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影响交通安全的道路线形因素及风积沙路基公路设计与施工

【摘要】:影响交通安全的道路线形和组合主要有以下几种。道路线形突变,会使驾驶员反应不及,出现操作失误,发生交通事故。平曲线上视距受限制时,容易导致交通事故。依据运行安全的观点,公路的超高设置应结合实际运行速度、线形条件、气候条件和区域车辆构成等因素综合考虑。

交通事故成因分析看,多数是由于驾驶人员的不安全行为和车辆状况不良(超速、疲劳驾驶、酒后驾驶、超载)造成的,但有些“事故多发段”的事故是与线形、交通环境(急弯陡坡、实际行驶速度高于设计速度、视距不良)等有关。

由直线和大半径平曲线或连续曲线组成的平面线形以及平纵曲线均衡流畅的线形,从交通安全、畅通、舒适和美观的角度看,是一种较为理想的线形,线形和景观构成的视觉系统应能够让驾驶员预知前方道路方向和路况,为驾驶员采取安全措施处理紧急事件赢得时间。相反,线形不连续、不均衡,容易导致车速突变,引发交通事故。影响交通安全的道路线形和组合主要有以下几种。

1)不良的线形和线形组合

(1)小半径平曲线。汽车行驶在小半径平曲线上,离心力作用使得横向稳定性变差,乘客感觉极不舒服,平曲线半径过小,容易导致侧滑,发生危险。

(2)长直线。长直线具有视野开阔、超车视距长、路线容易布设、连接两地距离最短等优点。但是,直线与自然景观不协调,难以适应地形的变化。对驾驶员来说,首先对迎面来的车辆距离和速度难以估计,直线太长,前方景观单调,因无参照物容易无意间提高车速;其次容易精神松弛、注意力涣散,造成知觉反应下降,疲劳驾车,反应迟钝;其三甚至会产生快点开过去的急躁情绪而提高车速,从而引发交通事故;再者夜间行车与对向来车产生眩光等原因影响交通安全。

(3)平曲线过多。长直线不可取,但平曲线过多会造成线形复杂,迫使驾驶员多而快地接收信息,驾驶操作困难,当措施不及或稍有疏忽时,将可能发生交通事故。

(4)长直线接小半径平曲线。长直线容易产生高车速,若紧接着设小半径平曲线,则线形变化突然,驾驶员因车速高往往来不及转动方向盘进入平曲线,或由于惯性驶出路外,或来不及转弯和对面来车相撞产生交通事故,所以直线和曲线应有一个恰当组合,从而提高道路行驶质量。

(5)长大纵坡接小半径曲线。长距离的陡坡对车辆行驶不利,低挡长时间爬坡会引起发动机过热,功率下降;下坡经常使用制动器,制动鼓温度升高,制动效果降低,影响安全。如果长大纵坡再接小半径曲线,难以控制车辆,将产生较大事故。

(6)线形突变。道路线形突变,会使驾驶员反应不及,出现操作失误,发生交通事故。所以除上述不良线形和组合外还应避免下列线形突变的情况:

①凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部设小半径平曲线起点,特别是小半径凸形竖曲线顶部设小半径平曲线。

②凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部设反向平曲线拐点。

③有很多短坡相连的纵面线形。

④长直线路段上采用小半径凹形或凸形竖曲线。

⑤一个平曲线中包含几个竖曲线或一个竖曲线中包含几个平曲线。

⑥两个同向平曲线中插入短直线,形成短臂曲线。

⑦线形不均衡,相邻路段纵坡和曲线半径相差悬殊。

2)不良视距

车速是公路线形设计的主要控制参数,在线形指标较高、交通干扰少的沙漠公路上驾驶员会以远大于设计车速的速度行驶,在这些易出现高于设计车速行驶的路段,其车速与线形指标不相适应,实际行车速度高于设计车速,在正常设计的平曲线、竖曲线等部位,会形成停车视距不足,结果将不能保证汽车行驶的安全性。

(1)平曲线视距。平曲线上视距受限制时,容易导致交通事故。沙漠公路挖方路段和灌丛沙堆路段的平曲线通常视距不良,对这两种路段应尽量采用较大半径的平曲线,保证平曲线满足会车视距要求,如果工程量太大,至少应在满足停车视距要求的同时,在弯道中心划黄实线,分道行驶。

为提高运营安全,采用实际运行速度作为设计车速来取用相应的停车视距值计算平曲线半径,更加切合实际。

(2)竖曲线视距。

①凸形竖曲线限制因素有三个:第一是缓和冲击,汽车行驶在凸形竖曲线上产生径向离心力。第二是时间行程,汽车行驶在凸形竖曲线上的时间不宜过短,否则乘客会感到不舒服。第三是满足视距要求,如果凸形竖曲线半径太小,道路的凸起部分会阻挡驾驶员的视线,容易发生交通事故,因此对凸形竖曲线的半径和最小长度需要加以限制。

②凹形竖曲线限制因素有三个:第一是缓和冲击。第二是夜间行车前灯照明距离要充足,如果凹形竖曲线半径太小,前灯照明距离不足,不能保证夜间行车安全。第三是跨线桥下行车驾驶员视线受到影响,对视距要有要求。

在确定停车视距取值时,为提高运营安全,应综合考虑路段的运行速度、路面的摩阻系数、纵坡及货车等因素的影响。制动反应距离和制动距离都与汽车的初始速度有关,因此建议根据不同路段采用实际运行速度作为设计车速来取用相应的停车视距值。

货车比重较大的公路,对相关的路段根据货车的运行速度验算货车的停车视距。

3)道路超高

道路超高设计不当或未设超高可能引起滑动事故。同一道路上行驶的车辆速度不一致,小车速度远大于大车速度,超高如果按小车速度设计,将会使大车在此处向内侧滑;如果按大车速度设计,将会使小车在此处向外侧滑,产生交通事故,设计时应兼顾大、小车,取其中值。依据运行安全的观点,公路的超高设置应结合实际运行速度、线形条件、气候条件和区域车辆构成等因素综合考虑。

针对上述各因素,路线设计时在满足汽车行驶动力学要求的基础上,考虑驾驶员的驾驶行为和生理、心理特征,以服务于道路使用者为目标,提供舒适、安全、快捷的交通服务。

在路线设计中,要以实际运行速度作为主要参数对路线设计进行控制和优化(如视距、超高等),并进行安全性评价,对一些特定路段(长下坡路段、反超高路段、视距不良路段、载重车为辅的路段等)采用提高设计车速来进行线形设计。