運(yùn)行速度論文

1、運(yùn)行速度的研究和探討運(yùn)行速度的研究和探討汽車行駛速度是公路幾何設(shè)計的核心控制參數(shù)，直接影響道路的 曲線半徑、超高、視距等技術(shù)指標(biāo)，同時也與車道的尺寸和數(shù)目以及 路肩的寬度等指標(biāo)有關(guān)。公路設(shè)計的一個重要目標(biāo)就是把影響汽車運(yùn) 行的各種設(shè)計要素通過一條主線聯(lián)系起來綜合考慮，盡量保證汽車在 全線能均勻地運(yùn)行，從而做出一個標(biāo)準(zhǔn)一致的設(shè)計。為實現(xiàn)該目標(biāo)，國 際上一般采用兩種不同的方法，即設(shè)計速度法和運(yùn)行速度法。設(shè)計速度及運(yùn)行速度在公路路線設(shè)計中的局限性我國目前的公路設(shè)計主要是以設(shè)計速度為基本參數(shù)，根據(jù)預(yù)測交 通和道路等級，按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范選定一個合適的設(shè)計速度， 并以此為主要根據(jù)選定合適的平縱曲線半徑、超高

2、、加寬、視距等公 路幾何設(shè)計參數(shù)這種傳統(tǒng)的基于計算行車速度的路線設(shè)計方法，實質(zhì) 上是規(guī)定了滿足設(shè)計車速所要達(dá)到的最低的平縱線形指標(biāo)，而對采用 較高的線形指標(biāo)則沒有限制。這樣導(dǎo)致了各個彎道和縱坡等線形指標(biāo) 都滿足設(shè)計規(guī)范要求,而線形組合起來不一定是合理的線形，在道路 實際運(yùn)營中，車輛的實際運(yùn)行速度通常要高于設(shè)計采用的計算行車速 度，導(dǎo)致車輛的運(yùn)行速度與線形指標(biāo)相脫節(jié),在線形不良路段,極易產(chǎn) 生高車速與低線形的矛盾，往往形成事故黑點，對行車安全構(gòu)成嚴(yán)重 威脅。為了解決設(shè)計速度在路線設(shè)計中存在的問題，利用運(yùn)行速度進(jìn)行 線形設(shè)計檢查的方法作為我國現(xiàn)行設(shè)計方法的補(bǔ)充，是改善我國道路 行駛安全的手段之一，

3、也是近年來國內(nèi)外研究和應(yīng)用的主要方法。盡管各國提出的運(yùn)行速度預(yù)測模型不盡相同，但都是通過規(guī)定連續(xù)公路 上相鄰路段之間的速度差界值、以及運(yùn)行速度與設(shè)計速度之間的速度 差界值，用以控制線形指標(biāo)的取值，用于公路線形的檢查與評價。運(yùn)行速度的概念運(yùn)行速度是指在理想的外部條件下，公路路段上第85%位的車輛運(yùn)行 速度。其中,理想的外部條件是指良好的天氣條件,干凈、干燥的路面 條件和自由流狀態(tài)的交通條件。因為運(yùn)行速度V85考慮了公路上絕大 多數(shù)駕駛員的交通心理需求，以運(yùn)行速度作為設(shè)計車速進(jìn)行線形設(shè)計 的方法一運(yùn)行速度設(shè)計方法，就有效地保證了路線所有相關(guān)要素如視 距、超高、縱坡、豎曲線半徑等指標(biāo)與設(shè)計速度地合理

4、搭配,以獲得 連續(xù)、一致的均衡設(shè)計。運(yùn)行速度的優(yōu)勢（1）運(yùn)行速度設(shè)計方法根據(jù)實際車速確定設(shè)計指標(biāo)，使設(shè)計要素值能 夠滿足車輛實際速度的要求，同時解決了設(shè)計要素之間的相容性問 題；（2）通過采用相鄰路段運(yùn)行車速差控制原則，保證了在一個設(shè)計區(qū)段 內(nèi)行車速度的連續(xù)性和一致性。運(yùn)行速度的引入，可以有效地解決路線設(shè)計指標(biāo)與實際行駛速度 所要求的線形指標(biāo)脫節(jié)的問題，但由于國內(nèi)外的交通條件和駕駛員行 為差別明顯,欲完全借鑒采納這種設(shè)計方法客觀上還存在許多困難， 現(xiàn)階段可在現(xiàn)行設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，采用運(yùn)行速度對其進(jìn)行改進(jìn)。運(yùn)行速度的計算方法分析路段劃分根據(jù)曲線半徑和縱坡度將整條路線劃分為直線段、縱坡段、平曲線段

5、 和彎坡組合段等若干個分析單元，每個單元的起終點為預(yù)測運(yùn)行速度 線形特征點。其中，縱坡度小于3%的直線段和半徑大于1000m的大 半徑曲線自成一段;其余小半徑曲線段和縱坡大于3%、坡長大于300m 的縱坡段以及彎坡組合段，作為獨立單元分別進(jìn)行測算；當(dāng)直線段位 于兩小半徑曲線段之間、且長度小于臨界值200m時則視為短直線， 車輛在此路段上的運(yùn)行速度保持不變。運(yùn)行速度v85的測算運(yùn)行速度是指當(dāng)交通處于自由流狀態(tài)、且天氣良好時，在路段特征點 上測定的第85個百分位上的車速，即v85。在任選一個方向進(jìn)行第 一次的運(yùn)行速度v85測算時，首先要推算與設(shè)計路段銜接的相鄰路段 速度，作為本路段的初始運(yùn)行速度v

6、0，然后根據(jù)所劃分的路段類型， 分別進(jìn)行運(yùn)行速度v85的推算。（1）初始運(yùn)行速度v0般可通過調(diào)查點的現(xiàn)場觀測或按表1-2所示對應(yīng)的速度采用。設(shè)計速度6080100120初始運(yùn)行速廖gm/h）小客車3095110120大型笑至55657575設(shè)計速度與運(yùn)行速度v0間的對應(yīng)關(guān)系表表1-2（2）直線段上的加速過程和穩(wěn)定運(yùn)行速度在平直路段上，小客車和大型貨車在直線上都有一個期望行駛速度. 當(dāng)初始運(yùn)行速度小于期望運(yùn)行速度時為變加速過程，直至達(dá)到穩(wěn)定的 期望車速后勻速行駛.平直路段上車輛的加速過程，按表1-3測算直 線上運(yùn)行速度。車型小客車期望運(yùn)行車速*e (km/h)120750.15 0.5000 0

7、.25平直路段上期望運(yùn)行速度和推薦加速度值表1-3小半徑曲線段的運(yùn)行速度對于平曲線半徑小于1000m的路段，分別對曲線中部和曲線出口處的 運(yùn)行速度進(jìn)行預(yù)測.根據(jù)曲線入口速度vin、當(dāng)前路段的曲線半徑 Rnow和前接曲線的半徑Rback，預(yù)測曲線中部的速度Vmid；然后根 據(jù)曲線中部速度Vmid、當(dāng)前路段的曲線半徑Rnow和后續(xù)路段的曲線 半徑Rfro,預(yù)測曲線出口處的運(yùn)行速度Vout。預(yù)測模型見表1-4.平雄牡齷蜀硼盟.門.爭壬-曜小客主Vmi g-24.212 + U .834Vin + &. 72 9mRnowVmid -S.432 頊.96我in-.5221血沖vmia=i.27 r +

8、 o.924Vin + 0.1 加 Rn w 5.9591 naoa ck大!折Mm id =-24.172 *OuOKVfei + 3.620 InRiow出口嶙V0tJ=-11.946 D.SOBVmld土以車板心了 +但蜥帕lid出口幡脩車VDtJt-11 99+0.936Vmi d-2.0 60 In Rpiow + 5O3hRfrUnit =6 的g - 0.925Vinirl-1.005liRiDUL+D 也nRTrr平曲線上的速度預(yù)測模型表1-4縱坡路段當(dāng)縱坡度大于3%、坡長大于300m時，按表1-5對小客車和大貨車的 運(yùn)行速度V85進(jìn)行修正。距朝整值1 1始侍到粉花倡5 fcn

9、/n/i 000 m枯誄律析澈隼上北七三名曲 線進(jìn)ft調(diào)整節(jié)苣=4%曜任 Ekrn 和 ItXKJrno壯白皿10kmh/500m至躬望在坡度g行匪增加仰km/h?5 0 0 e至勘望近 行逝度坡度1Dkm/h/50ama 望運(yùn) 15kmh/500m 至期望低行速底行速度特殊縱坡下各車型運(yùn)行速度的修正表1-5彎坡組合路段按表1-6預(yù)測模型計算小客車和大貨車在彎坡組合線形中的特征點的運(yùn)行速度V85。iU洗連按形V在城蛆臺運(yùn)嚀速度模型入口宜線-曲線小客車Vmid31 66Q+ 0.574Vin +11 7KlnRnD w * O.176in&v/1大貨車Vmid -1.7S2 4-0.359Vin

10、 - 0.5J inowl I.196 nRnow入口曲線-曲線小喜主Vmid-0.750 + 0.002 Vin +2.717 InRnow -0.2S1mWl大斃車Vmid - 1.79S - 0.24SlnRnow0.977Viri -0.133 i m owl+0.231 n Rback出口曲線小客車Vout= 27.2940.720Vmid - 1.444iiow2大貨車Vout=13.490+ 0797Vnid - 0.697inow2出口曲外-曲洗小盲車VOUt=1.819 + a.839Vml-O594inow2彎坡組合線形下的運(yùn)行速度預(yù)測模型表1-6注：(1)表中 Re 12

11、0,1000 U 2%,6%;Vin、Vmid、Vout-分別為駛?cè)肭€的速度、曲中或變坡點前的速度、駛 出曲線的速度；Rback、Rnow、Rfro 一分別為駛?cè)肭€前的半徑、所在曲線的半徑、前接 曲線的半徑；inow1、inow2 分別為曲線前后兩段的不同縱坡度。5.基于理論運(yùn)行速度的公路線形連續(xù)性設(shè)計方法基于理論運(yùn)行速度進(jìn)行線形設(shè)計的方法，其基本設(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(jìn)行公路線形初始設(shè)計，在此設(shè)計的基礎(chǔ)上通過理論運(yùn)行速度預(yù) 測模型推算全路段理論運(yùn)行速度,并以線形的連續(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

12、縱幾何設(shè)計，如此 反復(fù)檢查、修改，直至滿意為止，然后根據(jù)調(diào)整后的路線平縱線形最后 確定路線各技術(shù)指標(biāo)，完成路線設(shè)計。該方法實際上是在傳統(tǒng)設(shè)計方 法的基礎(chǔ)上增加了一個運(yùn)用理論運(yùn)行速度對初始設(shè)計進(jìn)行檢驗和調(diào) 整的設(shè)計檢驗階段，即增加了基于路線平、縱線形的理論運(yùn)行速度預(yù) 測，根據(jù)理論運(yùn)行速度在滿足規(guī)范要求和運(yùn)行速度一致性要求基礎(chǔ)上 對平、縱面線形技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢查并修改等設(shè)計內(nèi)容。采用理論運(yùn)行速度進(jìn)行線形的檢驗，保證了相鄰路段線形的連續(xù) 性,其作為我國現(xiàn)行設(shè)計方法的補(bǔ)充,是提高線形設(shè)計質(zhì)量,改善道路 行駛安全的手段之一。具體步驟如下圖：嘛定路線技術(shù)指標(biāo)圖1傳統(tǒng)的計算行車速度設(shè)計步驟是否滿足要求圖2利用

13、理論運(yùn)行速度進(jìn)行檢驗的步驟按理論運(yùn)行速度要求毯查按規(guī)范線形設(shè)計要求檢查確定踏就技術(shù)指標(biāo)設(shè)計速度, 地形等理論運(yùn)行速度預(yù)測是否滿足要求圖2利用理論運(yùn)行速度進(jìn)行檢驗的步驟按理論運(yùn)行速度要求毯查按規(guī)范線形設(shè)計要求檢查確定踏就技術(shù)指標(biāo)設(shè)計速度, 地形等理論運(yùn)行速度預(yù)測初定平縱技術(shù)指標(biāo)6 .結(jié)語公路線形設(shè)計是否合理是直接影響到公路運(yùn)行安全的根本性問 題.公路線形必須符合汽車行駛特性的要求，線形設(shè)計中應(yīng)注重線形 指標(biāo)的選取和平、縱線形合理組合,保證公路線形指標(biāo)的均衡性、一 致性和線形的連續(xù)性，以滿足汽車高速及安全行駛的需要.從公路線 形設(shè)計而言，我國傳統(tǒng)的基于計算行車速度的路線設(shè)計方法，實質(zhì)上 是規(guī)定了滿足設(shè)計車速所要達(dá)到的最低的線形指標(biāo)，而對采用較高的 線形指標(biāo)則沒有限制.這樣導(dǎo)致了各個彎道和縱坡等線形指標(biāo)都滿足 設(shè)計