摘要：對國內(nèi)外公路的設(shè)計新理念和方法，對公路的線形一致性設(shè)計、線形安全性評價和靈活性設(shè)計思想等方面進行了探討，指出高速公路線形指標(biāo)的均衡性、一致性、線形的連續(xù)性以及線形和環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)性才是滿足汽車高速及安全行駛的重要保證。

　　關(guān)鍵詞：公路線形,設(shè)計理念,靈活性設(shè)計思想

　　道路交通安全是一個世界性的問題，在我國尤顯突出。隨著我國機動化水平的發(fā)展和城市化程度的提高，城鎮(zhèn)郊區(qū)的交通事故不斷增加。引發(fā)交通事故的原因很多，包括人(駕駛員、行人)、車(機動車、非機動車)、路(道路狀況、幾何條件)、環(huán)境(氣候條件、道路環(huán)境)等。從交通事故的統(tǒng)計和分析來看，雖然造成交通事故的原因是多方面的，但是線形設(shè)計是否合理是關(guān)系到高速公路安全性問題的根本問題。高指標(biāo)的公路并不一定是安全的公路。高速公路線形指標(biāo)的均衡性、一致性、線形的連續(xù)性以及線形和環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)性才是滿足汽車高速及安全行駛的重要保證。因此，要在充分學(xué)習(xí)和理解的基礎(chǔ)上，引入國外一些先進的設(shè)計理念和方法，用以彌補我國傳統(tǒng)公路設(shè)計方法的一些缺陷和不足。

　　1 線形的一致性設(shè)計

　　1.1 連續(xù)性設(shè)計理念

　　道路線形的連續(xù)性是路線設(shè)計的基本要求之一，連續(xù)的道路設(shè)計應(yīng)確保駕駛員能夠沿著路線以他們期望的速度行駛。但我國目前所使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范中雖已提出線形連續(xù)性，但對連續(xù)性的標(biāo)準(zhǔn)沒有明確提出。目前國內(nèi)外對于線形連續(xù)性的研究很多，主要分為：基于速度的研究、基于安全的研究、基于駕駛員操作難易的研究。

　　1.2 基于運行速度的線形一致性設(shè)計

　　運行速度又稱行駛速度，是指在良好的氣候條件和正常的交通條件下，一般駕駛員駕駛汽車沿某條道路行駛時實際采用的車速。它是一個隨機變量，不同駕駛員在行駛過程中隨所駕駛的車輛及行車路段的不同，其運行車速往往不相同，通常用第85個百分位上的車輛行駛速度 來表示。

　　利用運行車速評價路段的連續(xù)性好壞的方法主要有以下兩

　　種：

　　1)設(shè)計速度與運行速度的一致性。設(shè)計速度與運行速度的一致性評價是根據(jù)在某個單獨路段上運行車速 與設(shè)計速度

　　

 

　　之間速度差的絕對值 進行評價，這種方法的目的在

　　于確保設(shè)計速度與駕駛員實際行駛速度保持一致，使得線形幾何設(shè)計能夠較好地滿足駕駛員實際的操作，對于單一路段路線幾何元素的安全評價起著重要的作用。

　　2)運行速度之間的一致性。對于整個路線來講，分析其整體的連續(xù)性同樣是相當(dāng)重要的。運行速度之間的一致性評價是根據(jù)兩個連續(xù)路段上運行車速 之間速度差的絕對值進行評價，這種安全評價方法提供了整個道路上連續(xù)路段的連續(xù)性評價，相比較與上面單一路段評價方法，保證了各連續(xù)路段之間的連續(xù)性和一致性。這種方法是目前使用最普遍的安全評價方法，在大部分北美地區(qū)，這種方法已經(jīng)成為道路線形連續(xù)性評價的基本法則運用于設(shè)計之中。

　　國外學(xué)者Lamm.et.al(1999年)推薦的以上兩種安全評價方案是建立在兩個假設(shè)基礎(chǔ)之上的。

　　1)兩種安全評價方案計算得出的數(shù)值應(yīng)該在一個范圍之內(nèi)。

　　2)通過事故分析和比較評價，將此兩種評價方案連續(xù)性等級分為“好”、“中”、“差”三個級別(見表1)。

　　基于運行速度的線形設(shè)計方法是以運行速度作為設(shè)計車速進行線形設(shè)計的方法，它的基本設(shè)計思路是：根據(jù)前期可行性研究確定的公路計算行車速度標(biāo)準(zhǔn)，采用計算行車速度概念進行公路線形初始設(shè)計，在此設(shè)計的基礎(chǔ)上根據(jù)不同的幾何要素進行路段劃分，通過運行速度預(yù)測模型推算各路段運行速度 ，并以上述的線形連續(xù)性和速度的一致性作為路線設(shè)計質(zhì)量評價原則，檢驗和修正初期的平縱幾何設(shè)計，然后根據(jù)調(diào)整后的路線平縱線形和運行速度，最終確定曲線超高、加寬、視距等設(shè)計指標(biāo)，即在現(xiàn)有設(shè)計步驟中增加一個設(shè)計檢驗階段，在此階段運用運行速度概念對初始設(shè)計進行檢驗和調(diào)整，使其滿足安全行車的要求。

　　2 線形安全性評價

　　不同國家的研究人員對公路安全性評價有不同的定義，但總的來說，公路安全性評價是從預(yù)防交通事故、減少事故的嚴(yán)重性人手，由獨立的、有資質(zhì)的人員對公路建設(shè)項目的全過程，即工程可行性研究、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、運營階段等各個階段和環(huán)節(jié)進行全方位的安全審查，以確定任何潛在的不安全隱患或任何會對公路使用者構(gòu)成威脅的運營安排，并提出改善建議。公路安全性評價是針對公路行車安全進行的一個系統(tǒng)的評價程序，它將公路行車安全和降低交通事故的概念引入公路工程可行性研究及設(shè)計工作中。

　　2.1 線形安全性評價的主要思路

　　安全性評價是以道路使用者為出發(fā)點，所以評價內(nèi)容包括了與交通安全有關(guān)的路線、路基、路面、橋梁、隧道、路線交叉、交通

　　工程及沿線設(shè)施等方面。其中，路線設(shè)計部分對交通安全的影響最為顯著，同時也與其他評價內(nèi)容存在密切聯(lián)系。《指南》中提供了設(shè)計階段和運營階段的安全評價方法和標(biāo)準(zhǔn)，基于運行速度的公路線形安全性評價主要是指在設(shè)計階段，利用運行速度對公路線形進行整體協(xié)調(diào)性分析，并對路線各個設(shè)計指標(biāo)進行評價修正的過程。

　　《指南》中對公路線形一致性評價的主要依據(jù)是：1)相鄰路段運行速度的協(xié)凋性;2)同一路段運行速度與設(shè)計速度的協(xié)調(diào)性。其評價方法與標(biāo)準(zhǔn)與文中所舉路段連續(xù)性評價相同，主要的思路是分別預(yù)測小客車和大型貨車的運行速度 采用相鄰路段運行速度的差值 或同一路段運行速度與設(shè)計速度的差值

　　作為路線協(xié)調(diào)性的評價指標(biāo)。當(dāng)評價結(jié)果為“較差”時，應(yīng)按《指南》規(guī)定對該路段的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進行安全性驗算或者重新調(diào)整平、縱面設(shè)計。

　　我國的公路設(shè)計是依據(jù)現(xiàn)行的國標(biāo)、行標(biāo)進行的，但標(biāo)準(zhǔn)的制訂或多或少基于交通安全、可行性、環(huán)境和經(jīng)濟性的平衡去考慮，并且標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并非總是最先進的，因此評價者有時必須超前于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定去做一個合理的安全評價。此外，公路特別是高速公路的定量化評價還是一個難題，現(xiàn)有的方法均還存在這樣或那樣的不足，僅采用《指南》中提供的單一評價方法難于滿足實踐的要求。為了取得更為全面、客觀、有效的評價結(jié)果，在安全性評價過程中，盡量采用定量與定性、理論與實踐相結(jié)合的評價方法。

　　3 靈活性設(shè)計思想

　　公路設(shè)計的一個重要特點就是每個項目都具有其特殊性。一對于每一個公路建設(shè)項目而言，其所處的地理位置、地形條件、沿線社會環(huán)境特點、公路使用者的需求、遇到的機遇與挑戰(zhàn)等各異，無論是新建公路還是改建公路，都沒有固定的設(shè)計模式，都將面臨著在改善公路行車條件與安全和尋求將設(shè)計融入周圍的自然與人文環(huán)境之間的矛盾，但其尋求與環(huán)境協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的目標(biāo)是一致的。因此設(shè)計理念的創(chuàng)新十分重要。

　　發(fā)達國家在環(huán)保景觀設(shè)計上做了大量的研究和實踐，積累了豐富的經(jīng)驗，值得借鑒。美國聯(lián)邦公路管理局 充分認識到“在保護甚至是加強建設(shè)環(huán)境、自然風(fēng)景、人文歷史及社會資源的同時為公眾提供安全、高效的交通運輸服務(wù)是他們面臨的一個巨大的挑戰(zhàn)”，有鑒于此，其出版的“公路設(shè)計的靈活性”(Flexibili—ty in Highway Design)-書提出了“公路設(shè)計靈活性”的設(shè)計理念，并專門闡述如何貫徹公路設(shè)計的靈活性。靈活設(shè)計的目的是針對不同公路、不同路段的不同特點給出切合實際的設(shè)計方案。強調(diào)的是公路的個性、環(huán)境的個性，因此設(shè)計靈活性也體現(xiàn)為公路的個性環(huán)境設(shè)計。“靈活設(shè)計、創(chuàng)作設(shè)計”，包含兩個層面的內(nèi)容：合理選用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，靈活運用設(shè)計指標(biāo)，嚴(yán)格按照現(xiàn)行組合的設(shè)計原則進行設(shè)計。

　　靈活性設(shè)計的核心是讓設(shè)計者創(chuàng)造性地靈活運用他們的專業(yè)知識與判斷能力。這種靈活性在有效發(fā)揮公路功能與運營安全的同時，還可使公路建設(shè)適合自然與人文環(huán)境。我國地域廣闊，各地地理地質(zhì)條件不同，社會經(jīng)濟發(fā)展水平各異，為保證公路交通網(wǎng)暢通的使用效率，需要有全國性的公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。但要正確理解和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，切忌不分強制性標(biāo)準(zhǔn)還是推薦性標(biāo)準(zhǔn)，照抄照搬。要充分考慮工程項目所處的自然、地理、地質(zhì)條件的特點，尊重每一個區(qū)域的特殊性和差異性，在滿足安全性、功能性條件下，通過對工程方案和技術(shù)經(jīng)濟進行比選，合理確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，靈活運用技術(shù)指標(biāo)。

　　4 結(jié)語

　　近年來，我國的公路行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范引入了運行速度和安全性檢驗的概念，并頒布了專門性的指南來指導(dǎo)公路建設(shè)的安全性評價，線形設(shè)計的合理性顯得更加重要。要積極學(xué)習(xí)借鑒發(fā)達國家的設(shè)計理念，將新的設(shè)計理念融合到現(xiàn)有的設(shè)計程序中去。但同時也要考慮到工程的實際情況，并不是所有的新理念新方法的實施都合理、都具有可操作性，而要給予建設(shè)者一定時間逐漸來理解和接受新的理念和方法，另外也要讓新的理念和方法得到充分的實踐驗證，以確保其適用性。