高速公路行车安全的道路设计因素探讨

句树艳

【摘要】本文从高速公路线形设计因素、横断面设计因素、路面设计因素以及交通安全设施设计因素四个方面对高速公路行车安全的道路设计因素进行分析和研究，以期尽可能地避免交通安全事故的发生，保障人民群众生命财产安全。

【关键词】高速公路；行车安全；道路设计因素

对车辆行驶安全产生影响的因素主要包括道路因素、天气因素、车辆因素以及人为因素四个方面，而且各因素彼此之间还会相互影响。其中道路因素是客观存在的，包含的平纵线形、横断面、路面结构、交通安全设施等各个方面会在一定程度上增加入为因素的影响程度，因此在设计高速公路的过程中，需要对车辆驾驶习性进行充分的考虑，并合理规划设计道路结构。

一、高速公路线形设计因素

（一）平曲线

在平曲线上车辆的行驶主要表现在车辆径向转动和平动。平曲线驾驶属于一种平缓过渡，如果曲线出现明显的变化，这样车辆就会在原先平动行驶和转动状态中难以及时的改变，导致其出现安全问题。因此，在设计道路路面平曲线时一定要有所限制，其限制依据可以是最小曲率半径，而且在连接平曲线的时候，则需要借助缓和曲线进行缓冲、过渡。在相关调查结果中显示，当曲线半径发生明显变化的同时，过渡连接段的长度<100m的时候，或者是平曲线曲率半径<400m的时候，交通安全事故的发生机率大大增加。

（二）竖曲线

对于道路的竖曲线来说，与行车安全之间联系紧密，行车视距、变坡点曲率、坡长等各方面因素都会对行车安全产生一定程度的影响，其原因主要是这些参数与公路设计时速之间有直接的关系。在竖曲线中车辆的行驶机理主要是依据车辆的法向转动和平动，相关调查研究表明：在过纵向坡道时车辆行驶速度的不自觉累加，是导致交通事故发生主要原因。如果在道路设计速度已经确定的情况下，公路相关限值要高于去纵曲线的半径和长度，这样驾驶员就很难快速的适应驾驶线路，再加上受到时距因素的影响，交通事故的发生机率大大增加。

（三）坡度

在行车安全中，道路的坡长和坡度也是重要的影响因素之一，如果坡度转换比较密集的话，会降低行车的稳定性，同时驾驶员如果行车时间比较长的话，则很容易出现驾驶疲劳，而且坡度行驶较为单一的话，也会在一定程度上加深驾驶员的驾驶疲劳，因此需要有效结合坡度。一般来说，最佳的道路设计坡度范围是2%～3%，坡度过大的话会导致车速设计出现错误。根据交通事故统计分析可以得出，在上坡中发生事故的位置主要集中在坡顶后连接段和上坡道上凸点两个位置，在下坡中发生事故的位置主要集中在下坡段下凹的位置处。

（四）道路线形组合

在高速公路总体线形规划设计中，不可避免的会出现一定程度的绕行，这就需要有机的融合平面线形和纵面线形。在组合不同线形的过程中，需要对道路的缓和曲线、圆曲线以及直线进行综合考虑分析。在设计和使用不同线形的过程中，需要充分的考虑到周边的环境特征，比如周边地形条件比较好的话，应该尽可能的选择直线线形，但是也不能全部使用长直线，以免导致驾驶员出现驾驶疲劳。在长直线与曲线进行连接的时候，需要对缓冲位置进行适当的设计。在线形组合路段中，需要综合考虑驾驶机理的径向转动、法向转动以及平动等多方面，着重考虑各方面因素的可能性和转换时间。总的来说，在设计竖曲线中需要加强对其平顺性的重视，避免出现较大的起伏，而且需要尽可能的不使用极限纵坡值，保证其组合的和理性和科学性。在设计平纵线形组合的时候，应该尽可能的减少对较多段曲线和较长平曲线的使用，在组合的时候尽可能的避免较短的纵曲线和较小的平曲线组合，最基础的需要从视觉上保证线形的连续性。

二、高速公路横断面设计因素

高速公路的横断面设计会在一定程度上对行车的安全性以及舒适程度产生影响。高速公路横断面的作用主要是保证车辆的集散通行，从理论上来说，随着车道数量和宽度的增加，车辆驾驶性能也会随之提高，这也就表示其交通集散效率高，有效的避免由于空间问题导致交通安全事故的发生。但是这并不代表道路的横断面是越宽越好，因为如果道路的利用率不高的话，在前提投资和后期运营中都需要投入大量的资源，经济负担较大。因此，在设计道路横断面时，一定要依据实际的交通流量，这样才能够保证横断面设计最优。根据相关设计理论规范要求来看，路面的宽度越大，表示其行车速度越好，但是相应的经济性能就会比较差。计算道路通行能力的基础主要是饱和交通量，尤其是在城市道路交通设计中，根据这一依据能够实现理论上的车道宽度最优，在车辆高效率集散得到保证的同时，能够有效的避免车辆出现事故和交通堵塞，另外还在一定程度上节约了道路交通用地，其经济性能显著提升。

三、高速公路路面設计因素

在高速公路行车安全中，道路的路面设计是十分关键的部分。由于长时间受到环境作用和车辆荷载的影响，道路结构路面材料会出现不同程度的退化，因此在制定设计标准的时候需要综合考虑其使用年限，并保证道路路面在规定年限内能够满足其运行需求，避免由于路面质量问题导致车辆发生安全事故。在高速公路路面设计时，为了保证车辆行车安全，需要加强对其稳定性、平整度、抗滑性能以及强度的综合考虑l5]。如果路面的稳定性比较差的话，在外界荷载作用的基础上很可能会出现局部坍塌等问题，威胁车辆安全运行。路面平整度如果比较差的话，会导致其出现积水，同时车辆还会出现较大的颠簸，增加车辆行驶的不安全因素。特别是在雨雪天气的时候，如果路面的抗滑性能比较差，会对车辆自身制动性能产生影响，进而引发安全问题。如果路面强度不符合要求，在外界环境和车辆荷载的影响下就会出现局部的破坏或损伤，但是由于车辆行驶的速度比较快，即使是局部出现很小的问题，也会引发安全隐患。因此，在设计高速公路路面的时候，需要综合考虑路面设计、施工材料以及施工过程等多方面因素，保证其性能能够满足车辆的行车安全。

四、结语

为了保证高速公路行车安全，就必须保证高速公路线形设计、横断面设计、路面设计以及交通安全设施设计的合理性和科学性，有效地减少交通安全事故发生，减少人员伤亡和经济损失。

参考文献：

[1]张彬，杨先亢.基于高速公路行车安全标准的道路设计因素研究[J].中国标准化，2017（6）：23-24.

[2]张明浩.高速公路视觉景观对行车安全的影响研究[D].重庆交通大学，2016.