guī)劃設計[1-2]。導致道路交通安全事故的因素較多,如環(huán)境、行車量、人等,但通過對交通事故的綜合分析可知,影響道路安全性的根本因素為道路的線形規(guī)劃設計,不合理的道路線形組合均會引發(fā)交通事故。本文為研究基于主動安全理念的道路規(guī)劃設計,圍繞高速公路項目的線形規(guī)劃設計進行展開,重點突出主動安全理念的原則,并在具體項目中進行應用研究。

2主動安全理念

主動安全是指事故前的“安全”,即實現(xiàn)事故預防和事故回避,防止事故發(fā)生。主動安全性是指通過事先預防,避免或減少事故發(fā)生[3]。這個概念起源于汽車制造領(lǐng)域,在當今世界交通運輸量急劇增長的形勢下,汽車駕駛者承受了巨大壓力,與此同時交通事故不斷增加,造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失,因此,要求世界各國采取相應的措施,制訂短期與中長期的計劃,以改善交通安全措施。由于傳統(tǒng)的方法難以適應,因此,要求汽車制造商以新的思路,新的方法降低交通事故發(fā)生率或者降低車禍嚴重程度。其中,重要研發(fā)成果就是采用能夠與相應的環(huán)境傳感器系統(tǒng)連接的車輛電子控制系統(tǒng)[4]。這種交互連接方式可以全面監(jiān)控人的操作,提前預測行為后果,并對駕駛員進行提示,對駕駛員的危險行為加以糾正,同時監(jiān)控車輛的運行狀態(tài)。通過能夠共享信息的“傳感器融合”技術(shù)預防事故的發(fā)生,即便一旦發(fā)生交通事故也會減少人員傷亡。20世紀70年代,在瑞典、加拿大、美國等發(fā)達國家,主動安全的理念被引入交通設計領(lǐng)域,取得了重要的成果。21世紀初,主動安全的理念被引入規(guī)劃領(lǐng)域后,預防、減少交通事故有了更宏觀的平臺。

3項目概況

某高速公路建設項目全線長達164.37km,雙向4車道設計,行車速度為100km/h,路基寬度為24.50m,路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式,高速公路全線橋隧比設計為61.0%,道路沿線地區(qū)的景點分布較多。該高速公路項目進行初步設計評審時,應當?shù)卣螅缆分邪囊粭l連接線終點從工可推薦位置調(diào)整至與景區(qū)停車場等配套設施對接,設置平交與景區(qū)道路相接,連接線路線全長5.25km。目前,本項目已完成施工圖評審并交付文件,現(xiàn)已開始施工,因景區(qū)停車場等調(diào)整,政府要求將現(xiàn)有連接線的終點施工圖設計位置向下游移動約100m,據(jù)此補充研究方案?,F(xiàn)針對該高速公路連接線的道路規(guī)劃設計進行重點分析,并結(jié)合直線、曲線、陡坡度等進行綜合考慮,以提高該連接線的道路交通安全和運營安全。

4道路線形安全規(guī)劃設計內(nèi)容

4.1直線

在高速公路的道路規(guī)劃設計中,通常會應用到直線線形,其路線結(jié)構(gòu)簡單、長度較短,且設計方便,便于施工[5]。針對高速公路交通安全考慮,其影響因素主要來自駕駛?cè)藛T的心理承受壓力和視覺效果,當駕駛員長時間在直線道路上行駛則會感到單調(diào),因此,直線線形的長度應進行嚴格控制,不得存在過長的直線線形,不然會帶給駕駛員疲勞、單調(diào)感,容易產(chǎn)生急躁情緒,進而引發(fā)交通事故。因此,應嚴格遵循道路設計規(guī)范和實際情況來設計道路直線線形,同時應保持良好的通視,以提高駕駛?cè)藛T的交通安全性。

4.2曲線

4.2.1平曲線在道路的規(guī)劃設計中常用的線形之一為平曲線,平曲線可對道路前進方向進行調(diào)整,以適應當?shù)氐牡匦蔚孛沧兓?,進而和直線相通。車輛在平曲線上行駛時會產(chǎn)生一定的離心力,從而導致車輛側(cè)滑或傾覆,引發(fā)交通行車安全[6]。據(jù)研究表明,當平曲線的曲率越大時引發(fā)交通事故的概率則越高,其原因為曲率越大,車輛轉(zhuǎn)彎半徑越小,產(chǎn)生的橫向離心力逐漸變大將使車輛發(fā)生滑移,同時伴隨著視覺盲區(qū)變大。4.2.2豎曲線高速公路線形設計中采用豎曲線可適應變坡點處的坡度過渡變化,其會直接影響駕駛?cè)藛T的視覺感受,進而影響交通行車安全[7-8]。在豎曲線上駕駛?cè)藛T較難感受到前方路況,稍有不慎容易發(fā)生車輛碰撞。高速公路豎曲線應按3三種因素來進行控制,分別為緩和超重沖擊、滿足視距要求以及行程時間。其中,豎曲線上不同視距的事故發(fā)生率如表1所示。4.3縱坡度在高速公路的坡道處發(fā)生交通事故的概率較大,最高時能達到25%,主要是因為受縱坡度設計所影響,上下坡直接誘發(fā)交通事故的概率較高。因此,在高速公路縱坡設計時,應嚴格遵循安全合理性,同時提前全面勘察地質(zhì)信息,綜合設計出安全的道路縱斷面[9]。高速公路縱坡設計應嚴格滿足規(guī)范設計要求,同時應保持一定的平順性,起伏不得頻繁或過大,綜合考慮區(qū)域范圍內(nèi)的水文、地質(zhì)、地形、氣候等因素,并對地下管線、地下水等高程進行充分考慮。

4.4平縱線形組合安全要求

導致交通事故產(chǎn)生的重要因素之一為平縱曲線組合不適當,其組合設計類型對交通影響的程度更高,因此,需要對具體路段進行綜合分析評價,務必滿足設計規(guī)范要求。不同的道路線形規(guī)劃組合之間應具備必要的協(xié)調(diào)性[10]。由于高速公路的設計行車速度往往較高,需合理設計平縱線形組合,以滿足行車過程的力學和運動學要求。平縱線形組合應避免如下情況:1)嚴禁在直線路段上應用凹形豎曲線,駕駛?cè)藛T面向上坡段時容易產(chǎn)生錯覺,實際視覺中的坡度會偏低,反正面向下坡段時同樣會產(chǎn)生視覺錯誤,因此,會引發(fā)交通事故。2)嚴禁在凹形、凸形豎曲線的頂部之間加設具備急轉(zhuǎn)彎的平曲線,否則會使得駕駛?cè)藛T在無視覺引導下進行方向盤急打,進而導致交通事故的發(fā)生。3)嚴禁在凹形、凸形豎曲線的頂部之間加設斷背曲線,否則行駛車輛在無視線誘導下產(chǎn)生失重感,行駛至頂端后則才意識到彎曲相反方向,容易導致駕駛?cè)藛T操作失誤。4)當平面曲線上存在凹凸反復的縱斷面情況時,駕駛?cè)藛T會產(chǎn)生視覺障礙,看不見中部的線形區(qū)域。5)當陡坡與轉(zhuǎn)彎半徑較小平曲線之間進行組合設計時,其幾何組成部分尺寸變化較大,若駕駛?cè)藛T無提前準備則容易產(chǎn)生交通事故。

5基于主動安全理念的道路規(guī)劃設計研究

5.1線形安全設計優(yōu)化

為了提高連接線運營安全,增大下坡路段末端圓曲線半徑,連接線平面線位自第二處回頭曲線處開始調(diào)整,將路線布設于坡體之上,并設置一處半徑為60m的右偏圓曲線,將路線引至岸坡上,終點位于地方政府所要求的位置,設置一處圓曲線半徑為22m的左偏曲線,與景區(qū)道路相接[11]。

5.2線形設計安全評價優(yōu)化

前后縱面指標相當,但優(yōu)化后其平面指標更好[12],且優(yōu)化后擋墻防護量減少,同時防排水量降低較多,其余路線長度增加,路面工程量減少,路線不存在繞行,工程規(guī)模較小。優(yōu)化后取消了長大下坡末端存在的一處小半徑右偏圓曲線,避免距離平交口較近,改善了視距不良的問題,降低在下坡方向通行的安全風險。該高速公路連接線線形安全設計優(yōu)化后其安全評價指標和結(jié)果如表2所示。根據(jù)上述分析可知,對該高速公路連接線線形規(guī)劃方案進行優(yōu)化,可有效確保該高速公路連接線運營安全,降低事故風險,使交通管理方式簡單,并且有較大的空間在平交口處設置停車收費站點等配套設施,滿足主動安全理論的原則和要求。

6結(jié)語

道路交通安全影響人們的生活出行。在趨于嚴峻的交通安全形勢下,交通安全成為道路規(guī)劃設計的重點內(nèi)容。對既符合日益增長的交通需要,又能使安全水平得到提高的道路規(guī)劃設計進行探索,可為道路安全打下基礎(chǔ)。本文基于主動安全的理念,從某高速公路的線形規(guī)劃出發(fā)對交通安全工作進行探討,充分體現(xiàn)了“以人為本”的設計理念,為后續(xù)類似項目設計提供參考。

作者:李韋奕 單位:廣東省交通規(guī)劃設計研究院集團股份有限公司