1、城市道路设计中线形与安全问题探析摘要： 根据城市道路线形与交通安全的关系分析直线段、弯道数量、小偏角及纵坡坡度等线形因素对交通安全的影响，并根据城市道路的特征提出建议，说明在设计城市道路线形方案时，应当将线形对交通安全的影响作为一个重要考虑因素，以预防和减少交通事故。 关键词：道路线形；交通安全；设计 中图分类号：U491.5 文献标识码： A 文章编号： 0 引言 随着我国城市化建设的发展，在将来几十年内城市仍然会不断扩大。城市道路的建设，是城市新城区建设的前期步骤，道路线形设计的好坏，直接影响到新城区交通布局，进而影响经济社会布局。我国大部分地区处于山地和丘陵区，由于受地形状况的限制，道路
2、线形的设计往往遇到困难。道路线形是道路的骨架，支配着整个道路的规划、设计、施工及以后的养护和营运，道路线形在很大程度上影响汽车行驶的安全性。城市道路相对于公路有自己的特征，往往在高峰期车辆密度更大，非机动车和行人明显比公路上多，一旦发生交通事故，往往造成更大的人身财产损失。因此，采用科学的方法，选择合适的线形，增加行车的安全性，是十分重要的。 1 城市道路线形对于交通安全的影响 ? 道路是一条三维空间的带状物，道路线形是道路的骨架，常用平面线形、纵断面线形和道路横断面来表示。驾驶员最终看到的道路的线形，是以平面线形、纵断面线形和横断面形式组合而成的立体线形。道路线形对驾驶员产生直接的影响，驾驶
3、员在驾驶车辆过程中，根据他对三维立体线形的判断，选择自己认为合适的实际行驶速度。因此，道路的立体线形除需要满足桥梁行驶的动力学要求外，还应满足驾驶员视觉心理方面连续、舒适的要求，决定道路线形好坏的关键是速度的连续性，它直接影响道路交通的安全。 ? 如果线形设计不好，会使驾驶员驾驶出现困难，乘客感到不舒服，严重的则影响车辆行驶的安全性，甚至诱发交通事故。然而长期以来，道路设计时，只考虑是否满足规范规定的某些技术指标如:平曲线半径、竖曲线半径、纵坡坡度、坡长等，而少有为了增加行车安全性继续优化设计方案；评价道路设计的优劣一般仅论其工程质量和造价，很少论其使用时对交通安全的影响，甚至有时为了节约造价
4、选择不利于行车的路线方案使得安全性降低。由于路线设计不利于安全行驶的缘故，可能导致在道路的某一特殊路段经常发生交通事故，这对道路发挥作为基础设施的效益是不利的。 道路建设的目的，是为了交通的安全畅通，如果设计时不考虑行驶车辆的安全性，那么这个线形方案不能算一个好的方案。因此，一条线形好的道路应该首先保证车辆安全畅通的行驶。 2 城市道路线形设计中影响安全性的几个常见问题 2.1 直线段对安全的影响 直线在道路设计中最为常见，其前进方向明确，路程最短，行驶时操作难度小，在城市新规划的道路中使用非常广泛。但如果直线路段过长，由于驾驶员操作较少，加之道路景观静止不变，容易导致驾驶员麻痹大意、精神松懈
5、、注意力分散，致使反应迟钝，一旦发生突然的交通情况，就会来不及做出正确反应，不能及时采取措施而发生事故。有研究表明随着直线长度的增加，交通事故死亡率基本呈上升趋势1。 如果城市道路处于已经发展成熟的城区之中，交通管理设施、城市景观在一定程度上会给驾驶员视觉刺激，缓解直线段给驾驶员带来的疲劳现象，而且城市道路频繁遇到的交叉口也可以避免长直线造成的疲劳和松懈。但是，对于新城区刚刚建设的城市道路，城市景观并不完备，也没有较多的交叉口，车辆密度小，交通管理措施未完备，驾驶员在这类地区的长直线行驶，往往会选择较高车速行车，并且容易产生疲劳松懈的情况，很容易导致交通事故。因此，在新城区的道路设计中，更要十
6、分注意避免长直线，以免引发交通事故。 2012 年版的城市道路工程设计规范条文内没有明确规定直线的长度限制，但在其条文说明 6.2.1 中亦提到直线段太长会造成驾驶员注意力不集中，导致交通事故。因此，在进行城市道路直线段设计时，不能仅满足于符合规范条文，还要根据道路所在区域的实际情况选择合适的直线长度。在尚未开发成熟、景色单调的城市区域，直线最大长度（以 m 计）最好控制在 20V（V 为计算行车速度，以 km/h 计）以内2。 2.2 弯道个数对安全的影响 如前所述，没有弯道的过长直线是不利于交通安全的,但是弯道数量过多也会也会影响行车安全。弯道太多，行车环境会变得过于复杂，驾驶员需要频繁进
7、行转弯、减速等操作，稍有疏忽便可能造成操作失误，发生交通事故。因此，应当适当选择道路线形的弯道个数。有研究通过分析重庆市几条主干路的数据，发现交通事故率和弯道密度（单位长度的弯道个数）有很强的关系相关关系（相关系数为 0.99）3，如下式： 式中：S弯道密度（个/km） P事故率（次/亿车?km） 由此公式可推断，弯道密度为 3.4 个/公里时，发生交通事故最少。当然由于地理条件和道路等级不同，其最佳弯道数量不同。 因此，在进行城市道路设计时，即使没有地形限制需要设置弯道，也应适当考虑“化直为曲” ，故意增加适当数量的弯道；而在一些地形复杂的路段，也不能单纯为了顺应地形减少土方量而设置过多弯道
8、，应综合考虑安全效益和经济效益设计道路线形。 2.3 小偏角对安全的影响 小偏角指道路上偏角7的情形。小偏角的出现，会给驾驶员视觉造成误导。道路出现小偏角时，平曲线的长度看上去会比实际的短，曲率变大，驾驶员误以为前方是急转弯，从而急忙操作方向盘，造成行车事故，偏角愈小这种效果愈明显。而在城市道路中，小偏角的存在非常普遍，因为它往往可以解决路线规划中遇到的困难，如果改大偏角，往往增加工程量或拆迁，带来其他问题。对于设计速度较低的次干道、支路，小偏角对行车安全影响不大。但是对于主干路等设计速度较高的道路，不宜设置小偏角。 由于城市道路限制较多，小偏角往往难以改动成较大偏角，对于这种情况，考虑城市道
9、路交叉口较多的特点，建议采用把小偏角移动到附近交叉口处的方法。这样的改动方法，路线整体的偏移较小。由于交叉口处车速会降低或者由于交通灯的指示而停车，加之其他交通设施的引导，可有效避免小偏角带来的错觉造成的操作失误，减少交通事故的发生。 2.4 纵坡坡度对安全的影响 道路纵坡坡度对交通安全的影响较大。道路的纵坡度，尤其是下坡，对事故的形成有直接的影响。汽车上坡时，由于阻力大，车速因此下降，坡道越陡，车速下降越明显，这时如果出现其他车辆冲撞过来，很难避让；如果坡度很大，汽车的重心也将不稳。如果载重量过大或转弯时操作失误，就可以导致车辆侧翻，引发交通事故。汽车下坡时，由于汽车自身的重力自然加速，车速
10、因此加快，紧急刹车难度加大，如果驾驶员经验不足，一旦出现意外的交通情况，来不及采取正确的应急措施，如刹车不及、避让失误等，就会造成交通事故。德国高速公路统计资料得出交通事故率（AR）与纵坡坡度(G)的关系如表 1 所示，国内亦有研究表明事故率与道路坡度呈较强的正相关关系4。 表 1 下坡坡度与交通事故率 由表 1 可知，坡度越高，交通事故率越高。城市道路有非机动车、行人较多的特征，时常出现非机动车或行人闯入机动车道等突发情况，较大的坡度会让驾驶员难以及时制动，一旦来不及刹车，汽车也不易找到无人的区域避让，容易造成交通事故。因此城市道路要更注重纵坡设计，减小纵坡坡度。现行的城市道路工程设计规范中
11、，在 100km/h的设计车速下仍允许了 4%的坡度极限值。但是由表 1 可知，当坡度达到4%以上时，交通事故发生率会发生明显的提高。因此，进行路线设计时，应尽量避免较大纵坡，尤其应当避免达到 4%以上的纵坡。不应为了顺应地形减少土方数量而设计较大纵坡，而应当在投资允许的情况下，适当提高造价来增加道路的安全性。 3 结语 3.1 城市道路线形是交通事故的重要影响因素之一，改善道路线形是减少交通事故，提高运输能力的重要手段。本文从城市道路常见的几种影响交通安全的线形因素入手，结合城市道路的特征，着重论述了直线段、弯道数量、小偏角及纵坡坡度等线形因素对交通安全的影响，并提出线形设计的建议。 3.2
12、 在道路设计中，在满足规范规定之外，还应尽量根据安全性能优化线形设计。避免单以“唯造价论”来评判路线方案，应当综合考虑道路的安全性，适当设计弯道和纵坡坡度。把城市道路置于整个城市环境、城市发展中来考虑，兼顾安全和经济，为城市创造安全畅通的交通条件。 参考文献： 1郑丽娜，郝建涛，左淑红，张宇.最大直线长度的限制模型与交通安全的研究J.黑龙江水专学报,2007,23(3):74-75. 2吴瑞麟，沈建武.道路规划与勘测设计M.广州：华南理工大学出版社，2002. 3邹建.浅谈道路线形设计对交通安全的影响及改善措施J. 公路,2002， （6）：42-47. 4袁伟，付锐，郭应时，冯红运，时间.考虑坡长因素的纵坡坡度对交通事故的影响分析J.公路交通科技，2008.25（5）：130-135. 5刘晓青.道路设计对交通安全的影响及改善的必要性J.山西建筑,2008,34(3):36-37. 6周小群，朱德宏.以人为本的城市道路设计探讨J.科技信息.2007 年第 7 期.216. 7CJJ37-2012 城市道路工程设计规范S.
