基于运行速度的公路设计方法及影响分析

崔维彬

黑龙江省华咨工程勘察设计有限公司 哈尔滨 150000

摘要：在公路设计的过程中，在进行几何线形的确定时，一个重要的参数就是运行速度。因此，在当前的公路路线的设计工作中，也采用了通过运行速度设计路线的方式。随着公路建设的推进，道路的长度和规模也在不断的增加，因此基于运行速度之下的公路设计方法，也凸显出了一定的缺陷和弊端，所以就要在控制运行速度的基础之上，强化公路路线设计，提高公路的安全水平。本文就基于运行速度，对公路路线的设计方法以及影响，作出了具体的研究，以供参考。

关键词：运行速度；公路路线；设计方法；影响

前言：在当前的动态交通系统中，随着道路建设的不断加强，以及运输车辆数量的不断增多，因此也增加了交通事故的发生几率。公路所设计的路线会对于交通行驶的舒适性、安全性，造成严重的影响，所以在公路的设计过程中，不仅要确保能够与周围的环境之间保持协调，同时还能够通过正确的技术指标，确保线形的均衡，提高公路设计的可行性。

1 运行速度可行性分析

现阶段，为了对于车辆平均运行速度，进行深入研究，已经针对公路车辆运行速度，展开了具体的调差和分析，进行了规律的总结，即在具体的路段，基于适宜的环境气候，大于80%的车辆，都不会对于规定运行速度，做出超速驾驶的行为。在车辆运行的过程中所具有的速度，也就是在真实的道路驾驶条件之下的速度。对于这方面因素而言，具有较为明显的随机性、可变性。运行速度会受到路况、车况以及驾驶员的心理状况的直接影响。在具体的设计过程中，涉及到两个速度概念，分别为可能速度和设计速度。在一定的条件之下，汽车的最大行驶速度就是可能速度，而安全行驶的最高速度则为设计速度。对于实际的运行而言，其速度不是恒定不变的，而是处于不断变化的状态，因此汽车实际的运行速度会在设计速度的基础数值附近，进行上下的波动，并始终处于可能速度的数值之下。一般来说，在实际的设计过程中，需要确保实际指标能够大于设计速度的最小几何指标，但是却并未考虑到在超过设计速度时对应的指标。通过有关的调查和研究表明，在一定的驾驶环境之下，驾驶员会在路况允许的基础之上，进行高速驾驶，因此这就造成线形指标脱节的问题，让公路驾驶具有更高的危险性与失调性。同时，对于线形设计要素而言，在运行速度以及自身的相容性等方面，具有一定的缺陷和不足，因此，在车辆运行的过程中，不仅以汽车环境驾驶员的状态为主要运行速度的影响因素，同时还和公路线形之间，有着较为密切的关联，其中包括坡度、竖曲线半径、线形组合等，都会对于驾驶员心理、车辆运行速度的调节情况，造成一定影响。在用雷达测速的方式，进一步统计车速的分布特点，并通过其对于具体位置的安全性能，进行直接的反映，再结合影响因素，展开综合的分析，从而得到期望行车速度，并进行规律和形态的模拟^[1]。

2 运行速度预测模型构建

为了改善公路路线的设计速度无法匹配实际速度的情况，就要在实际运行速度的基础之上，架构相应的模型，展开综合的分析和预测，这样就能够基于不同的驾驶环境，进行行车速度的模拟。在差异性的行车环境之下，要想确定期望车速，就要首先进行车速的修正，之后按照线形要素，将路段运行模型划分为弯坡路段、直线段以及平曲线路段。并且按照不同的干扰因素，进行交叉口和行车路侧干扰的划分，并分别进行模型的建构。

2.1 确定期望车速

由于行车环境的改变，会在期望车速形成的各个阶段，出现动态、循环的变化。对于期望车速而言，线形所造成的影响具体反映在驾驶员的心率变化上。在不同的路段情况之下，驾驶员也会出现不同的心率增长。

2.2 确定直线段运行速度

在当地进行公路线形设计时，主要为长直线路段，而较少具有短直线路段。所以，在直线段行驶过程中，车辆的低速进入会经历一个加速的阶段，加速度的大小会受到初始速度的影响。由于在公路安全指南中，对于加速度的确定，具有较大的变动范围，所以就要再次进行加速度的范围标定。在红外测速的基础之上，针对直线路段，进行车速的采集工作，并且按照期望车速，进行加速度的确定，从而得出推荐值^[2]。

2.3 平曲线路段运行速度预测

一般来说，主要采取模型方式，进行平曲线车辆运行速度的预测。在具体的研究中，会对于平曲线的运行速度造成影响的因素，就是自身的线形要素。所以只对于线形要素的影响，展开具体的研究，并且根据平曲线路段中驾驶人所出现的行为上的改变，在曲线为中界的基础上，将其划分为两部分展开分析。对于前一部分而言，主要会受到入口前、当前曲线半径、平曲线长度、入口速度的因素的影响，而对于后一部分而言，则会受到曲线长度半径以及中点速度的影响，所以在此基础之上，就能够对于平曲线出口速度以及中点速度，进行具体影响方程的得出。

之后，利用红外线测速仪得到平曲线路段的实际车速，再通过有关的公式结合具体的数据，展开相应的分析，分别对于大客车、小客车的出入口运行速度，进行预测模型的构建，并对模型展开数据验证，确保其具有较高的精准性，误差不会大于5%。

2.4 弯坡路段运行速度预测

在山区中，具有较多的弯坡路段。在地形的影响之下，这种路段的线形指标较低。在行车的过程中，会对于安全性造成较大的威胁。在实际的公路设计中，弯坡路段的线形指标较高，因此这也就提高了行车速度，所以就会普遍出现车辆的高速出入的问题，也就使得这一路段的行驶，具有更高的危险性。在进行该路段行车速度的预测时，可以和平曲线采取同样的方法，在数据采集的基础之上，进行模型曲线的回归。

3 基于运行速度的公路线形设计

根据以上所阐述的设计方法，能够将设计速度作为主要的控制因素，展开路线的设计，并且针对一些较为特殊的路段，可以结合对于运行速度的修正，进一步的提高路段设计速度的匹配性和适应性。在进行地形特征、路段方式划分以后，就对各路段分别进行运行速度的预测。为了让线形具有更高的连续性，就要调整运行速度，能够从正反两个方向，逐步地进行检查，分别的调整和完善在行车过程中所具有的问题，比如说行车不安全点、线形不理想点，再调整运行速度，通过运行速度的调节，能够符合公路行驶的连续性要求。之后，如果在曲线路段，车辆具有较高的速度，同时还会被横向力影响，降低车辆的稳定性，就要针对线形指标以及运行速度，展开协调性检验。之后，就能够进一步的确定和反向标定线形指标，并且对于各个断面，做好速度的检查。这样就不需要像传统的工作模式之下，对于运行速度进行反复的计算。在运行速度的基础之上，进一步的调整和设计公路路线的指标，能够提高整个线形的流畅性和稳定性，同时通过调整运行速度，能够保障运行速度连续性的实现。这样就能够避免驾驶员在一些低指标的路段中高速行驶，影响到车辆的横向稳定性，解决在车辆行驶过程中，所出现的线形不协调的问题，转变原有的设计速度所存在的局限性，让公路行车具有更高的安全性和舒适度。

总结：综上所述，在运行速度的基础之上，对于公路路线进行设计，通过进一步的协调和弥补设计速度方法，能够让线形在速度突变点上，具有更高的适应性，促进安全驾驶的实现,不断提高公路的建设水平。

参考文献：

[1]李春生.提高山区低等级公路安全性设计方法研究[J].公路交通科技(应用技术版),2020,16(08):290-293.

[2]张邹,韦春艳.运行速度及其在公路路线设计中的应用分析[J].西部交通科技,2020(04):50-53+142.