道路設(shè)計原理及安全評價方法

道路的歷史1906年修建第一條公路（廣西友誼關(guān)—龍州）1949年全國公路通車里程僅8.07萬公里1959年達到50多萬公里1978年底達到89萬公里1999年，全國公路里程達到135萬公里2001年底，全國公路通車總里程為169.8萬公里，居世界第四位2002年底，全國公路總里程達到176.5萬公里

2007年底，全國公路總里程達到357.3萬公里我國高速公路的建設(shè)1988年，我國第一條高速公路滬嘉高速公路(18．5公里)全長375公里的沈大高速公路和143公里的京津塘高速公路1999年底，全國高速公路通車里程已達11605公里。2001年底，全國高速公路里程達到1.9萬公里，超過了加拿大，僅次于美國，居世界第二位。

2007年底，全國高速公路里程達到5.3萬公里。道路運輸?shù)奶攸c鐵路、公路、水運、航空及管道“要想富，先修路”，“公路通，百業(yè)興”“點到點”道路設(shè)計內(nèi)容幾何設(shè)計：平、縱、橫。結(jié)構(gòu)設(shè)計：路面、路基、橋涵、隧道等工程實體的設(shè)計人、車、路、環(huán)境的相互關(guān)系公路分級汽車專用公路高速公路（小客車的年平均晝夜交通量為25，000輛）一級公路（小客車的年平均晝夜交通量為10000輛～25000輛）二級公路（中型載重汽車的年平均晝夜交通量為2000輛～7000輛）

一般公路

二級公路（中型載重汽車的年平均晝夜交通量為2000～5000輛）三級公路（中型載重汽車的年平均晝夜交通量為2000輛以下）四級公路（中型載重汽車的年平均晝夜交通量為2000輛以下）

各級公路的主要技術(shù)指標道路的技術(shù)標準

各級公路的各項技術(shù)指標的決定因素：

(1)路線在公路網(wǎng)中的任務(wù)、性質(zhì)；

(2)遠景交通量及交通組成；

(3)地形和其他自然條件；

(4)設(shè)計速度(或稱計算行車速度)。道路勘測設(shè)計的階段

一、公路工程可行性研究二、設(shè)計任務(wù)書三、設(shè)計階段

1、兩階段測設(shè)

2、一階段測設(shè)

3、三階段測設(shè)道路勘測設(shè)計的依據(jù)

一、設(shè)計車輛（小客車、載重汽車、半掛車、鉸接車）

二、設(shè)計車速(“作為道路設(shè)計依據(jù)的汽車速度”)三、交通量（設(shè)計交通量ADT、設(shè)計小時交通量、交通量折算)四、通行能力（基本通行能力、可能通行能力、設(shè)計通行能力）

年平均日交通量與小時交通量關(guān)系曲線汽車的行駛特性汽車的運動方程式

汽車的行駛條件汽車行駛的必要條件(即驅(qū)動條件)

汽車行駛的充分條件

汽車的行駛穩(wěn)定性

汽車行駛的縱向穩(wěn)定性（縱向傾覆、縱向滑移）

汽車的行駛穩(wěn)定性汽車行駛的橫向穩(wěn)定性（橫向傾覆、橫向滑移）

平面設(shè)計

汽車行駛軌跡的幾何特征：

連續(xù)的和圓滑的，即在任何一點上不出現(xiàn)錯頭和破折；其曲率是連續(xù)的，即軌跡上任一點不出現(xiàn)兩個曲率的值。其曲率的變化率是連續(xù)的，即軌跡上任一點不出現(xiàn)兩個曲率變化率的值。平面線形三要素

直線，曲率為零的線形圓曲線，曲率為常數(shù)的線形緩和曲線，曲率為變數(shù)的線形直線

直線的特點

直線的運用不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊谷地；市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(qū)；長大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；路線交叉點及其前后；雙車道公路提供超車的路段。采用長的直線線形時，應(yīng)注意的問題：在長直線上縱坡不宜過大，因長直線再加下陡坡行駛更易導致高速度。長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和(圖3—5)。道路兩側(cè)地形過于空曠時，宜采取植不同樹種或設(shè)置一定建筑物、雕塑、廣告牌等設(shè)施，以改善單調(diào)的景觀。長直線或長下坡盡頭的平曲線，除曲線半徑、超高、視距等必須符合規(guī)定外，還必須采取設(shè)置標志、增加路面抗滑能力等安全措施?！伴L直線”的量化

德國和日本規(guī)定直線的最大長度(以米計)為20V，前蘇聯(lián)為8km，美國為180s行程。對不同路段，對駕駛?cè)藛T和乘客調(diào)查其心理反應(yīng)和感受（100km／h）

(1)位于城市附近的道路

(2)位于鄉(xiāng)間平原區(qū)的公路

(3)位于大戈壁，大草原的公路直線的最小長度

同向曲線間的直線最小長度（6V）

反向曲線間的直線最小長度（2V）

圓曲線

圓曲線半徑

1．橫向力系數(shù)（0.11～0.16）

(1)危及行車安全

(2)增加駕駛操縱的困難

(3)增加燃料消耗和輪胎磨損

(4)行旅不舒適

2．最大超高最小半徑的計算極限最小半徑的計算一般最小半徑不設(shè)超高的最小半徑緩和曲線

緩和曲線的作用

曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)與圓曲線配合得當，增加線形美觀緩和曲線的性質(zhì)

推證說明，汽車勻速從直線進入圓曲線(或相反)其行駛軌跡的弧長與曲線的曲率半徑之乘積為一常數(shù)。(回旋線)緩和曲線的最小長度

旅客感覺舒適超高漸變率適中行駛時間不過短

回旋曲線參數(shù)的確定

按離心加速度的變化率、車輛在緩和曲線上的行駛時間不過短、超高變化率適中等條件，都可以得出回旋線的最小參數(shù)。具體到一個彎道的值應(yīng)該根據(jù)線形順適與美觀的要求，按圓曲線半徑的大小來確定。平面線形設(shè)計

平面線形設(shè)計一般原則平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。行駛力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速路應(yīng)盡量滿足。保持平面線形的均衡與連貫。長直線盡頭不能接以小半徑曲線。高、低標準之間要有過渡。

應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形。平曲線應(yīng)有足夠的長度

。平面線形要素的組合類型

基本型S型(兩個反向圓曲線用回旋線連接的組合)

卵型(用一個回旋線連接兩個同向圓曲線的組合)凸型(在兩個同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合)

復合型(兩個以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的形式)

C型(同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的形式)

行車視距

停車視距會車視距錯車視距超車視距

縱斷面設(shè)計

縱坡及坡長設(shè)計

縱坡設(shè)計的一般要求1．縱坡設(shè)計必須滿足《標準》的各項規(guī)定。2．為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。越嶺線埡口附近的縱坡應(yīng)盡量緩一些。3．縱坡設(shè)計應(yīng)對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。4．一般情況下縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。5．平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。6．對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變。交叉處前后的縱坡應(yīng)平緩一些。7．在實地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。最大縱坡

在確定最大縱坡時應(yīng)以國產(chǎn)典型載重汽車作為標準車型高原縱坡折減

在高海拔地區(qū)，因空氣密度下降而使汽車發(fā)動機的功率、汽車的驅(qū)動力以及空氣阻力降低，導致汽車的爬坡能力下降。汽車水箱中的水易于沸騰而破壞冷卻系統(tǒng)。

豎曲線豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍二者幾乎沒有差別，但在設(shè)計和計算上，拋物線比圓曲線更為方便。豎曲線的最小半徑

緩和沖擊時間行程不過短滿足視距的要求

爬坡車道

爬坡車道是陡坡路段正線行車道外側(cè)增設(shè)的供載重車行駛的專用車道。

路線方案比選路線方案比選關(guān)于制定我國道路安全戰(zhàn)略的構(gòu)想我國近年來交通事故數(shù)據(jù)的分析2004年4月7日是世界衛(wèi)生組織確定的以“道路安全防患未然”為主題的第55個“世界衛(wèi)生日”。之所以就連世衛(wèi)組織也如此重視表面上不甚相關(guān)的交通安全問題,顯然是交通安全已經(jīng)成為全球性話題。世界衛(wèi)生組織的研究結(jié)果也表明,道路交通事故比空難、海難事故嚴重得多,造成的死亡人數(shù)甚于戰(zhàn)爭,造成的經(jīng)濟損失約占各國GDP的1%至30%。我國道路交通安全形勢更不容樂觀。我國交通事故率高,交通事故死亡率更高。據(jù)統(tǒng)計,2006年我國發(fā)生交通事故378781起,造成89455人死亡,43萬人受傷。我國汽車保有量約占全世界的2%,但道路交通事故死亡人數(shù)卻占全世界的15%,多年高居世界第一。據(jù)統(tǒng)計,我國道路交通事故次數(shù)為美國的39%、日本的83%、歐盟的63%,但交通事故死亡人數(shù)卻為美國的2.8倍、日本的12.3倍、歐盟的3倍。目前,我國汽車保有量已超過3400萬量,且每年以20%的速度在增長,如果政府及大眾不對交通安全問題予以足夠的重視,我國的交通安全狀況將更加堪憂。領(lǐng)導和媒體經(jīng)常使用的最有害的流行觀點是，不斷的機動化進程導致了事故和傷亡人數(shù)的必然增長。其實交通事故急劇增長的真實原因是我們在安全教育、工程設(shè)計以及法規(guī)執(zhí)行三個方面缺乏系統(tǒng)的對策。要控制好交通安全，就必須讓不同層次的各級政府明白，產(chǎn)生交通安全意識是最有效的配方，并需要建立合理的道路安全管理機構(gòu)。制定符合我國交通安全現(xiàn)狀的道路安全戰(zhàn)略建立道路安全體系（1）改善道路安全管理機構(gòu)(交警部門)（2）建立道路安全信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(公安系統(tǒng))（3）加強執(zhí)行道路安全審計工作(中國工程建設(shè)標準化協(xié)會公路工程委員會在2003年7月提出了《公路項目安全性評價指南》（征求意見稿）。)（4）持續(xù)而系統(tǒng)地培訓道路安全專家的計劃改善道路安全的措施（1）駕駛員（2）速度（3）事故黑點（4）行人和非機動車駕駛員（5）交通安全信息的發(fā)布與交流。關(guān)于制定我國道路安全戰(zhàn)略的構(gòu)想道路安全評價方法道路交通安全的影響因素人對道路交通安全的影響(觀察、判斷、操作)車輛對道路交通安全的影響(設(shè)施、使用性能、使用時間）道路對道路交通安全的影響（足夠強度的路面、溫度和濕度、曲線的半徑和轉(zhuǎn)角、彎道超高、彎道加寬、視距、交叉路口等）環(huán)境對道路交通安全的影響（氣候條件（雨、霧、能見度），沿路植被、建筑、城鎮(zhèn)，人的交通意識，社會的經(jīng)濟狀況，交通立法，醫(yī)療條件等）道路交通安全措施評價是指對道路交通管理中所采用安全措施效果的檢查。主要從定性和定量兩個方面進行。道路交通安全措施的評價方法成本效果分析法（cost-effectivenessanalysis）它是在一定時期內(nèi)，為了達到某一安全目標，對具有相同安全功能的各種備選的安全措施的成本從小到大進行排列，以成本最低的安全措施為選擇標準的一種技術(shù)。它只考慮確定或達到安全目標，所采用安全措施應(yīng)付出的代價，而不考慮這些安全措施的經(jīng)濟效益。其使用的前提條件是：在給定的有限的社會資源情況下（或決策者所涉及的管轄范圍內(nèi)），希望得到最大的安全效益目標；或是在確定的安全目標下，達到該目標所花費的代價最小。道路安全評價方法成本效益分析法（cost-benefitanalysis）它是指在安全措施的壽命期內(nèi)，將所有安全措施的成本和效益按照一定的貼現(xiàn)率折算為成本現(xiàn)值和效益現(xiàn)值，然后計算所有的效益現(xiàn)值與成本現(xiàn)值之比，即效益成本率。如果該比率大于1，則該安全措施有采用的價值。比值越高，說明效益與成本相比回報率越高。它是一種在一定時間內(nèi)，用于比較評定某項安全措施成本和效益的技術(shù)，它直接驗證安全措施的成本與效益是否相稱，側(cè)重于從定量方面對安全措施進行評價。這項技術(shù)源自于對公共基礎(chǔ)設(shè)施工程如大壩、公路等經(jīng)濟上的可行性研究。比較分析法（comparativeanalysis）它是指把二個或二個以上的安全措施加以對比，說明它們在某些安全性能方面的相似、差異及原因。比較研究可以對安全措施從時間、空間、進程、內(nèi)容、形式、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部聯(lián)系等不同角度進行。例如它可以把同一時間、不同地點的相同安全措施加以對比分析，也可把同一地點、不同時間所采用的不同的安全措施加以對比。通過對相關(guān)安全措施的比較分析，有助于人們認識各種安全措施之間的聯(lián)系、區(qū)別以及它們在不同環(huán)境中的效果。道路安全評價方法道路安全評價基本原理滿足用戶駕駛期望;(設(shè)施的安全使用)滿足視距要求;減小速度差;利用交通控制措施，管理交通沖突點;(信號燈、標志、標線、輪廓標以及各種交通島等等。)考慮沖出路外事故，設(shè)計寬容公路;管理道路開口;考慮緊急狀況、管理運營風險等等。道路安全設(shè)計理論體系的發(fā)展歷程道路安全檢核的發(fā)展歷程與體系框架安全檢核的概念產(chǎn)生于八十年代的英國。1987年，英國政府制訂了力爭在2000年將交通事故傷亡數(shù)降低三分之一的發(fā)展戰(zhàn)略，為達到這一目標，有關(guān)安全檢查的理論研究、方法探索、立法程序等都相繼開展起來。翌年，公路安全檢核方針問世，安全檢核有了系統(tǒng)的體系、方法與程序的支持。澳大利亞、新西蘭都是啟動工程項目安全檢核程序時間較早、發(fā)展較成熟的國家。澳大利亞的許多州在不同層次上開展了安全檢核工作，并致力于制訂國家的安全檢核指南手冊。在新西蘭，于1992年進行了多次實驗性的項目安全檢核，取得技術(shù)和經(jīng)驗方面的積累。到1993年，有20%的州級公路項目被要求必須進行安全檢核。美國提出正式的安全檢核的名詞不算早，但相關(guān)的工作先前已在進行，包括危險區(qū)段的識別與改造，各種交通設(shè)施的安全性能等。這些工