1、基于运行速度指标的公路线形连续性设计理念摘要：简要地介绍了国外公路设计新理念之线形连续性设计理念，论证了采用运行速度指标的合理性，阐述了相应的评价与设计方法，对其在国内的应用给出了简单评价，并对其可得性进行了分析。 关键词：运行速度，设计速度，线性连续性 Abstract: The linear continuity concept of new concepts in highway design from abroad is briefly introduced , and its rationality and design methods are illustrated. Accord
2、ingly, its application in our country is simply evaluated, and its availability is analyzed. Keywords: running speed, design speed, linear continuity 中图分类号：F540.3 文献标识码：A 国外公路设计中主要提出了线形连续性设计理念、灵活性设计理念、宽容性设计理念和创作性设计理念这四种新理念，它们并非相互独立，而是相互联系、相互影响的，比如，在思小路7建设中，许多创作性设计理念的运用都需要灵活性设计理念的支撑，而灵活性设计理念的实现在某些地方又
3、是为创作性设计理念服务的，但仔细考察后发现，目前线形连续性设计理念更需引起大家的重视。因此，本文着重介绍线形连续性设计理念。 现有研究表明，车速是道路线形对车辆影响的首要体现形式，换言之，线形连续性受车速变化的大小影响很大，因此车速是线形连续性研究中的重要方面。车速设计体系主要包括设计速度与运行速度两种，其中，采用运行速度指标更为合理。 1 采用运行速度指标的合理性 采用设计速度指标具有如下两个矛盾，即实际行驶速度因公路线形、车辆动力性能、驾驶人特性等因素具有的不确定性与这种不确定性与设计速度在某一特定路段上的固定性的矛盾；驾驶员采用较高速度行驶的主观倾向性与配合设计速度的线形指标很难满足这一
4、主观倾向安全性的矛盾。基于这两个矛盾，采用设计速度指标是不完全科学的；相反，运行速度更加具有科学性。第一，运行速度充分顾及了交通安全的人性化优势；第二，配合运行速度的线形指标与实际行驶速度相协调。同时，不难看出，相同条件下，设计速度指标同运行速度指标相比普遍偏低。国外研究表明，当设计速度为 80km/h 以下时，第 85 个分位点的车辆运行速度一般比设计速度高 10km/h；当运行速度与设计速度之差大于1020km/h 时，就容易发生交通安全事故1。这样，就更加验证了采用运行速度指标在保证行车安全等方面的合理性。 2 运行速度连续性评价方法 目前国内外基于运行速度评价线形连续性的方法主要有两种
5、：一种是设计速度与运行速度的一致性评价方法，另一种是运行速度之间的一致性评价方法。其中，后者在国内外使用更为普遍。 设计速度与运行速度的一致性是根据此路段上运行速度与设计速度之差的绝对值|-|来进行评价的：当|-|20kmh 时，应按运行速度对该路段相关技术指标进行安全性验算，并调整相应技术指标以满足行车安全性的要求。 运行速度之间的一致性可通过两个连续路段的运行速度之差的绝对值|来进行评价：当|20kmh 时，运行速度协调性不好，相邻路段需要重新调整平、纵面设计2。 各国对运行速度之间的一致性评价原则各有不同。在瑞士，当路段运行速度不大于 70km/h 时，两相邻路段小客车的|不超过 20k
6、m/h，否则，|不得大于 10km/h；在澳大利亚，两相邻路段|不超过10km/h，且汽车驶入曲线的速度越高，要求越严格；而美国 Leisch 提出|应不大于 16km/h。借鉴国外对运行速度之差的控制原则，我国亦有如下规定：两相邻路段间小客车的|不大于 20km/h；大货车的|不大于 15km/h1。 3 国内运行速度应用评价 然而，作为公路路线设计基础指标，设计速度一经选定，一条公路几乎所有的线形要素均依此而定。因此，以运行速度指标取缔传统的设计速度指标必然引起线形设计的系统性变化，包括相关行业规范的修订等。我国正处于社会主义初级阶段，在这样的国情下，在各种公路设计中广泛采用运行速度指标并
7、非不可实现，但却是一个相当漫长的过程。我国对高速公路和一级公路虽已初步提出了运行速度的计算方法和基于运行速度的安全评价方法，但对于山区双车道公路尚难以形成合理、实用的运行速度的计算方法3。采用运行速度指标进行公路设计是公路设计中的一种趋势，因此采用设计速度指标进行公路设计后，再采用运行速度进行评价或许可行。 4 运行速度指标的可得性分析运行速度预测 运行速度指标满足指标选择的可得性原则，主要依靠各种预测模型进行运行速度预测，运行速度预测是运行速度评价方法中重要的一部分。国内外对于运行速度预测提出了一系列的模型。 在国外，早在 20 世纪 60 年代，通过对运行速度和运行费用模型的研究，西方发达
8、国家的道路研究工作者就得出了著名的 HDM-模型（自由交通条件下各类车型的运行费用模型） 。1990 年，Lamm3等人对 322个曲线段的与平曲线关系深入研究后发现，影响运行速度的最显著因素是曲线半径（曲率） ，并据此建立了如下模型：=94.398-3188.656R（相关系数 0.79） 。1994 年，Krammes3等人对美国 5 个州（纽约、俄勒冈、宾西法尼亚、德克萨斯、华盛顿）共 138 个平曲线上自由交通条件下的车辆运行速度进行研究后，推荐采用如下模型：=102.45-1.57D+0.0037L-0.10I（相关系数 0.82） （D曲率，L曲线长度，I偏角） 。 在我国，道路研
9、究工作者也提出了许多运行速度预测模型。2004 年11 月 1 日，交通部发布的公路项目安全性评价指南 （JTG/T B05-2004） ，给出了高速及一级公路的平曲线运行速度预测模型。3、42007 年，宋涛等4对山区低等级公路平曲线建立了半径 R 与运行速度的预测模型：V(R)=（C统计参数） 。2010 年北京工业大学孙国富3等以北京市黄关公路（按三级公路标准设计）为例，筛选出曲线半径、曲线纵坡及曲线关联系数这三个因素设计正交试验，采用 SPSS 软件对不同弯道半径的运行速度值进行一元统计回归分析，又综合考虑三种因素的影响，进行多元线性回归，对试验路段内弯道特殊点（直缓点 V1、缓圆点
10、V2、圆缓点 V3、缓直点 V4）分别建立了预测模型，虽然相关性不是很完美，但是对于今后预测模型的建立具有很大的指导意义。 对于不同的实体工程，建立相应的运行速度预测模型进行线形连续性评价已经切实可行。 5 结语 结合上述分析可知，采用运行速度指标是合理的。国内外对运行速度的连续性有两种评价方法，且对该指标提出了一系列的预测模型。但在我国的公路设计中，需依具体情况而定。 参考文献： 1交通部公路司.新理念公路设计指南M.北京：人民交通出版社，2005 2曾义，符锌砂.现代公路设计理念及运用运行车速进行线形检验J.交通标准化，2007 年 11 期 3孙国富，徐森，罗彬彬，贾新娜.基于实测速度的山区双车道公路运行速度预测模型研究J.交通标准化，2010 年 10 月上半月刊 4宋涛，张永生，郭采香.山区公路平曲线运行速度预测模型研究J.交通运输工程与信息学报，2007 年 01 期 5关昌余.美国公路设计理念和典型案例介绍.中国公路网，2004年 10 月 18 日 6谢峥嵘，胡安技.浅析公路设计新理念的运用J.科技资讯，2009 年 03 期 7李国锋.思小高速公路生态环保建设新理念.云南思小高速公路建设指挥部，2007 年 01 月
