摘要：随着社会的发展和城市化建设的加快。为了提高公路安全水平和公路线形设计质量,分析了公路线形设计的连续性和应用可能速度的公路线形评价方法,提出采用速差作为评价线形连续性的标准,速差量作为度量速差的指标,并根据可能速度计算公式求出了各设计速度的速差量,建立了速差量与平曲线半径的关系。
关键词：公路工程；设计速度；选取分析；可行性
引言
随着高速公路的快速发展，隧道数量和里程不断增加，其运行环境的特殊性，对行车安全有着重要影响，而隧道出入口作为运行环境的过渡段，往往成为隧道事故的集中点。出入口事故多是隧道交通事故的一大特点，其主要原因是隧道出入口线形连续性、路面抗滑性和照明过渡性较差，对行车安全性产生较大影响。隧道穿过山体，线形选择受限制较多，导致出入口线形连续性较差。隧道出入口由于路面磨耗、污染和潮湿导致出入口抗滑性显著降低，降低了行车安全性。隧道出入口亮度的突然变化，形成“黑洞效应”和“白洞效应”，驾驶员的视觉存在明暗适应问题，导致驾驶员无法看清前方的障碍物甚至短时间内会失去方向感，导致交通事故的发生。为了解决隧道出入口交通事故多发的问题，本文对高速公路隧道运行速度进行调研，建立隧道出入口过渡性评价指标，对基于运行速度的出入口安全设计进行研究，以提高隧道出入口安全性。
1公路线形连续性与评价标准
①公路线形的连续性。公路线形设计最基本要求是线形必须是连续的,连续性是由公路平、纵线形指标大小所决定的,而平、纵线形又决定了可能速度,因此可能速度的连续与否直接反映了公路线形的连续性。线形设计要给驾驶人足够的反应和判断的时间和空间,使驾驶人对前方路况有一个明确的了解,获取必要的信息,采用期望的速度连续行驶。在连续的公路上,线形指标的过大突变,都会导致行驶速度的突变,形成不连续的线形,对行车安全极为不利。②公路线形的评价标准。作为公路线形的设计评价,应该有相应的评价标准,否则就无尺度衡量线形设计的优与劣、安全与不安全。因为不连续的线形,必然引起可能速度的突变,所以应用可能速度的线形评价方法,采用“速差”作为评价标准,采用“速差量”作为评价指标。“速差量”是可能速度图上相邻可能速度在较短距离内急剧下降的差值,用“ΔV”表示,单位为km/h。
2公路工程设计速度选取分析的可行性研究
2.1抗滑过渡技术指标
路面抗滑能力是交通安全的迫切要求，采用侧向力系数 SFC 对路面的抗滑能力进行评价。根据英国 TRRL有关抗滑能力标准的研究。隧道出入口抗滑过渡技术指标的构建，需要分析车辆在不同摩擦系数路面上的行驶特性及行驶风险。由于隧道内外环境的差异，导致隧道内外路面的摩擦系数不同，车辆在抗滑性能不同的路面上行驶时的侧向滑移率、横向力系数、制动风险、转向风险是不同的，从而总行车风险是不同的，即存在抗滑性能的差异性。
2.2线形过渡技术指标
线形是立体描述公路中心线的平面线形和纵断面线形的形状。线形设计质量的好坏，对公路运营的安全性具有极其重要的作用，如果公路线形不合理，容易诱发事故，降低通行能力。不良的线形不仅局限于过小的弯道半径、过小的偏角，视距不能保证，另外长直线末端接小半径曲线、陡坡等线形，线形的平纵组合和衔接、线形的动态变化是导致事故的深层次原因。因此，在线形评价中不仅要考虑各路段的线形状况，更要注重相邻路段线形的过渡和连续性。目前公路线形评价方法很多，有透视图检验法、车速图和油耗图检验等。同济大学郭忠印、杨轸等通过对平纵线形设计要素与行车安全性的深入分析，构建了综合的线形技术指标，该指标能够反映线形的设计质量。
2.3道路运营交通安全
安全是道路营运之本。安全的道路必定有安全的设计。结合本项目所处地理位置情况来看，严格选取平曲线、竖曲线并注意各种线形的组合显得尤为重要。同时结合必要的道路安全设施，主要包括分隔带、安全护栏、交通标志、标线、视线诱导设施和防眩设施等，为安全行车保驾护航。
建立完善的交通信息系统必不可少，主要体现为公安与管理部门为保证行驶于高速公路上车辆的安全、迅速，应及时向司机通报道路交通拥塞情况、天气情况、前方道路或临时交通管制的情况，以便驾驶员及时改变对策。根据异常气象等条件估计可能出现事故区域，还要建立事故紧急救援系统监视预报体系，采取信息收集和联络体制，同时派专人负责监视与做好各项准备工作。事故发生时，应用先进的通信设备与手段，快速可靠地联系有关部门，及时有效地处理事故，确保道路安全畅通。道路交通环境的改善主要体现在改善道路环境，通过环保绿化设计，使驾驶员具有良好的行车视距和不断变化的视觉效果，改善驾驶员产生疲劳、烦躁的单调环境。
2.4照明过渡安全性指标
通过调研发现，由于隧道外太阳光亮度较隧道内高得多，在隧道入口处存在亮度的明暗交替。从明暗交替点往内，亮度迅速降低。影响隧道照明过渡主要影响因素包括:隧道洞外照度、洞内照度、洞外及洞内亮度、驾驶员视力恢复时间、隧道设计速度。有研究通过设置合理的减光隔栅段长度来处理隧道进出口照明过渡问题;也有研究提出将隧道内入口段、过渡段中的一段或多段延伸至隧道外，运用自然光作为该部分照明段光源的方法来解决照明过渡问题。
2.5设计速度与运行速度协调性
该指标是指对同一路段的设计速度与运行速度的差值进行评价。当同一路段小客车设计速度与运行速度的差值大于20km/h时，大货车设计速度与运行速度的差值大于45km/h时，该路段的相关技术指标需要进行安全性验算。
2.6运行速度的出入口安全设计
隧道出入口是高速公路隧道路段的事故多发点，其安全性影响着整个路网的通行效率。隧道出入口的安全性与运行速度的变化关系密切，而隧道路段的线形过渡性、照明过渡性和抗滑过渡性均会对车辆的运行速度产生影响，从而影响到行车安全性。因此根据隧道路段的线形过渡性、照明过渡性和抗滑过渡性指标，建立基于运行速度的安全设计，对出入口进行有效设计，可以降低隧道出入口交通事故率，提高高速公路隧道路段的行车安全性。
2.7运行速度协调性
根据运行速度测算模型对各相邻路段的线形特征点，例如直线起、终点，平曲线起、终点和曲中点，竖曲线变坡点等进行双向运行速度测算并计算相邻路段运行速度的差值。
2.8现有隧道限速管理
由暗适应机制可知，暗适应前的视场亮度越高，视觉感受性越差，暗适应前后的明暗程度将直接影响驾驶员暗适应所需要的时间。为了减少车辆进出隧道时隧道照明明暗程度对驾驶员的影响，可根据隧道照明过渡性采取增加照明亮度或限速的方案，减少因照明变化条件引起的交通事故。我国规范对不同设计车速和交通量条件下入口段与趋近段亮度比值 k 有明确规定， 外部适应亮度在无实测资料时一般取 4 000 cd/m 2 。PI-ARC给出的亮度折减率———暗适应时间曲线，曲线表明亮度折减率越小，保持一定视力时所需要的暗适应时间越长。
结语
技术标准的拟定是工程可行性研究报告编制工作中的核心，对项目后期工程规模、运营管理具有指导性作用，尤其是设计速度的选取应充分结合公路功能与技术等级，结合地形、工程经济、预期运行速度和沿线土地利用性质等因素综合论证确定。
参考文献
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