基于道路安全性评价的路线设计研究

基于道路安全性评价的路线设计研究

公绪强

（山东高速科技发展集团有限公司，山东 济南 250000）

摘要：本文结合某高速公路安全性评价结果，就如何做好路线设计进行了分析，旨在为类似工程实例提供借鉴和参考。关键词：道路工程；路线设计；安全性评价

1 既有道路安全性评价

根据相关交通事故调查资料，对既有道路的安全性进行了分析，主要结论如下：

1.1 交通事故分布特征与交通量有较大相关性

山东省某高速公路交通量近年增长迅速，自2002年以来交通量年均增长率在4.7%～9.9%之间，通行能力持续下降，部分路段已降至五级服务水平，车型也进一步朝着小型化和大型化的两极化发展，尤其是特、重型货车比例显著增加。

根据交通事故空间分布特征的分析结果，该高速公路交通事故空间分布和全线交通量的分布具有较高的一致性，交通事故的发生次数自西向东增长明显，且主要集中在济南段附近。根据观测，该高速公路目前大小型车之间的速度差基本在30 km/h以上且超车频繁，容易引发同向行驶车辆之间的交通冲突，而随着路段交通密度的增高这种同向行驶车流之间的交通冲突也越多，交通事故也就更容易发生。

1.2 交通事故直接原因是人的因素

该高速公路交通事故是驾驶员自身操作不当、大流量的交通量、恶劣的气象条件等共同作用的结果，其中驾驶员措施不当、同向间距不够、疲劳驾驶等造成的尾随相撞事故是该高公路主要的交通事故形态，这与目前该高速公路交通量较大、小型车车速较高、变道频繁有关，且在较高的线形指标条件下，驾驶员更容易由于单调的线形条件而产生疲劳驾驶，在遇到紧急情况时不能及时采取正确的操作行为。

1.3 评价路段存在相对事故多发路段，主要位于道路线形指标较低路段

根据交通事故统计结果以及现场交通运行特点的观测分析，可以得出大半径小偏角的S形曲线也是事故多发路段，小偏角反向曲线不容易让驾驶人意识到行驶方向的变化，车辆容易跑偏，诱发交通事故，该项目K53～K54、K70～K71路段事故黑点路段均属这种情况。

间接原因方面，由于路段纵坡较陡且坡长超限、非法装载车辆较多，载重车辆动力性能差、速度低，影响了路段的通行能力，缩短了车辆之间的纵向间距，增加了车辆频繁变道超车等不安全驾驶行为发生的几率，容易引发交通事故。

K58～K59路段为苜蓿叶式互通立交，其特殊断面容易造成过往车辆的方向选择判断；大半径曲线，视觉上有直线感的视觉误导，过往车辆宜发生超速，驾驶车辆未保持安全车距；遇情况采取措施不当易引发交通事故。

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1.4 显著的大、小车型运行速度差是影响本项目行车安全性的关键因素

根据实际观测，主线一般路段小型车V85约为120 km/h，大型车V85约为75 km/h；立交区主线各车型V85呈现两头低、中间高的特点，立交的起终点出入主线的交通流对正常行驶的交通流速度分布的影响较大。

根据对交通事故统计数据的分析，行驶车辆的实际行驶速度差导致出现的同向尾随相撞是本项目的主要事故形态。所以，关注并减小同向行驶的大、小车型之间的速度差、控制出入口驶出以及汇入主线车辆与主线直行方向车辆的速度差是提高本项目行车安全性的关键。

利用运行车速评价路段的连续性好坏的方法主要有两种：一种是设计速度与运行速度的一致性评价方法，一种是运行速度之间的一致性评价方法。将此两种评价方案连续性等级分为“好”、“较好”、“不良”3个级别。

根据初步设计成果，分别计算划分线性单元内的小客车和大货车的运行速度，并对其相邻路段运行速度差值和运行速度梯度进行计算，计算结果如下表1所示：

表1 车辆运行速度计算结果

起讫桩号类型V85（Km/h）

运行速度差值运行速度梯度（Km/h）（Km/h·m）

K35+730-K35+936弯坡段10222.4610.18K36+548-K36+711纵坡段10823.0411.23K37+834-K38+057直线段11020.1610.05K39+816-K40+045

曲线段

105

21.63

10.24

由上表1可知，其协调性评价结果为“不良”。因此，需对其线形做进一步优化和调整。

2 路线优化设计措施2.1 平面设计优化

根据表3计算结果，K39+816-K40+045段为曲线段，根据其运行速度反算出平曲线半径，并将之与设计速度对应的平曲线半径进行对比，当采用运行速度反算出的平曲线半径较大时，对加大平曲线半径和减小车辆运行速度对应的平曲线半径方案进行经济对比分析，择优选择优化设计方案。当平曲线半径和路拱横坡度调整受限时，可以采取限速等措施，从而保证运行速度和设计速度的差值小于10 Km/h。

K37+834-K38+057段为直线段。按照车辆运行速度计算得出的最小直线长度应满足：同向圆曲线间直线最小长度（以m计）应大于等于运行速度V85（以Km计）的6倍；反向圆曲线间直线最小长度（以m计）应大于等于运行速度V85（以Km计）的2倍。

Construction Standardization /建设标准化

2.2 纵断面设计优化

车辆运行速度不满足要求的纵坡段，最直接有效的措施就是调整纵坡。该项目K36+548-K36+711段原有纵坡坡度为3.28%，通过车辆运行速度反算该段的纵坡，将其调整为2.50，从而保证车辆运行速度协调性满足要求。2.3 停车视距设计优化

K35+730-K35+936段为弯坡段，分别利用设计速度和车辆运行速度计算行车视距，以计算得到的行车视距较大者为设计停车视距。在以大货车等重型车为主的路段，还要满足用大货车的车辆运行速度计算得出的行车视距要求。对路线线形优化设计后，该段小客车所需视距为150.26 m，大货车所需视距为177.42 m。2.4 公路路线线形设计优化效果分析

公路路线设计经优化后，通过车辆运行速度模拟检验进行协调性评价，小客车期望运行速度可保持90 Km/h以上，大货车期望运行速度大部分路段基本可保持50 Km/h以上，局部运行速度较低、平纵调整困难路段设置了爬坡车道。相邻路段运行速度差值基本控制在20 Km/h以内，满足运行速度协调性要求。综上所述，本项目线形连续好，指标均衡，满足运行速度协调性要求。

3 结语

综上可知，安全性评价是路线设计的重要内容。通过路线设计进行安全性评价，然后采取相应的优化设计措施，可以有效保证公路设施自身安全、运行车辆行驶安全及行人等的安全。

作者简介：公绪强（1990-），男，汉族，籍贯：山东临沂，学历：硕士研究生，职称：工程师，研究方向：公路设计。参考文献：

[1]周云.道路路线设计安全性评价标准及方法探讨[J].企业技术开发,2018,37(09):123-125.

[2]文英.公路路线设计安全性评价方法与标准探讨[J].建材与装饰,2018(31):279-280.

[3]屈强. 基于运行速度的山区高速公路长大纵坡路段安全设计研究[D].长安大学,2010.

[4]符锌砂. 理论运行速度与公路线形设计及评价方法研究[D].长安大学,2008.

（上接第47页）

模量为Ep=195 GPa，公称直径为15.20 mm。3、预应力筋施工（1）钢筋绑扎阶段，检查钢绞线和钢筋定位是否准确及钢筋是否冲突。（2）先张法张拉钢绞线为整批张拉，分三阶段张拉，张拉程序为0→0.2σcon→0.4σcon→0.8σcon→1σcon(持荷2min)→1σcon锚固（传感器数据复核，补张）。（3）放张时，混凝土强度等级需达到设计强度的85%，混凝土弹性模量需达到设计要求的90%，且放张时混凝土的龄期不应小于3 d。放张步骤为六个阶段，单端放张10%-10%-双端放张10%-10%--10%--20%，各步放张时间间隔1 min。

为保证先张梁在施工放张后传递到梁体的有效预应力满足设计需求，中心通过与业主单位、施工单位沟通，制定检测方案，通过布置预应力传感器，将测得数据与设计数据进行对比分析。预应力传感器测点布置根据设计要求在每种钢束的传递长度终位置（两侧均有）、1/4位置（张拉侧）、跨中位置，每种钢束四个测点，测点1和4为传递长度终位置，测点2为跨中位置，测点3为1/4位置。一片梁共计16个预应力测点。在钢绞线张拉后混凝土浇筑前，在钢绞线对应位置上布置应发计，用于监测该处钢绞

线的应力变化情况，在该位置处，钢绞线与混凝土协同变形，实测混凝土应变即为钢绞线该点处应变。应变计测量实际为放张后及放张后2天、10天、 30天、40天、60天。检测过程中发现，首片梁预应力损失4%，通过改进，第二片梁把钢箱基础安装滑轮，预应力损失减少到2%，又通过调整钢箱轴承，中心偏位，预应力损失控制在1%，经过现场抽查，采用数控25t千斤顶，大顶张拉到100%锁定后用小顶单根抽查16根，目前已开通生产线预应力实测值和设计计算值偏差率符合要求，计算预应力损失降至最低。4 结论

（1）应加强对图纸规范的研读和技术交底，确保检验检测的方案能得以正确实施。

（2）采用样板引路、首件认可、质量三检、挂牌管理制度，取得了较好的成效。

作者简介：刘金伟（1981-），男，籍贯：江苏盐城，学历：本科，职称：工程师，研究方向：工程检测咨询。

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