摘要：使用《公路項目安全性評價指南》中所提供的運行車速計算模型和安全評價方法對黃祁高速公路線形設計進行運行車速安全性檢驗，保證路線線形設計的安全并提出優(yōu)化線形的設計方案。
　　關鍵詞：運行車速；安全性評價；優(yōu)化
　　線形是整個工程設計的關鍵,在設計過程中,要綜合考慮“地形選線、地質(zhì)選線、環(huán)保選線、安全選線”,采用運行車速對設計成果進行檢驗。檢驗其幾何要素的連續(xù)協(xié)調(diào)性。《公路項目安全性評價指南》（以下簡稱《指南》）中給出了評價方法,本文對黃祁高速公路K0+000K～K103+183.30進行運行車速計算及安全性評價進行探討。
　　1對指南的解析
　　1.1名詞術語
　　(1)同一路段《指南》中同一路段的定義為:設計速度、平縱面技術指標及橫斷面相同的路段。在附錄又提到,運行車速計算時,將整條路段劃分為直線段、縱坡段、平曲線段和彎坡組合段等若干個分析單元。可以看出,同一路段即為附錄中所說的同一分析單元。應注意以下幾點：
　　①當整條道路存在2種不同的設計速度時,則在設計速度分界的位置應劃開,前后處于不同單元,即使該位置前后屬同一種單元類型。
　　②當若干大半徑曲線(R＞1000m)依次相接,設計速度一致,則可合并為一個單元,定為同一路段直線段,盡管其平面指標略有不同。
　　(2)相鄰路段及相鄰路段之差
　　相鄰路段實際上即為相鄰的2個分析單元。
　　對于相鄰路段之差，《指南》中沒有明確規(guī)定相鄰路段取各自何部位的。但對于某個單元來說，在整個長度范圍內(nèi)，不同位置的不盡相同。
　　圖1摘自美國IHSDM(交互式公路安全設計模型)程序的幫助文件中給出的典型運行車速軌跡。
　　                      
　　　　                                                           圖1典型運行車速軌跡
　　郭忠印等提出如下假定：僅就公路條件而言,當曲線半徑較小時,車輛從直線進入到曲線時逐漸減速到該半徑所對應的運行車速,在圓曲線段做勻速行駛。當汽車離開曲線時又會適當加速，一直達到駕駛員期望的車速為止，然后做勻速行駛,直到進入下一個需要變速的曲線。這一假定與IHSDM的計算結果吻合。可以將單元中部速度作為一個典型速度來代表該路段的。為便于問題的研究,相鄰路段的之差取為相鄰單元中部的之差。
　　1.2單元劃分的若干技巧
　　(1)先平面后縱面
　　對于小客車來說，影響其運行速度的主要因素為平曲線半徑和直線長度，其他線形要素對運行車速的影響并不顯著。高速公路、一級公路的代表車型為小客車。在劃分單元先主后次按以下步驟進行：
　　第一步：僅考慮平面指標將整條道路分為直線段(半徑≥1000m的曲線)和曲線段(半徑＜1000m)兩類單元。
　　第二步：在直線段內(nèi)考慮縱坡的影響,將其進一步分為直線段和縱坡段(縱坡坡度＞3%,坡長＞300m)。
　　第三步:在曲線段內(nèi)考慮縱坡的影響將其進一步分為小半經(jīng)曲線段和彎坡組合段。
　　(2)緩和曲線的處理
　　緩和曲線多為汽車加、減速行駛的區(qū)段,也是直線段與曲線段、曲線段與曲線段的銜接部位。緩和曲線不單獨劃分單元,而應與各自所連接的圓曲線一起作為一個整體。
　　2運行速度的測算
　　測算某一路段（正向或反向）運行速度v85時，首先要推算與此相鄰路段進入該路段時的實際速度，作為本路段的初始運行速度，然后根據(jù)本路段的路段類型，按照相應的速度測算模型進行運行速度v85的測算。初始運行速度v0確定，一般可通過調(diào)查點的現(xiàn)場觀測取得。
　　2.1直線段運行速度的測算。
　　《指南》中直線段運行速度的測算是采用的勻加速穩(wěn)定運行模型，其公式為：,式中vs為直線段終點處的運行速度（m/s）；v0為直線段起點處的初始運行速度（m/s）；為直線段起點處的初始運行速度（m/s）；S為直線段長度（ｍ）。
　　利用上面公式計算直線段終點處的運行速度vs等于期望運行速度ve時，應把期望運行速度ve代入上面公式，反算出S，算出實際的變加速長度，劃分出加速路段和勻速行駛路段范圍。
　　2.2小半徑組合段運行速度的測算。小半徑組合段運行速度的測算是采用平曲線速度預測模型，分為進入曲線前線形為直線、進入曲線前線形為曲線、駛出曲線后接直線線形、駛出曲線后接曲線四種情形，利用《指南》中“平曲線上的速度預測模型”相應的公式，計算出曲線中部速度和曲線出口處的速度。
　　2.3縱坡段運行速度的測算。縱坡段運行速度的測算是功率重量比Ｐ標定模型和圖表修正法，根據(jù)前一段測算的運行速度加上縱坡段長度乘以《指南》中“縱波下各車型運行速度的修正”相對應的單位修正數(shù)，即可測算出縱坡段終點處的運行速度。
　　2.4彎坡組合段運行速度的測算。彎坡組合段運行速度的測算是采用兩階段彎坡模型和線形組合彎坡模型，也分進入彎坡組合段前線形為直線、進入彎坡組合段前線形為曲線、駛出彎坡組合段后接直線線形、駛出彎坡組合段后接曲線四種情形，根據(jù)《指南》中“彎坡組合線形下的運行速度預測模型”相應的公式，計算出彎坡組合段中部速度和彎坡組合段出口處的速度。
　　2.5短直線段運行速度的測算。短直線段運行速度的測算按直線段運行速度的測算方法進行測算。
　　3運行速度的評價標準
　　采用相鄰路段運行速度的差值△v85的大小作為評價標準：
　　｜△v85｜＜10km/h時，協(xié)調(diào)性好；
　　10km/h≤｜△v85｜≤20km/h時協(xié)調(diào)性較好；
　　｜△v85｜＞20km/h時，協(xié)調(diào)性不良。
　　4運行車速安全性檢驗
　　4.1項目概況
　　黃祁高速公路起點K0+000K～34+420設計速度100km/h，路基寬度26米，K34+200～K103+183.30設計速度80km/h，路基寬24.5米。根據(jù)《指南》提供的計算模型對本項目進行全線劃分為36個單元（見表1）。
　　表1黃祁高速公路K0+000K～K103+183.30運行車速檢驗結果

                      
　　　4.2設計速度與運行速度協(xié)調(diào)性評價與優(yōu)化
　　設計速度與運行速度協(xié)調(diào)性評價是對同一路段的設計速度與運行速度的差值進行評價。依據(jù)《公路項目安全性評價指南》第4.1.3款：當同一路段設計速度與運行速度的差值大于20km/h時，應對該路段的技術指標進行安全性檢驗。
　　(1)起點K0+000～K34+420設計速度100km/h，路基寬度26m。
　　依據(jù)計算結果，該段運行速度均保持在100～120km/h之間，設計速度與運行速度協(xié)調(diào)性較好，該段線性設計質(zhì)量較高。
　　(2)K34+420～終點K108+183.310，設計速度80km/h，路基寬度24.5m。
　　依據(jù)計算結果，該段運行速度均保持在100km/h以上，有絕大部分路段達到了最大期望運行速度120km/h，設計速度與運行速度的差值均大于20km/h。依據(jù)《指南》的規(guī)定，設計速度與運行速度的協(xié)調(diào)性不好。該段因受交通量、工程造價、地形等條件限制而將路基寬度由26m調(diào)整到了24.5m，設計速度由100km/h降到了80km/h，建議在下一設計階段，充分結合地形條件，調(diào)整平、縱面線性，以提高設計速度與運行速度的協(xié)調(diào)性。
　　五結語
　　本文采用《公路項目安全性評價指南》(JTG/TB05-2004)中的評價方法對黃祁高速公路的線形進行了運行車速安全性檢驗,不僅使線形設計得到了優(yōu)化,而且也保證了公路行車的安全性。
　　參考文獻：
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　　[3]高建平,郭忠印.基于運行車速的公路線形設計質(zhì)量評價[J].同濟大學學報,2004,22(7):906-911.