使运行车速与设计车速相匹配的方法

公路设计中运行车速与设计车速相匹配的

研究

中国西部科技2008年7月(下旬)第07卷第21期总第146期

公路设计中运行车速与设计车速相匹配的研究

丁全卫

(贵州省遵义公路工程处,贵州遵义563000)

摘要:本文针对高等级公路运行速度与设计速度非合理匹配中存在的问题,提出期望车速的概念,并以设计车速,运

行速度,期望车速为基础,讨论这三种速度之间的相互关系及运行速度与设计车速匹配的现状,分析运行速度与设计车

速非合理匹配产生的原因,并提出了使高等级公路运行速度与道路设计车速合理匹配的相关措施.

关键词:公路设计;运行车速;设计车速;研究l问曩的提出

公路的设计车速,在行汽车的运行速度是事关公路交

通安全的重要参数.按照我国《公路路线设计规范》的规

定,在道路设计过程中,只要所选用的最小几何指标大于

规范中所对应的晟小几何指标,就认为设计是符合要求

的.因而从理论上讲,在正常条件下汽车行驶于该道路上

的安全是有保证的.然而,道路交通的实际情况并非如

此.如某山区高等级公路上有由平,纵曲线组合而成的一

路段,按60km/h的设计速度进行路线几何设计,其技术指

标为:较长的一段直线接半径为R=350m的平曲线,直线段

纵坡为I一4.2%,在平曲线内设有超高,各项指标均符合规

范要求,且未采用极限值.然而实际中该路段发生多起交

通事故,且多为汽车横向控制失稳及追尾.对经过该路段

上在行车辆车速测试获知:小汽车的运行速度为94~/h;

1/7页

最高在lO lkm/h~载重汽车的运行速度为81 km/h,最高达95km/h.经分析,造成该路段发生交通事故的主要原因是在行汽车的实际运行车速大大高于设计速度,使得按60km/h设计速度设置的路面超高及停车视距严重不足,即在行汽车的运行速度与公路设计车速的非合理匹配所致.高等级公路上的其他许多实例也表明:一些独立单项指标符合规范要求的公路几何线形,并不能有效地保证汽车行驶的安全性.从驾驶员的驾车本性来讲,只要道路条件允许,驾驶者总是倾向于采用较高的速度行驶,因而汽车在设计指标较高的路路段上总是以远大于设计车速的车速行驶.当在行汽车突然由设计指标较高的路段驶入指标较低的曲结路段时,因驾驶者不能及时意识到行驶速度过高或当感觉速度过高时已来不及减速或并且减速不够,从而引发交通事故.这表明,高等级公路中不同路段上在行汽车的运行速度与道路设计车速的非合理匹配对道路交通安全具有重要影响.

2三种速度的概念及相互关系分析

经分析,与高等级公路道路交通安全相关的车速主要有设计车速,运行速度,期望车速.

收稿日期:2008—06—13修回日期:2008—07—15

26

(1)设计车速V:即计算行车速度,是指在行汽车在

行车条件良好,公路设计要素均起控制作用的情况下安全行驶于给定路段时的允许速度.该车速主要用于公路设计,是公路线形设计中起决定性作用的最重要参数之一.

(2)运行速度V运行:是指在行汽车实际行车速度.

行车速度是一个随机变量,不同的驾驶员在行驶过程中随所驾车辆及行车路段的不同,其行车速度是不相同的.实际中通常用自由交通流状态下各类小汽车在车速累计分布

2/7页

曲线上第85位百分点的车辆行驶速度V85作为确定限制在汽车最大运行速度的依据,即V运行≤V85.

(3)期望车速V期望:是指在行车辆在不受或基本不

受其他车辆约束的条件下,驾驶员所希望达到的最高"安全"车速.一般而言,期望车速与道路等级及交通状况,

在行车辆的性能状况,驾驶员的性格,承运任务的急缓相关.当在行车辆驾驶员感觉行驶过程中的运行速度低于期望车速一定数值时,便有改变其车速的意图.

期望车速是驾驶员驾车过程中依据道路条件,车流状

况,所驾车辆性能经综合考虑后存在于其心目中的一种目标车速.该车速首先决定于道路等级,在道路等级一定

后,其大小随驾驶员性别,年龄,性格的差异及驾车风格

的不同而在一定范围内变化,并呈现出一定的模糊性.

一

般来说,期望车速与运行速度并不一致,实际中当

运行速度与期望车速之差达到一定数值时,驾驶员便会改变行车速度直至达到期望车速.虽然期望车速存在于驾驶员的心目中,但该车速直接影响行车辆的实际运行速度值的大小.

由以上讨论知,设计车速是用于规定道路路段的设计

标准.高等级公路因受地形,地貌影响,实际中不同路段

分别采用不同的设计车速.V85是在行车辆实际运行速度的最大许可值;V运行是在行车辆的实际运行速度,随道路条件的不同而变化;V期望是存在于驾驶员心目中的一种目标车速,也随道路条件的不同而变化;实际中v期望与v运行并不始终一致,两者之间的关系是:V期望影响V运行,并使V运行尽可能接近V期望.上述三种车速之间的理想关系为:对于高等级公路上不同路段的设计车速,确定与之相

3/7页

适应的运行速度,同时也使驾驶员产生与之对应的期望车速.实际中,三种车速间的关系是:驾驶员并不关注高等级公路的设计车速,而是根据路段条件,确定相应的运行速度,期望车速,只要条件许可,便按心目中的期望车速引导在行汽车的运行速度.

3V运行与V合理匹配分析

(1)V运行与V的最大允许差值.那么,针对不同的道

路设计车速标准,在确保在行车辆行车安全的前提下,运行速度与设计车速的最大差值应为多大?国内外的研究表明:当V运行与V之差大于20km/h,公路线形由高指标向低指标变化时,容易发生交通事故.因而国外道路线形设计规定:V85与V之差必须小于20km/h,且在道路路线的平,纵由线设计中要尽可能使V85与V保持一致.

(2)高级公路在行车辆实际运行速度状况.对于

V=12Okm/h的高等级公路,小客车的V运行一般会大于130km/h;对于V=lOOkm/h的高等级公路,V运行一般会大于1 lOkm/h~对于V=8Okm/h的高等级公路,V运行一般会大于lOOkm/h:对于V=6Okm/h的高等级公路,V运行一般也会大于80km/h.国外高等级公路的情况基本相同:在设计车速

V:k于lOOkm/h的高等级公路上,V运行一般比V大lOkm/h;在设计车速wJ,于lOOkm/h的高等级公路上,v运行一般比

V:k20km/h.上述数据表明,高等级公路上在行汽车的v运行比V普遍要高,且随着道路设计车速的降低,这种差别愈明显.这种情况代表了目前我国高等级公路在行车辆实际运行的整体状况.

(3)实际中V运行与V差值超限的原因分析.汽车在公路上行驶时,驾驶者一般是依据道路的行车条件及车辆性能确定所驾车辆的期望车速和运行速度.由于在行车辆的实际运行速度在正常情况下比道路的设计车速高,因此要

4/7页

保证高等级公路上的交通安全,必须合理控制在行车辆的实际运行速度,使之与道路设计车速的差值保持在许可范围内.从有利于交通安全而言,针对不同的道路设计车速,驾驶员确定与之相应的期望车速并选择与之对应的运行速度.然而实际中要完全做到却存在较大困难,具体原因如下:①随道路指标变化,驾驶员因驾驶惯性对运行速度的调整滞后.在行汽车由设计指标较高的路段突然驶入指标较低的曲线路段时,许多驾驶员因驾驶惯性等原因而不能及时意识到车速不定期高,或当感觉车速不定期高时已不能减速或减速不够,交通事故便在瞬间发生.②道路设计者,交通管理者对"以人为本"重视不够.所谓"以

人为本"就是以道路使用者一一驾驶员和乘客为中心,最大限度地满足大多数驾驶员对道路的使用要求.道路设计者,交通管理者应充分了解驾驶员在使用道路过程中的特点,驾驶习惯,期望及要求,对道路设计中因客观条件无法满足大多数驾驶员的使用要求及满足道路交通安全的需要.如高等级公路中,一些因地形和经济原因没有采用高等级道路设计指标,或因技术原因目前无法采用高等级道路指标设计的困难路段,就给驾驶员安全使用道路造成了隐患或障碍,对此,道路交通管理部门应设置醒目的交通标志,提示驾驶员注意采用与此道路条件相适应的车速行驶.

4使V运行与V合理匹配的相关措施

(1)道路设计方面——运行速度检验.为了使在行汽

车的实际行驶速度与公路设计几何指标相适应,在高等级公路线形设计过程中可根据设计车速对V85(因高等级公路设计过程中不可能有在行汽车的实际运行速度)进行检验.检验的依据是道路的设计车速v与V85之差的最大值应小于20km/h.如果检验的结果满足标准,说明设计车速是

5/7页

适宜的.

连续的道路线形能大大地提高在行汽车的行车安全.因而,对于道路几何要素变化较大的路段,应使V85与V之差的变化小于lOkm/h,以保证道路线形的连续性.对于平曲线半径,超高值,竖曲线半径,停车视距及车道宽度

等,均可采用V85进行检验.

(2)交通管理方面——交通安全设施补偿.从某种意

义上讲,道路设计者,交通管理者的服务对象都是道路使用者.其中,道路设计者的任务是为道路使用者提供符合安全要求的行车道路,交通管理者的债务是为道路使用者提供安全保障服务.实际中,当已设计的道路线形无条件修正或当修正道路线形很不经济时,道路交通管理者可通过增设必要的交通安全设施如交通标志及修建防撞护栏等,经弥补道路线形设计上的不足,从而提高道路交通安全性.

(3)道路使用方面——设置合理期望车速并准确把握运行速度.目前,我国高等级公路上在行汽车在行车速度方面存在的突出问题是许多驾驶员在行车过程中的期望车速过高(因技术性能不佳的车辆除外),导致所驾车辆的实际运行速度偏高.这是需要引起特别注意的.对驾驶员而言,驾车过程中依据路段交通状况设置合理的期望车速并准确把握好在行汽车的运行速度,对保证行车安全非常重要.当在行汽车由设计指标较高的路段突然转向设计指标较低的曲线路段时,为保证行车安全,驾驶员应迅速调整期望车速的同时髦及时降低车辆运行速度.要做到这一点,驾驶员在行车过程中一是切忌"高速"行驶;二是要保持较高的注意力,仔细观察道路状况并使车辆处于可控状态.