公路路線運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法-附錄四_第1頁(yè)
公路路線運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法-附錄四_第2頁(yè)
公路路線運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法-附錄四_第3頁(yè)
公路路線運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法-附錄四_第4頁(yè)
公路路線運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法-附錄四_第5頁(yè)
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1、 附錄四公路路線運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法公路設(shè)計(jì)方法1.1基于計(jì)算行車速度的設(shè)計(jì)方法我國(guó)現(xiàn)行的公路路線設(shè)計(jì)是基于計(jì)算行車速度的設(shè)計(jì)方法,在滿足汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)要求的前提下,以計(jì)算行車速度作為設(shè)計(jì)車速確定出相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)路段采用恒定值(速度)作為平縱線形指標(biāo)的基礎(chǔ)控制參數(shù),從而確定出技術(shù)指標(biāo)的設(shè)計(jì)要求值?,F(xiàn)行的設(shè)計(jì)方法容易理解和掌握,但設(shè)計(jì)速度僅控制了最低指標(biāo),在具體設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員在指標(biāo)采用時(shí)隨意性較大,經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)械套用規(guī)范指標(biāo)和參數(shù)的現(xiàn)象,忽略了路線前后線形的均衡和一致性,從而導(dǎo)致了汽車在公路上實(shí)際的行駛速度與預(yù)期的設(shè)計(jì)速度出現(xiàn)明顯不一致性;同時(shí),恒定的設(shè)計(jì)速度與實(shí)際駕駛特征的動(dòng)態(tài)變化也存

2、在許多不符。通過(guò)大量交通事故調(diào)查研究和統(tǒng)計(jì)表明,這些反映在速度方面的問(wèn)題是發(fā)生交通事故的主要誘因之一,成為公路交通安全潛在的隱患。1.2基于運(yùn)行速度的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法基于運(yùn)行速度的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法,是對(duì)現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法的補(bǔ)充和完善。從汽車行駛對(duì)道路的動(dòng)力學(xué)要求出發(fā),兼顧考慮駕駛員的駕駛行為和生理心理特征,在滿足舒適、安全、快捷的交通服務(wù)需求的同時(shí),更注重駕駛員的心理生理反應(yīng),綜合路、人、車的綜合要求,依據(jù)動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)路線的各個(gè)元素,力求技術(shù)指標(biāo)的連續(xù)和協(xié)調(diào)?;谶\(yùn)行速度的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法,要求將運(yùn)行速度對(duì)路線狀況的評(píng)價(jià)貫穿于整個(gè)公路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段,強(qiáng)調(diào)路線安全設(shè)計(jì)理念。該方法使用設(shè)計(jì)速度進(jìn)行初始設(shè)計(jì),采用

3、運(yùn)行速度對(duì)線形指標(biāo)進(jìn)行行車安全性檢驗(yàn),從而量化公路各項(xiàng)指標(biāo)的合理性和運(yùn)營(yíng)后的安全性,運(yùn)行速度檢驗(yàn)是進(jìn)行設(shè)計(jì)的必要條件。在公路設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程中兩種速度(設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度)需同時(shí)考慮。運(yùn)行速度2.1運(yùn)行速度定義、特點(diǎn)和意義運(yùn)行速度是指在特定路段上,在干凈、潮濕條件下,85%的駕駛員行車不會(huì)超過(guò)的行駛速度,簡(jiǎn)稱v85。運(yùn)行速度v85是通過(guò)在典型公路上行駛車輛的實(shí)際行駛速度觀測(cè),經(jīng)統(tǒng)計(jì)、8585分析、總結(jié)其數(shù)據(jù)分布,回歸出第85位的速度并得到運(yùn)行速度的測(cè)算模型。以車輛的運(yùn)行速度作為線形設(shè)計(jì)基礎(chǔ)檢測(cè)指標(biāo),有效地保證了路線線形的連續(xù)均衡、不會(huì)出現(xiàn)速度突變點(diǎn),行駛速度與所有相關(guān)設(shè)計(jì)要素的合理搭配,從而

4、避免安全隱患。同時(shí),運(yùn)行速度適應(yīng)駕駛員心理、視覺(jué)和駕駛行為等實(shí)時(shí)變化,并綜合汽車性能特征和所處線形幾何設(shè)計(jì)等因素,避免和更正了公路設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度帶來(lái)的駕駛特性與公路特征不匹配的狀況,可以動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)檢測(cè)和效驗(yàn)公路特征指標(biāo),方法全面、科學(xué),增強(qiáng)了行車的安全性。2.2公路運(yùn)行速度測(cè)算分析方法在歐美等國(guó)家已廣泛應(yīng)用基于運(yùn)行速度的公路設(shè)計(jì)方法,將運(yùn)行速度概念貫穿于路線設(shè)計(jì)的始終。我國(guó)2000年立專題開(kāi)展適合我國(guó)交通運(yùn)行特征和行駛特性的運(yùn)行速度測(cè)算方法和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的研究工作,已經(jīng)取得階段性的研究成果,提出了符合我國(guó)高速公路運(yùn)行速度的應(yīng)用模型,在2004年交通部頒布的公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南(簡(jiǎn)稱指南)中提供了

5、具體的計(jì)算方法。近年來(lái),基于運(yùn)行速度研究高速公路新的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程的工作已通過(guò)多條典型高速公路的試設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)過(guò)程得以實(shí)施、總結(jié)和完善,逐漸形成適合我國(guó)高速公路設(shè)計(jì)的新方法。而用于長(zhǎng)大隧道內(nèi)、互通式立交區(qū)間的運(yùn)行速度應(yīng)用模型、一般等級(jí)公路的運(yùn)行速度應(yīng)用模型和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等尚在進(jìn)一步的研究和試設(shè)計(jì)中。2.3高速公路運(yùn)行速度測(cè)算方法我國(guó)的高速公路運(yùn)行速度模型和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究是以不同設(shè)計(jì)速度、不同地形類別、具有典型代表性的多條高速公路和全封閉的一級(jí)公路進(jìn)行實(shí)際行駛資料為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)實(shí)際速度的觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析建立的,適應(yīng)于我國(guó)駕駛員行駛特征和高速公路路況特點(diǎn)。運(yùn)行速度應(yīng)用模型主要涉及到人、車、公路類型、

6、平面線形、縱坡坡度與坡長(zhǎng)、行車道寬度與側(cè)向凈空、車輛動(dòng)力性能等影響因素,在自由流狀況下車輛的運(yùn)行速度測(cè)算問(wèn)題。對(duì)于交通量與交通組成、路面狀況與交通管理及環(huán)境氣候等因素進(jìn)行了必要的忽略和理想化修正。我國(guó)高速公路運(yùn)行速度測(cè)算方法如下:方法一:以2000年交通部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究課題高速公路運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法與標(biāo)準(zhǔn)的研究成果為標(biāo)準(zhǔn),提出了全面的速度應(yīng)用模型和方法。方法二:通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖表,查找出不同設(shè)計(jì)半徑對(duì)應(yīng)的運(yùn)行速度,再對(duì)縱坡段進(jìn)行修正后得到測(cè)算速度。該方法僅適用于小客車車型,只能通過(guò)圖表粗略查出速度范圍,在使用上具有一定的局限性。方法一為細(xì)則提供了運(yùn)行速度測(cè)算模型及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)支撐,在計(jì)算運(yùn)行速度時(shí)

7、需要參考高速公路運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法與標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行必要的補(bǔ)充和標(biāo)定。采用該方法進(jìn)行速度測(cè)算時(shí),應(yīng)分別根據(jù)小客車和大貨車兩種車型,將路線按直線段、平曲線段,縱坡段和彎坡組合段等劃分成特征路線單元,采用不同的運(yùn)行速度模型測(cè)算相應(yīng)路段單元各特征結(jié)點(diǎn)的運(yùn)行速度V85以往設(shè)計(jì)中注重交通量和通行能力指標(biāo),設(shè)計(jì)代表車型基本換算成小客車來(lái)設(shè)計(jì),在運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法中應(yīng)對(duì)車型組成和車型比例認(rèn)真分析,區(qū)別對(duì)待,采用不同車型,分析結(jié)果主要影響以下方面:縱面設(shè)計(jì)時(shí)極限坡度坡長(zhǎng)、長(zhǎng)大縱坡的設(shè)置;橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)不同車道超高的設(shè)置、緊急避險(xiǎn)車道和爬坡車道的設(shè)置;停車視距的檢驗(yàn)、安全設(shè)施的布置等。在分別對(duì)小客車,大貨車兩種車

8、型進(jìn)行運(yùn)行速度測(cè)算時(shí),一般交通組成的公路,其測(cè)算速度分析的代表車型為小客車;但當(dāng)有長(zhǎng)大縱坡路段的判別,緊急避險(xiǎn)車道、爬坡車道等特殊交通安全設(shè)施時(shí),應(yīng)以大貨車的運(yùn)行速度變化為依據(jù);當(dāng)交通量組成中大型客貨車的比例達(dá)到30%時(shí),應(yīng)以大貨車為代表車型重點(diǎn)評(píng)價(jià)一些技術(shù)指標(biāo)(如視距、超高等)。路段劃分應(yīng)分別針對(duì)兩種車型進(jìn)行,分段原則如下:小客車:路線平曲線半徑大于1000m、坡度小于3%時(shí),為平直段路線平曲線半徑大于1000m、坡度大于等于3%時(shí),為縱坡段路線平曲線半徑小于等于1000m、坡度小于2%時(shí),為平曲線段路線平曲線半徑小于等于1000m、坡度大于等于2%時(shí),為彎坡段對(duì)于分段后的直線段,當(dāng)長(zhǎng)度小于

9、200m,視為短直線段,該段運(yùn)行速度保持不變。其余縱坡段、平曲線段、彎坡段測(cè)算時(shí)沒(méi)有長(zhǎng)度的限制。大貨車:與上述小客車相似,根據(jù)平曲線半徑1000m和坡度2%作為臨界點(diǎn),將測(cè)算路線分為平直段、平曲線段、縱坡段、彎坡段。對(duì)于分段后的直線段,當(dāng)長(zhǎng)度小于200m,視為短直線段,該段運(yùn)行速度保持不變。其余縱坡段、平曲線段、彎坡段測(cè)算時(shí)沒(méi)有長(zhǎng)度的限制。當(dāng)平曲線半徑大于1000m時(shí),可認(rèn)為行駛車輛對(duì)所處曲線的影響已可以忽略,僅考慮縱坡對(duì)速度的影響。而小客車在坡度為2%3%的路段上,汽車動(dòng)力性能基本沒(méi)有損失,表現(xiàn)出速度的增加,應(yīng)視為平直路段;大貨車在坡度為2%一3%的路段上,汽車動(dòng)力性能已經(jīng)損失,表現(xiàn)出速度的

10、減小,應(yīng)視為縱坡段。具體可參見(jiàn)下表1進(jìn)行路段劃分。表1分析路段技術(shù)臨界值車型平面縱斷面、半徑1000m半徑1000m注意的問(wèn)題小客車坡度3%直線段200m視短直線段坡度3%縱坡段坡度2%平曲線段坡度2%彎坡組合段大貨車坡度2%直線段平曲線段200m視短直線段坡度2%縱坡段彎坡組合段一般可通過(guò)分析路段的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)得到,或者按下表估算各種設(shè)計(jì)速度對(duì)應(yīng)的小客車和大型貨車的運(yùn)行速度,作為設(shè)計(jì)路段的初始運(yùn)行速度V。表2設(shè)計(jì)速度與全路段內(nèi)運(yùn)行速度仁間的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)計(jì)速度60km/h80km/h100km/h120km/h運(yùn)行速度V85小客車80km/h95km/h110km/h120km/h大型貨車55k

11、m/h65km/h75km/h75km/h利用不同路段的測(cè)算模型計(jì)算分析路段各特征路段結(jié)點(diǎn)的運(yùn)行速度V85。采用的速度測(cè)算模型如下:平直路段:無(wú)論小客車和大貨車的駕駛者都有一個(gè)心理期望行駛的速度,當(dāng)車速高于期望速度時(shí),即表現(xiàn)為減速,低于期望速度則為變加速過(guò)程,直至達(dá)到穩(wěn)定的期望車速后勻速行駛。車輛在平直路段上的期望運(yùn)行速度,如表3規(guī)定。表3平直路段上期望運(yùn)行速度和加速度推薦值小客車大型車期望運(yùn)行車速120Km/h75Km/h推薦加速度值a00.15-0.500.20-0.25在平直路段上,當(dāng)初速度V在大于期望車速Ve為減速,當(dāng)在期望車速附近時(shí)為近似勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)初速度V0在小于期望車速Ve為勻加

12、速過(guò)程。vv22as(VV)vv(V=V)s000e0es00e平曲線路段:車輛駛?cè)肭€后到曲中前都有不同程度的減速,減速幅度通常是半徑越小減幅越大,駛出平曲線時(shí),其可能小幅加速,也可能進(jìn)一步減速或勻速,具其情況與前方連接的線形有關(guān)。曲線中點(diǎn)和曲線出口速度應(yīng)采用平曲線速度預(yù)測(cè)模型精確計(jì)算。表4平曲線上速度預(yù)測(cè)模型曲線連接形式平曲線速度預(yù)測(cè)模型Car:V24.2120.834V5.729lnR入口middleinnow直線-曲線Truck:V9.4320.9631.522lnR)middleinnowCar:V1.2770.942V6.19lnR5.959lnRback入口middleinnow

13、曲線-曲曲線Truck:V24.4720.990V3.629lnRmiddleinnowCar:V11.9460.90&出口outmiddle曲線-直線Truck:V5.2170.926VoutmiddleCar:V11.2990.932.060lrR5.203lrRfront出口outmiddlenow曲線-曲線Truck:V5.8990.925V1.005lnR0.329lnRfron)outniddlenow注:表中V-middle:曲中點(diǎn)的運(yùn)行速度;V-out:駛出曲線的運(yùn)行速度;R-front曲線前方的曲線的半徑;R-now:當(dāng)前曲線半徑;R-back:曲線后方的曲線半徑;縱坡路段:

14、可采用“特殊縱坡下各車型運(yùn)行速度修正值”(簡(jiǎn)稱“擬合修正法”)和“功率重量比計(jì)算法”(簡(jiǎn)稱“理論公式法”)計(jì)算坡頂,坡底點(diǎn)的速度。擬合修正法在縱坡路段,車輛基本表現(xiàn)為上坡減速、下坡加速的情況。利用表5、圖1對(duì)小客車和大型貨車駛?cè)肟v坡段時(shí)的運(yùn)行速度v85進(jìn)行增加或折減。該測(cè)算方法屬粗略計(jì)算,但簡(jiǎn)單易85行,為推薦測(cè)算方法。表5縱坡路段各車型的運(yùn)行速度修正縱坡坡度速度調(diào)整值(km/h)小客車大型貨車上坡坡度4%,降低5km/h/1000按圖1速度折減量1098730625215510縱432105km/h坡長(zhǎng)(m)010020030040050060070080090010001100120013

15、00坡度4%降低8km/h/1000m與坡長(zhǎng)關(guān)系曲線進(jìn)行調(diào)整下坡坡度4%,增加10km/h/500m至期望運(yùn)行速度增加10km/h/500m增加15km/h/1000m增加至期望運(yùn)行速度坡度4%增加20km/h/500m至期望運(yùn)行速度圖1速度折減量與坡長(zhǎng)關(guān)系曲線圖理論公式法對(duì)干坡長(zhǎng)在4001000m之間、坡度在2%一5%之間的反復(fù)上、下坡路段時(shí).這種方法比較“擬合修正法”則更為敏感和準(zhǔn)確,符合實(shí)際情況。測(cè)算模型原理是通過(guò)研究縱坡上的運(yùn)行車速、車輛的動(dòng)力性能與坡度和坡長(zhǎng)的關(guān)系,建立功率重量比P與運(yùn)行速度坡頂速度V2、坡底速度V1),坡長(zhǎng)s,坡度i的函數(shù)關(guān)系,來(lái)描述運(yùn)行速度隨坡度坡長(zhǎng)而變化的特性和

16、規(guī)律,如下式:VV212V2V222si/10013KFVV2312P0其中,V各車型坡底的行車速度,m/s;各車型坡頂?shù)倪\(yùn)行速度,m/s;坡長(zhǎng),m;KF車輛的風(fēng)阻系數(shù)和慣性阻力系數(shù),小客車K=0.0025,大型貨車K=0.0035;小客車F2.0匹,大型貨車F6.2n?;=0.01;f、i摩擦阻力、縱坡坡度;g重力加速度,取9.8m/s2;G車輛空載質(zhì)量加實(shí)際載重,Kg。小客車取G1500kg,大型車取G15000kg;P車輛的功率重量比,w/kg;在縱坡模型預(yù)測(cè)中,P值的選用可參照表6公式計(jì)算,表中提供的功率重量比P是標(biāo)準(zhǔn)車輛載重的參數(shù)值,對(duì)于超載嚴(yán)重的路況宜注意其影響。表6車輛的功率重量

17、比P值參數(shù)表小客車大型貨車P0.1633*i22.6188*i8.2163i6%,3%)u(3%,6%P1.579*i0.102*v4.874i6%,2%)u(2%,6%4)彎坡路段:車輛進(jìn)入曲線后到曲中前都有不同程度的減速,減速幅度與曲線半徑和坡度有關(guān),通常是半徑越小減幅越大,坡度越陡減速越大,兩者的作用比例隨機(jī)性變化比較大。V,V,Vinmiddleout彎坡曲線段時(shí)速度測(cè)算時(shí),將平曲線從曲線中點(diǎn)分開(kāi),分別將兩端曲線對(duì)應(yīng)的縱坡加權(quán)平均值作為對(duì)應(yīng)分段縱坡。彎坡曲線中心點(diǎn),出口點(diǎn)的速度應(yīng)采用“彎坡組合線形下的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型”計(jì)算,按表7推算小客車和大貨車在組合線形中點(diǎn)的運(yùn)行速度,該模型是線形

18、與速度關(guān)系統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果,測(cè)算精度較高。表7彎坡組合線形下的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型曲線連接形式彎坡組合運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型Car:V31.6690.547V11.714lrR0.176Inow1入口直曲middleinnowTruck:V1.7820.859V0.51I1.196ln(middle?innow1now)Car:V0.7500.80R2.717lrR0.281Inow1入曲曲middleinnowTruck:V1.7980.248liR0.97V0.1330.23liRmiddlenowinnow1backCar:V27.2940.72(V1.444Inow2出口曲直outmiddleTr

19、uck:V13.4900.79N0.697Ioutmiddlenow2Car:V1.8190.839V1.427lrR0.782lnRfront0.48Inow2出曲曲outmiddlenowTruck:V26.8370.109lrR3.039lrR0.59組0.83(Voutfrontnownow2middle注:表中:R120,1000,6%,2%|J2%,6%駛?cè)肭€中,曲中或變坡點(diǎn)前的速度,駛出曲線速度RR,Rback,nowfront駛?cè)肭€刖,所在曲線,刖方曲線的半徑inow1,inow2曲線前后兩段的不同坡度橫斷面影響因素:當(dāng)分析路段的車道寬度大于等于3.75m、路緣寬度大于等于

20、0.5m,路肩寬度不低于2.5m時(shí),橫斷面因素不對(duì)自由流情況下的速度構(gòu)成影響;對(duì)于一些分道行駛的高速公路,有時(shí)需要測(cè)算某個(gè)車道的運(yùn)行速度時(shí),可考慮行車道、路緣帶等寬度對(duì)速度的影響,下列各車道的速度影響模型可供參考。外側(cè)車道:VVa(ww)-b(ww)外外0l0ls0s式中:7外=受橫斷面影響后,外側(cè)車道自由流車輛的中位車速;外。=理想條件下,外側(cè)車道內(nèi)自由流車輛的中位車速;Wl0、w0=理想條件下,外側(cè)車道和路肩的寬度,一般取w為3.75m,wo0.5m;l0s0l0m0wl、ws=實(shí)際的外側(cè)車道寬度和路肩寬度,如超過(guò)理想條件下的外側(cè)車道寬度和路肩寬度,則按ls理想條件下的外側(cè)車道寬度和路肩寬

21、度值進(jìn)行計(jì)算a、b=模型的標(biāo)定常數(shù),其系數(shù)值越大,表示該項(xiàng)因素對(duì)速度的影響越大,&取24,b取8.5。內(nèi)側(cè)車道:VVa(ww)-c(ww)內(nèi)內(nèi)0l0lm0m式中:7內(nèi)=受橫斷面影響后,內(nèi)側(cè)車道自由流車輛的中位車速;內(nèi)7內(nèi)0=理想條件下,內(nèi)側(cè)車道內(nèi)自由流車輛的中位車速;內(nèi)0W。、wm0=理想條件下,內(nèi)側(cè)車道寬度和路肩寬度,一般取W0為3.75m,機(jī)為0.5m;wl、wm=實(shí)際的內(nèi)側(cè)車道寬度和路肩寬度,其值如超過(guò)理想條件下的內(nèi)側(cè)車道寬度和路肩寬度則按理想條件下的內(nèi)側(cè)車道寬度和路緣度值進(jìn)行計(jì)算a、C=模型的標(biāo)定常數(shù),其系數(shù)值越大,表示該項(xiàng)因素對(duì)速度的影響越大,&取24,c取11.5。中間車道:Va(

22、WW)中00式中:7中=受橫斷面影響后,中間車道自由流車輛的中位車速;7中=理想條件下,中間車道內(nèi)自由流車輛的中位車速;W0、=理想條件下中間車道寬度,一般取w0為3.75m。W=實(shí)際的中間車道寬度,其值如超過(guò)理想條件下的中間車道寬度,則按理想條件下的中間車道寬度值進(jìn)行計(jì)算a=模型的標(biāo)定常數(shù),其系數(shù)值越大,表示該項(xiàng)因素對(duì)速度的影響越大,a取24。根據(jù)上述模型分別測(cè)算路段各分段單元的運(yùn)行速度和速度梯度變化數(shù)據(jù),以運(yùn)行速度v85為縱坐標(biāo),路線長(zhǎng)度為橫坐標(biāo),繪制公路沿線運(yùn)行速度變化曲線,得到沿線的“運(yùn)行85速度分布圖”和“運(yùn)行速度梯度變化圖”,輸出相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的運(yùn)行速度測(cè)算分析數(shù)據(jù)表格。2.4高速公路運(yùn)

23、行速度安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)高速公路設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)和運(yùn)行速度測(cè)算數(shù)據(jù),可對(duì)公路路線的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),并檢驗(yàn)公路各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的協(xié)調(diào)性。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)第十九章“路線設(shè)計(jì)安全性檢驗(yàn)”(1)規(guī)范符合性評(píng)價(jià)分析評(píng)價(jià)路段技術(shù)指標(biāo)首先應(yīng)滿足公路設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求,安全評(píng)價(jià)的要求高于一般設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。(2)運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)公路線形設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的一致性可采用相鄰單元路段間運(yùn)行速度的變化值,相鄰路段是指平面、縱面、橫斷面指標(biāo)不同的相接路段。(3)運(yùn)行速度V與設(shè)計(jì)速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)85運(yùn)行速度與平縱線形設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)性、一致性宜采用運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的差值評(píng)價(jià)。2.5基于運(yùn)行速度的高速公路安全性檢驗(yàn)內(nèi)容對(duì)運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速

24、度協(xié)調(diào)性明顯不一致的路段應(yīng)進(jìn)行相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的檢驗(yàn),并采取合理的交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)、綜合完善的處理措施來(lái)提高公路設(shè)計(jì)的安全性。1)平面設(shè)計(jì)檢驗(yàn)分析評(píng)價(jià)公路平面線形中的圓曲線半徑、平曲線最小長(zhǎng)度、緩和曲線參數(shù)、直線段長(zhǎng)度、曲線間最小直線長(zhǎng)度等技術(shù)指標(biāo)。2)縱面設(shè)計(jì)檢驗(yàn)分析評(píng)價(jià)公路一般路段縱坡坡度、坡長(zhǎng)、豎曲線半徑、曲線長(zhǎng)度等技術(shù)指標(biāo)。3)橫斷面設(shè)計(jì)分析評(píng)價(jià)公路斷面組成、緊急停車帶、長(zhǎng)大縱坡路段緊急避險(xiǎn)車道和爬坡車道、路側(cè)安全凈空區(qū)、視距、超高等情況。4)分析評(píng)價(jià)公路隧道、橋梁等大型構(gòu)造物接線處平縱指標(biāo)。5)分析評(píng)價(jià)公路互通式立交主線、匝道平縱指標(biāo)參數(shù)、區(qū)內(nèi)視距、超高等情況6)分析評(píng)價(jià)公路交通安全設(shè)施

25、。1)長(zhǎng)大縱坡的檢驗(yàn)小客車具有動(dòng)力性好、載重量輕的特點(diǎn),行駛特性良好,長(zhǎng)陡縱坡路段對(duì)其影響較小,而對(duì)大貨車、載重汽車的行駛很不利。上坡會(huì)使貨車速減慢,妨礙后續(xù)的車輛,使超車需求增多,“強(qiáng)超硬會(huì)”的可能性增大,安全性降低;陡下坡會(huì)使載重車的制動(dòng)過(guò)熱、制動(dòng)效能降低、剎車失靈導(dǎo)致重大安全事故,因此,應(yīng)采用大貨車的運(yùn)行速度進(jìn)行分析檢驗(yàn),不滿足以下條件的路段應(yīng)采取必要的處治措施。長(zhǎng)上坡路段:貨車動(dòng)力性能損失嚴(yán)重,個(gè)別路段上運(yùn)行速度低于最小容許車速,通過(guò)進(jìn)一步驗(yàn)算這些路段運(yùn)行速度下的交通通行能力和服務(wù)水平,提出設(shè)置爬坡車道的可能位置和長(zhǎng)度;長(zhǎng)下坡路段:運(yùn)行速度達(dá)到期望速度,并持續(xù)較長(zhǎng),可能出現(xiàn)剎車制動(dòng)失靈

26、危及行車安全,一般路段連續(xù)3公里平均縱坡均接近或超過(guò)4,且下坡段大型載重貨車制動(dòng)剎車時(shí)溫控器溫度經(jīng)計(jì)算超過(guò)200C-250C,需通過(guò)設(shè)置緊急避險(xiǎn)車道、強(qiáng)制休息區(qū)(包括服務(wù)區(qū)、停車區(qū)等)、明顯的警示標(biāo)志等多種綜合設(shè)計(jì)來(lái)完善和補(bǔ)充。2)視距檢驗(yàn)視距是公路交通安全重要的參數(shù)。設(shè)計(jì)視距高速公路應(yīng)以停車視距作為安全設(shè)計(jì)要求的視距,是汽車以特定速度行駛時(shí),普通駕駛員在駛抵車道上的障礙物之前能作出反應(yīng)并安全停車所需的最短距離,對(duì)于同一路段,一般設(shè)計(jì)速度為一確定值時(shí),其對(duì)應(yīng)的視距也為同一確定值。表8是規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)速度要求保證的視距。表8停車視距設(shè)計(jì)速度(Km/h)1201101009080706050小客車

27、停車視距(m)2101851601301108575大貨車停車視距(m)2452151801501251008565運(yùn)行視距運(yùn)行視距:車輛以實(shí)際的運(yùn)行速度行使時(shí)所需對(duì)應(yīng)的視距,也可參照表8確定。車輛在路段上的實(shí)際運(yùn)行速度是在不斷變化的,對(duì)應(yīng)的運(yùn)行速度所需的安全停車視距也相應(yīng)的不斷變化,運(yùn)行速度較高時(shí)所需視距數(shù)值亦就越大。將設(shè)計(jì)視距和運(yùn)行視距沿同一路線樁號(hào)繪成曲線圖并疊加起來(lái),通過(guò)對(duì)運(yùn)行視距分布關(guān)系的分析,就可以對(duì)線形的視距進(jìn)行全面檢驗(yàn)。小客車視距的計(jì)算:小客車的停車視距應(yīng)采用路段運(yùn)行速度計(jì)算,當(dāng)計(jì)算的停車視距大于設(shè)計(jì)速度對(duì)應(yīng)的停車視距時(shí),應(yīng)加大停車視距。停車視距按公式(2-1)進(jìn)行計(jì)算。2-1

28、)vtv/3.62S8585c3.62gf式中:S小客車停車視距(m);C兀一運(yùn)行速度的計(jì)算值(Km/h);(保持與設(shè)計(jì)速度視距的計(jì)算模型一致,當(dāng)兀8585為120Km/h80Km/h時(shí)取85%的V數(shù)值;V為80Km/h40Km/h時(shí)取90%的V數(shù)值代入858585計(jì)算。)t即反應(yīng)時(shí)間,取2.5s(判斷時(shí)間1.5s,運(yùn)行1.0s);根據(jù)運(yùn)行速度不同值(表9)確定;g重力加速度,取9.8m/s2;f縱向摩阻系數(shù),依據(jù)運(yùn)行速度和路面狀況確定。表9小客車的停車反應(yīng)時(shí)間和縱向摩阻系數(shù)運(yùn)行速度(Km/h)反應(yīng)時(shí)間t摩阻系數(shù)f1202.50.291102.50.291002.50.30902.50.308

29、02.50.31702.50.32602.20.33貨車視距的計(jì)算當(dāng)交通量中大型重載車的比例較高時(shí),在視距檢測(cè)時(shí)應(yīng)利用大貨車的運(yùn)行速度計(jì)算停車視距,貨車停車視距采用下列公式(2-2)計(jì)算St=兀亠+%/36)2(2-2)式中:St貨車停車視距(m);2g(fti)兀一貨車運(yùn)行速度計(jì)算值(Km/h)(保持與設(shè)計(jì)速度視距的計(jì)算模型一致,當(dāng)兀為120Km/h80Km/h時(shí)取85%的V數(shù)值;V為80Km/h40Km/h時(shí)取90%的V數(shù)值代入858585計(jì)算。)t反應(yīng)時(shí)間(S),根據(jù)運(yùn)行速度不同值(表10)確定;i路線縱坡度;f貨車輪胎與路面的縱向摩阻系數(shù),一律取值0.23表10大貨車的停車反應(yīng)時(shí)間和縱

30、向摩阻系數(shù)運(yùn)行速度(Km/h)反應(yīng)時(shí)間摩阻系數(shù)802.40.23702.30.23602.20.23對(duì)于需安全檢驗(yàn)路段,因運(yùn)行速度基本高于設(shè)計(jì)速度值,一般運(yùn)行視距均高于設(shè)計(jì)視距,路線設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)滿足運(yùn)行速度視距要求。設(shè)計(jì)視距高于實(shí)際運(yùn)行速度要求的視距即為視距良好;設(shè)計(jì)視距低于運(yùn)行速度要求的視距為視距不足路段,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎處理。大貨車的設(shè)計(jì)視距也是依據(jù)設(shè)計(jì)速度確定的,因其剎車制動(dòng)性較小客車差,同樣速度的大貨車需要的停車視距比小客車要長(zhǎng),但因大貨車的運(yùn)行速度較小客車較低,要求的運(yùn)行視距也不高。一般情況下,在下坡較陡的路段上大貨車的視距要求提高較大,這與大貨車的制動(dòng)特性相吻合,對(duì)大客貨車比例較高的路

31、段應(yīng)對(duì)沿線大貨車的運(yùn)行視距進(jìn)行檢驗(yàn)。3)超高公路最大超高在曲線路段,由于貨車的運(yùn)行速度遠(yuǎn)小于小客車的運(yùn)行速度,貨車有可能在自重的作用下傾覆,所以在交通流中大型車比例較高,特別是大貨車所占比例較高的路段上,最大超高取值應(yīng)謹(jǐn)慎。一般路段超高在平曲線半徑不變的前提下,根據(jù)汽車在曲線上行駛受力的平衡方程,超高橫坡度與橫向力系數(shù)的計(jì)算公式(2-3)如下。2-3)v2i127R式中:Rvf計(jì)算平曲線半徑(m);運(yùn)行速度(Km/h);橫向力系數(shù);是由路面與輪胎之間的摩阻力、旅行舒適度決定。i超高橫坡度,當(dāng)車輛在曲線內(nèi)側(cè)車道行駛時(shí),取正號(hào),當(dāng)車輛在曲線外側(cè)車道行駛時(shí),取負(fù)號(hào)。超高、橫向力系數(shù)和曲線半徑成曲線關(guān)

32、系,可通過(guò)曲線上運(yùn)行速度及對(duì)應(yīng)平曲線半徑、橫向力系數(shù)反算一般路段超高,橫向力系數(shù)按0.05一0.09之間取值,汽車在坡道上行駛時(shí),不會(huì)感到或稍感到曲線的存在,乘客感到舒適、平穩(wěn)。大縱坡路段上的超高2-4)當(dāng)下坡坡度大于3%時(shí),超高值宜增加,按公式(2-4)計(jì)算式中:E大縱坡路段的最小超高值(%);min1縱縱向坡度();E公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的超高值(%)iEEE縱min6基于運(yùn)行速度的公路設(shè)計(jì)方法基于運(yùn)行速度的公路設(shè)計(jì)方法和流程是建立在傳統(tǒng)勘察設(shè)計(jì)流程基礎(chǔ)上,將運(yùn)行速度檢驗(yàn)、安全評(píng)價(jià)手段貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,以公路設(shè)計(jì)速度為基本指標(biāo),運(yùn)行速度為動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo),實(shí)時(shí)對(duì)路線幾何狀況進(jìn)行安全檢測(cè),將公

33、路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全隱患在設(shè)計(jì)中通過(guò)方案優(yōu)化、調(diào)整設(shè)計(jì)、完善交通設(shè)施等措施予以剔除或避免,更注重體現(xiàn)“以人為本”、服務(wù)于公路使用者的思想。適應(yīng)駕駛員心理、視覺(jué)和駕駛行為等實(shí)時(shí)變化,避免駕駛特性與公路特征不匹配的現(xiàn)象,動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)檢測(cè)和效驗(yàn)公路特征指標(biāo),增強(qiáng)了行車的安全性。3.1基于運(yùn)行速度的公路設(shè)計(jì)方法使用范圍高速公路運(yùn)行速度的應(yīng)用模型及評(píng)價(jià)方法已日趨成熟,可滿足高速公路設(shè)計(jì)的要求。特別適用于山區(qū)高速公路或部分一級(jí)公路(封閉)設(shè)計(jì)速度為60km/h、80km/h、100km/h的公路設(shè)計(jì)檢驗(yàn)和分析評(píng)價(jià),包括新建公路、改擴(kuò)建公路和已建公路項(xiàng)目。3.2基于運(yùn)行速度的高速公路設(shè)計(jì)流程根據(jù)設(shè)計(jì)速度

34、進(jìn)行初始平縱橫面線形設(shè)計(jì),采用運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型推算各路段的運(yùn)行速度,按照沿線運(yùn)行速度的協(xié)調(diào)性、運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的一致性評(píng)價(jià)、檢驗(yàn)路線技術(shù)指標(biāo),調(diào)整和修正路線平縱設(shè)計(jì)方案,根據(jù)調(diào)整優(yōu)化后的路線平縱線形和運(yùn)行速度測(cè)算成果,確定曲線超高、加寬、視距等設(shè)計(jì)指標(biāo)。新建公路項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)一般采用初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩階段設(shè)計(jì)模式,運(yùn)行速度應(yīng)始終貫穿其中,具體步驟如下:1)測(cè)算路線全線的運(yùn)行速度并繪制分析圖表;2)根據(jù)評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn),分析相鄰點(diǎn)運(yùn)行速度差,評(píng)價(jià)相鄰路段設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性;通過(guò)運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的一致性對(duì)設(shè)計(jì)路段的行駛安全性進(jìn)行總體評(píng)價(jià);3)查找運(yùn)行速度發(fā)生突變的安全性不良路段和運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速

35、度差異較大的待安全檢驗(yàn)路段;4)對(duì)相鄰路段運(yùn)行速度發(fā)生突變的安全性不良路段,有針對(duì)性地提出路線平、縱、橫技術(shù)指標(biāo)調(diào)整和優(yōu)化意見(jiàn);5)對(duì)運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度差異較大的路段,通過(guò)詳細(xì)的安全性檢查和驗(yàn)算,考慮線形調(diào)整方案及相應(yīng)設(shè)計(jì)工程量、建設(shè)實(shí)施可能性等方面綜合因素,提出技術(shù)指標(biāo)、線形組合調(diào)整的方法和手段,盡量使運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度接近一致;6)對(duì)視距、爬坡車道、緊急避險(xiǎn)車道的設(shè)置,路側(cè)安全凈空區(qū)、重大工點(diǎn)(橋梁、隧道、立交)、交通工程及沿線設(shè)施的設(shè)計(jì)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)并提出建議;7)對(duì)超高設(shè)計(jì)、立交細(xì)部設(shè)計(jì)等需優(yōu)化和完善的專業(yè)問(wèn)題提出建設(shè)性建議;8)根據(jù)運(yùn)行速度提出全線宜采用的超高、互通式立交詳細(xì)設(shè)計(jì)和交

36、通安全設(shè)施細(xì)部設(shè)計(jì)等。初步設(shè)計(jì)階段主要通過(guò)測(cè)算運(yùn)行速度,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)和檢驗(yàn):論證大的比選方案和總體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)掌握問(wèn)題;提出調(diào)整方案中各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和優(yōu)化路線方案的具體建議;制定長(zhǎng)大縱坡路段的處理方案(包括安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施的設(shè)置);檢驗(yàn)全線的運(yùn)行視距(包括橋隧、互通式立交出入口);為施工圖設(shè)計(jì)階段提出建設(shè)性意見(jiàn)(針對(duì)視距、超高、安全設(shè)施等細(xì)部設(shè)計(jì));繪制運(yùn)行速度圖表并編制項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)報(bào)告。4運(yùn)行視距檢驗(yàn)橋隧出入處安全檢驗(yàn)互通式立交出入檢驗(yàn)總體方案比選線形指標(biāo)調(diào)整設(shè)計(jì)方法流程如下:安全設(shè)施及沿線設(shè)施方案圖2初步設(shè)計(jì)階段公路設(shè)計(jì)流程施工圖設(shè)計(jì)階段采用運(yùn)行速度進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)的內(nèi)容如下:對(duì)局

37、部線形組合進(jìn)行優(yōu)化;確定全線超高取值;提出全線交通工程安全設(shè)施完善措施。設(shè)計(jì)方法流程如下:施工圖設(shè)計(jì)階昌暑工程方案設(shè)計(jì)運(yùn)行速度測(cè)算安全檢驗(yàn)線形方案優(yōu)化視距檢測(cè)超高設(shè)置互通式立父的細(xì)部設(shè)計(jì)交通工程安全設(shè)施設(shè)計(jì)圖3施工圖設(shè)計(jì)階段公路設(shè)計(jì)流程針對(duì)改擴(kuò)建公路項(xiàng)目現(xiàn)狀和改擴(kuò)建后路線安全性的具體要求,應(yīng)在設(shè)計(jì)階段就消除行車安全隱患,對(duì)于一級(jí)公路改造項(xiàng)目的安全性評(píng)價(jià)可分為兩個(gè)階段(見(jiàn)圖4)。優(yōu)化、調(diào)整圖4改擴(kuò)建公路設(shè)計(jì)安全性評(píng)價(jià)流程I階段既有公路初始安全性評(píng)價(jià)階段根據(jù)交通現(xiàn)狀調(diào)查及歷年統(tǒng)計(jì)的重大交通事故數(shù)據(jù),找出交通事故多發(fā)路段及事故多發(fā)原因,進(jìn)行綜合處理方案的匯總和審定;收集項(xiàng)目的原有道路的竣工設(shè)計(jì)資料、

38、改建時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、沿線路況調(diào)查資料、改擴(kuò)建前期工可報(bào)告及有關(guān)改造公路的檢測(cè),試驗(yàn)成果等資料,了解和掌握本項(xiàng)目具體情況和主要難點(diǎn)問(wèn)題;3)在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,擬合舊路的設(shè)計(jì)幾何線形,對(duì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)符合性檢查,查找不符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)定的路段;4)測(cè)算舊路全線的運(yùn)行速度,評(píng)價(jià)舊路的行駛現(xiàn)狀,提出調(diào)整平縱面設(shè)計(jì)指標(biāo)、橫斷面組成、視距、路橋隧構(gòu)造物等工程設(shè)計(jì)方案。U階段改擴(kuò)建公路后評(píng)價(jià)階段根據(jù)改擴(kuò)建公路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料,測(cè)算全線的運(yùn)行速度,對(duì)路線平面、縱面、橫斷面的技術(shù)指標(biāo)、視距、爬坡車道、緊急避險(xiǎn)車道的設(shè)置、路側(cè)安全凈空區(qū)、重大工點(diǎn)(橋梁、隧道、立交)、交通工程及沿線設(shè)施的設(shè)計(jì)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià),提出補(bǔ)充

39、完善措施。1)采用運(yùn)行速度分析系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行速度測(cè)算并繪制分析圖表;2)根據(jù)評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn),分析相鄰點(diǎn)運(yùn)行速度差,評(píng)價(jià)相鄰路段設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)性;通過(guò)運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的一致性對(duì)設(shè)計(jì)路段的行駛安全性進(jìn)行總體評(píng)價(jià);3)查找運(yùn)行速度發(fā)生突變的安全性不良路段和運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度差異較大的待安全檢驗(yàn)路段;4)對(duì)相鄰路段運(yùn)行速度發(fā)生突變的安全性不良路段,有針對(duì)性地提出平、縱、橫技術(shù)指標(biāo)調(diào)整和優(yōu)化的具體意見(jiàn);5)對(duì)運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度差異較大的路段,通過(guò)詳細(xì)的安全性檢查和驗(yàn)算,考慮線形調(diào)整方案及相應(yīng)設(shè)計(jì)工程量、建設(shè)實(shí)施可能性等方面綜合因素,提出技術(shù)指標(biāo)、線形組合調(diào)整的方法和手段,盡量使運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度接近一致;6)

40、對(duì)視距、爬坡車道、緊急避險(xiǎn)車道的設(shè)置,路側(cè)安全凈空區(qū)、重大工點(diǎn)(橋梁、隧道、立交)、交通工程及沿線設(shè)施的設(shè)計(jì)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)并提出具體意見(jiàn);7)對(duì)下施工圖設(shè)計(jì)階段需優(yōu)化和完善的專業(yè)問(wèn)題(例如超高設(shè)計(jì)、立交細(xì)部設(shè)計(jì))提出建設(shè)性的建議。1)在改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì)前期對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行初始評(píng)價(jià)對(duì)既有公路進(jìn)行運(yùn)行速度測(cè)算和安全性分析評(píng)價(jià),查找到改造后線形技術(shù)指標(biāo)銜接組合的協(xié)調(diào)性、橫斷面組成、視距等安全方面存在的問(wèn)題,提出改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)重點(diǎn)、路線方案設(shè)計(jì)依據(jù)和各項(xiàng)安全保障完善措施。初始評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括(見(jiàn)圖5):收集公路交通事故資料數(shù)據(jù),調(diào)查和分析事故路段和造成事故的原因;對(duì)公路改擴(kuò)建后的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行符合性檢驗(yàn);測(cè)算運(yùn)行速

41、度,通過(guò)速度一致性和與線形指標(biāo)協(xié)調(diào)性的評(píng)價(jià),查找不符合路段,為確定改擴(kuò)建路段提供依據(jù)。圖5既有公路初始評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容2)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)與檢驗(yàn)是新設(shè)計(jì)方法、流程的重點(diǎn)環(huán)節(jié)運(yùn)行速度測(cè)算和安全性評(píng)價(jià)是技術(shù)指標(biāo)調(diào)整和方案優(yōu)化的依據(jù)之一,在總體設(shè)計(jì)完成后,應(yīng)對(duì)橋隧、互通立交、交通工程安全設(shè)施等詳細(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。3.3高速公路線形指標(biāo)采用的一般原則設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分分析研究公路段的交通組成、車型比例和典型設(shè)計(jì)車型公路交通組成、車型組成和車型比例對(duì)極限坡度和坡長(zhǎng)、長(zhǎng)大縱坡、不同車道超高、緊急避險(xiǎn)車道和爬坡車道的設(shè)置以及停車視距的檢驗(yàn)、安全設(shè)施的設(shè)置影響較大,應(yīng)充分分析研究。平、縱面設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)總體均衡、連續(xù)過(guò)

42、渡在設(shè)計(jì)速度100Km/h的高速公路設(shè)計(jì)中,特別是山區(qū)高速公路,平縱橫設(shè)計(jì)指標(biāo)不宜采用高指標(biāo),應(yīng)注重前后指標(biāo)的均衡和緩和過(guò)渡。平面布線中宜多用曲線,提高曲線占路線總里程的比例對(duì)小客車而言,當(dāng)路線縱坡較緩(i3%)時(shí),運(yùn)行速度僅受平曲線半徑影響,平曲線應(yīng)盡量避免采用最小值和極限值,采用一般值應(yīng)保證速度變化的漸變長(zhǎng)度要求,增長(zhǎng)緩和曲線可達(dá)到速度過(guò)渡緩和的目的。路線幾何指標(biāo)對(duì)運(yùn)行速度的影響特點(diǎn)運(yùn)行速度具有在平曲線路段和縱坡路段變化較大,在彎坡組合段速度變化較小的特點(diǎn),在平縱組合具體設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)平面指標(biāo)較高,處在大半徑曲線或直線路段時(shí)(視為直線段),速度僅受縱坡影響,設(shè)計(jì)中坡度和坡長(zhǎng)盡量避免采用極限值,

43、不宜設(shè)置陡坡或長(zhǎng)大縱坡。一般路段為了順應(yīng)地形,可能采用小半經(jīng)與較大縱坡路段配合,只要平縱組合得當(dāng),平縱指標(biāo)配合均衡,也是安全的理想線形。對(duì)于長(zhǎng)大縱坡路段,在速度增加過(guò)程的路段中部,適當(dāng)布設(shè)半徑為600-1000m的圓曲線可起到降低運(yùn)行速度、提醒駕駛員減速等作用。特殊設(shè)施設(shè)計(jì)長(zhǎng)大縱坡路段降溫設(shè)施、緊急避險(xiǎn)車道和爬坡車道的布設(shè)位置應(yīng)通過(guò)運(yùn)行速度的變化定量確定。橋隧路段設(shè)計(jì)大型獨(dú)立橋梁和隧道進(jìn)出口的運(yùn)用運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型商不完善,經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)行速度變化較大的情況,不宜強(qiáng)調(diào)速度差值小于20Km/h的要求,應(yīng)主要考慮視距檢測(cè)和限速提示等標(biāo)志標(biāo)牌的設(shè)置。超高設(shè)計(jì)超高宜根據(jù)不同車型的運(yùn)行速度計(jì)算確定,在嚴(yán)格分車

44、道行駛路段中可考慮分車道設(shè)置雙車道公路運(yùn)行速度應(yīng)用模型雙車道公路的運(yùn)行速度測(cè)算也已取得階段性成果,現(xiàn)將速度分析方法與測(cè)算模型做簡(jiǎn)要介紹。4.1劃分分析路段針對(duì)根據(jù)曲線半徑和縱坡坡度的大小將整條路線劃分為直線段、縱坡段、平曲線段和彎坡組合段等若干分析單元。其中縱坡坡度小于2%(或3%)的直線段和半徑600m以上的大半徑曲線自成一段;其余小半徑曲線段、縱坡坡度大于等于2%(或3%)、坡長(zhǎng)150m以上的縱坡路段以及彎坡組合路段,作為獨(dú)立單元分別進(jìn)行運(yùn)行速度測(cè)算;當(dāng)縱坡段長(zhǎng)度小于100m或直線段位于兩小半徑曲線段之間,且長(zhǎng)度小于臨界值100m時(shí),則該縱坡段或直線視為短縱坡或短直線,車輛在此路段上的運(yùn)行

45、速度保持不變。4.2期望速度和初始速度的確定4.2.1期望速度在平直路段上,小客車和大型貨車在直線段都有一個(gè)期望行駛速度。當(dāng)初速度V0小于期望行駛速度時(shí)變?yōu)榧铀龠^(guò)程,直至達(dá)到穩(wěn)定的期望車速后勻速行駛。車輛在平直路段上的期望運(yùn)行速度,可按地形對(duì)運(yùn)行速度的影響模型,公式4-1確定。V851.6B0.12H7.2Dis(41)其中,V運(yùn)行速度(km/h);B路段平均曲率(rad/km);BlH路段的平均梯度(m/km);H町一1LDis視-距不良路段比例(%)。4.2.2初始速度一般可通過(guò)調(diào)查點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)或通過(guò)公路功能、路側(cè)橫向干擾、路側(cè)橫向干擾對(duì)運(yùn)行速度的影響模型估算各種設(shè)計(jì)速度對(duì)應(yīng)的小客車和大型

46、貨車的運(yùn)行速度,作為設(shè)計(jì)路段的初始運(yùn)行速度V0。1)公路功能對(duì)運(yùn)行速度的影響修正總體上是從干線公路到集散公路再到地方公路,自由流速度是呈下降的趨勢(shì)。從干線公路到地方公路的運(yùn)行速度變化很好地反映出公路功能從通暢性向通達(dá)性的轉(zhuǎn)化。公路功能對(duì)運(yùn)行速度的修正值取整為5km/h。2)橫向干擾的速度影響修正橫向干擾主要是指路肩(或輔路)交通(包括行人、自行車等非機(jī)動(dòng)車和機(jī)動(dòng)車輛出入主線)對(duì)主線機(jī)動(dòng)車交通流的干擾程度。為了量化橫向干擾,這里將橫向干擾分為五個(gè)等級(jí),具體描述如表11所示。表11各類橫向干擾因素分級(jí)類別等級(jí)摩托車MOT(輛200m.h)拖拉機(jī)TRA(輛200m.h)支路車輛EEV(輛/200m.h)路側(cè)停車PSV(輛/200m.h)非機(jī)動(dòng)車SMV(輛/200m.h)行人數(shù)量PED(人/200m.h)142125062641EEV22PSV41006PED123862EEV34PSV615012PED1841083EEV46PSV8200184820024根據(jù)各影響因素的權(quán)重與級(jí)別,路側(cè)干擾因素級(jí)別變量值(FRIC),按下式計(jì)算:FRIC=int(0.2

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