摘要：對(duì)國(guó)內(nèi)外公路的設(shè)計(jì)新理念和方法，對(duì)公路的線形一致性設(shè)計(jì)、線形安全性評(píng)價(jià)和靈活性設(shè)計(jì)思想等方面進(jìn)行了探討，指出高速公路線形指標(biāo)的均衡性、一致性、線形的連續(xù)性以及線形和環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)性才是滿足汽車高速及安全行駛的重要保證。

　　關(guān)鍵詞：公路線形,設(shè)計(jì)理念,靈活性設(shè)計(jì)思想

　　道路交通安全是一個(gè)世界性的問(wèn)題，在我國(guó)尤顯突出。隨著我國(guó)機(jī)動(dòng)化水平的發(fā)展和城市化程度的提高，城鎮(zhèn)郊區(qū)的交通事故不斷增加。引發(fā)交通事故的原因很多，包括人(駕駛員、行人)、車(機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車)、路(道路狀況、幾何條件)、環(huán)境(氣候條件、道路環(huán)境)等。從交通事故的統(tǒng)計(jì)和分析來(lái)看，雖然造成交通事故的原因是多方面的，但是線形設(shè)計(jì)是否合理是關(guān)系到高速公路安全性問(wèn)題的根本問(wèn)題。高指標(biāo)的公路并不一定是安全的公路。高速公路線形指標(biāo)的均衡性、一致性、線形的連續(xù)性以及線形和環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)性才是滿足汽車高速及安全行駛的重要保證。因此，要在充分學(xué)習(xí)和理解的基礎(chǔ)上，引入國(guó)外一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和方法，用以彌補(bǔ)我國(guó)傳統(tǒng)公路設(shè)計(jì)方法的一些缺陷和不足。

　　1 線形的一致性設(shè)計(jì)

　　1.1 連續(xù)性設(shè)計(jì)理念

　　道路線形的連續(xù)性是路線設(shè)計(jì)的基本要求之一，連續(xù)的道路設(shè)計(jì)應(yīng)確保駕駛員能夠沿著路線以他們期望的速度行駛。但我國(guó)目前所使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范中雖已提出線形連續(xù)性，但對(duì)連續(xù)性的標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有明確提出。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于線形連續(xù)性的研究很多，主要分為：基于速度的研究、基于安全的研究、基于駕駛員操作難易的研究。

　　1.2 基于運(yùn)行速度的線形一致性設(shè)計(jì)

　　運(yùn)行速度又稱行駛速度，是指在良好的氣候條件和正常的交通條件下，一般駕駛員駕駛汽車沿某條道路行駛時(shí)實(shí)際采用的車速。它是一個(gè)隨機(jī)變量，不同駕駛員在行駛過(guò)程中隨所駕駛的車輛及行車路段的不同，其運(yùn)行車速往往不相同，通常用第85個(gè)百分位上的車輛行駛速度 來(lái)表示。

　　利用運(yùn)行車速評(píng)價(jià)路段的連續(xù)性好壞的方法主要有以下兩

　　種：

　　1)設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度的一致性。設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度的一致性評(píng)價(jià)是根據(jù)在某個(gè)單獨(dú)路段上運(yùn)行車速 與設(shè)計(jì)速度

　　

 

　　之間速度差的絕對(duì)值 進(jìn)行評(píng)價(jià)，這種方法的目的在

　　于確保設(shè)計(jì)速度與駕駛員實(shí)際行駛速度保持一致，使得線形幾何設(shè)計(jì)能夠較好地滿足駕駛員實(shí)際的操作，對(duì)于單一路段路線幾何元素的安全評(píng)價(jià)起著重要的作用。

　　2)運(yùn)行速度之間的一致性。對(duì)于整個(gè)路線來(lái)講，分析其整體的連續(xù)性同樣是相當(dāng)重要的。運(yùn)行速度之間的一致性評(píng)價(jià)是根據(jù)兩個(gè)連續(xù)路段上運(yùn)行車速 之間速度差的絕對(duì)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，這種安全評(píng)價(jià)方法提供了整個(gè)道路上連續(xù)路段的連續(xù)性評(píng)價(jià)，相比較與上面單一路段評(píng)價(jià)方法，保證了各連續(xù)路段之間的連續(xù)性和一致性。這種方法是目前使用最普遍的安全評(píng)價(jià)方法，在大部分北美地區(qū)，這種方法已經(jīng)成為道路線形連續(xù)性評(píng)價(jià)的基本法則運(yùn)用于設(shè)計(jì)之中。

　　國(guó)外學(xué)者Lamm.et.al(1999年)推薦的以上兩種安全評(píng)價(jià)方案是建立在兩個(gè)假設(shè)基礎(chǔ)之上的。

　　1)兩種安全評(píng)價(jià)方案計(jì)算得出的數(shù)值應(yīng)該在一個(gè)范圍之內(nèi)。

　　2)通過(guò)事故分析和比較評(píng)價(jià)，將此兩種評(píng)價(jià)方案連續(xù)性等級(jí)分為“好”、“中”、“差”三個(gè)級(jí)別(見表1)。

　　基于運(yùn)行速度的線形設(shè)計(jì)方法是以運(yùn)行速度作為設(shè)計(jì)車速進(jìn)行線形設(shè)計(jì)的方法，它的基本設(shè)計(jì)思路是：根據(jù)前期可行性研究確定的公路計(jì)算行車速度標(biāo)準(zhǔn)，采用計(jì)算行車速度概念進(jìn)行公路線形初始設(shè)計(jì)，在此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上根據(jù)不同的幾何要素進(jìn)行路段劃分，通過(guò)運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型推算各路段運(yùn)行速度 ，并以上述的線形連續(xù)性和速度的一致性作為路線設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià)原則，檢驗(yàn)和修正初期的平縱幾何設(shè)計(jì)，然后根據(jù)調(diào)整后的路線平縱線形和運(yùn)行速度，最終確定曲線超高、加寬、視距等設(shè)計(jì)指標(biāo)，即在現(xiàn)有設(shè)計(jì)步驟中增加一個(gè)設(shè)計(jì)檢驗(yàn)階段，在此階段運(yùn)用運(yùn)行速度概念對(duì)初始設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整，使其滿足安全行車的要求。

　　2 線形安全性評(píng)價(jià)

　　不同國(guó)家的研究人員對(duì)公路安全性評(píng)價(jià)有不同的定義，但總的來(lái)說(shuō)，公路安全性評(píng)價(jià)是從預(yù)防交通事故、減少事故的嚴(yán)重性人手，由獨(dú)立的、有資質(zhì)的人員對(duì)公路建設(shè)項(xiàng)目的全過(guò)程，即工程可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)階段等各個(gè)階段和環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位的安全審查，以確定任何潛在的不安全隱患或任何會(huì)對(duì)公路使用者構(gòu)成威脅的運(yùn)營(yíng)安排，并提出改善建議。公路安全性評(píng)價(jià)是針對(duì)公路行車安全進(jìn)行的一個(gè)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)程序，它將公路行車安全和降低交通事故的概念引入公路工程可行性研究及設(shè)計(jì)工作中。

　　2.1 線形安全性評(píng)價(jià)的主要思路

　　安全性評(píng)價(jià)是以道路使用者為出發(fā)點(diǎn)，所以評(píng)價(jià)內(nèi)容包括了與交通安全有關(guān)的路線、路基、路面、橋梁、隧道、路線交叉、交通

　　工程及沿線設(shè)施等方面。其中，路線設(shè)計(jì)部分對(duì)交通安全的影響最為顯著，同時(shí)也與其他評(píng)價(jià)內(nèi)容存在密切聯(lián)系。《指南》中提供了設(shè)計(jì)階段和運(yùn)營(yíng)階段的安全評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)，基于運(yùn)行速度的公路線形安全性評(píng)價(jià)主要是指在設(shè)計(jì)階段，利用運(yùn)行速度對(duì)公路線形進(jìn)行整體協(xié)調(diào)性分析，并對(duì)路線各個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)修正的過(guò)程。

　　《指南》中對(duì)公路線形一致性評(píng)價(jià)的主要依據(jù)是：1)相鄰路段運(yùn)行速度的協(xié)凋性;2)同一路段運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的協(xié)調(diào)性。其評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)與文中所舉路段連續(xù)性評(píng)價(jià)相同，主要的思路是分別預(yù)測(cè)小客車和大型貨車的運(yùn)行速度 采用相鄰路段運(yùn)行速度的差值 或同一路段運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的差值

　　作為路線協(xié)調(diào)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。當(dāng)評(píng)價(jià)結(jié)果為“較差”時(shí)，應(yīng)按《指南》規(guī)定對(duì)該路段的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行安全性驗(yàn)算或者重新調(diào)整平、縱面設(shè)計(jì)。

　　我國(guó)的公路設(shè)計(jì)是依據(jù)現(xiàn)行的國(guó)標(biāo)、行標(biāo)進(jìn)行的，但標(biāo)準(zhǔn)的制訂或多或少基于交通安全、可行性、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)性的平衡去考慮，并且標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并非總是最先進(jìn)的，因此評(píng)價(jià)者有時(shí)必須超前于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定去做一個(gè)合理的安全評(píng)價(jià)。此外，公路特別是高速公路的定量化評(píng)價(jià)還是一個(gè)難題，現(xiàn)有的方法均還存在這樣或那樣的不足，僅采用《指南》中提供的單一評(píng)價(jià)方法難于滿足實(shí)踐的要求。為了取得更為全面、客觀、有效的評(píng)價(jià)結(jié)果，在安全性評(píng)價(jià)過(guò)程中，盡量采用定量與定性、理論與實(shí)踐相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。

　　3 靈活性設(shè)計(jì)思想

　　公路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是每個(gè)項(xiàng)目都具有其特殊性。一對(duì)于每一個(gè)公路建設(shè)項(xiàng)目而言，其所處的地理位置、地形條件、沿線社會(huì)環(huán)境特點(diǎn)、公路使用者的需求、遇到的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等各異，無(wú)論是新建公路還是改建公路，都沒(méi)有固定的設(shè)計(jì)模式，都將面臨著在改善公路行車條件與安全和尋求將設(shè)計(jì)融入周圍的自然與人文環(huán)境之間的矛盾，但其尋求與環(huán)境協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的目標(biāo)是一致的。因此設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新十分重要。

　　發(fā)達(dá)國(guó)家在環(huán)保景觀設(shè)計(jì)上做了大量的研究和實(shí)踐，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，值得借鑒。美國(guó)聯(lián)邦公路管理局 充分認(rèn)識(shí)到“在保護(hù)甚至是加強(qiáng)建設(shè)環(huán)境、自然風(fēng)景、人文歷史及社會(huì)資源的同時(shí)為公眾提供安全、高效的交通運(yùn)輸服務(wù)是他們面臨的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)”，有鑒于此，其出版的“公路設(shè)計(jì)的靈活性”(Flexibili—ty in Highway Design)-書提出了“公路設(shè)計(jì)靈活性”的設(shè)計(jì)理念，并專門闡述如何貫徹公路設(shè)計(jì)的靈活性。靈活設(shè)計(jì)的目的是針對(duì)不同公路、不同路段的不同特點(diǎn)給出切合實(shí)際的設(shè)計(jì)方案。強(qiáng)調(diào)的是公路的個(gè)性、環(huán)境的個(gè)性，因此設(shè)計(jì)靈活性也體現(xiàn)為公路的個(gè)性環(huán)境設(shè)計(jì)。“靈活設(shè)計(jì)、創(chuàng)作設(shè)計(jì)”，包含兩個(gè)層面的內(nèi)容：合理選用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，靈活運(yùn)用設(shè)計(jì)指標(biāo)，嚴(yán)格按照現(xiàn)行組合的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　靈活性設(shè)計(jì)的核心是讓設(shè)計(jì)者創(chuàng)造性地靈活運(yùn)用他們的專業(yè)知識(shí)與判斷能力。這種靈活性在有效發(fā)揮公路功能與運(yùn)營(yíng)安全的同時(shí)，還可使公路建設(shè)適合自然與人文環(huán)境。我國(guó)地域廣闊，各地地理地質(zhì)條件不同，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平各異，為保證公路交通網(wǎng)暢通的使用效率，需要有全國(guó)性的公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。但要正確理解和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，切忌不分強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)還是推薦性標(biāo)準(zhǔn)，照抄照搬。要充分考慮工程項(xiàng)目所處的自然、地理、地質(zhì)條件的特點(diǎn)，尊重每一個(gè)區(qū)域的特殊性和差異性，在滿足安全性、功能性條件下，通過(guò)對(duì)工程方案和技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比選，合理確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　近年來(lái)，我國(guó)的公路行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范引入了運(yùn)行速度和安全性檢驗(yàn)的概念，并頒布了專門性的指南來(lái)指導(dǎo)公路建設(shè)的安全性評(píng)價(jià)，線形設(shè)計(jì)的合理性顯得更加重要。要積極學(xué)習(xí)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)計(jì)理念，將新的設(shè)計(jì)理念融合到現(xiàn)有的設(shè)計(jì)程序中去。但同時(shí)也要考慮到工程的實(shí)際情況，并不是所有的新理念新方法的實(shí)施都合理、都具有可操作性，而要給予建設(shè)者一定時(shí)間逐漸來(lái)理解和接受新的理念和方法，另外也要讓新的理念和方法得到充分的實(shí)踐驗(yàn)證，以確保其適用性。