道路线形设计与交通安全的关系交通运输论文发表

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文
发布时间：2018-08-11浏览：84次

　　分析了国内外各类交通事故，并将其成因分为主观和客观两种，前者是由于人的因素导致交通事故的发生，后者则主要是指车辆、道路、交通、气候等因素引发事故。具体论述了道路因素中的线形设计与交通安全的关系，并通过仿真试验进行了道路线形安全性评价，为有效减少交通事故的发生率提供参考。

道路交通与安全

　　《道路交通与安全》杂志是由北京市科协主管,北京交通工程学会主办,国内外公开发行的双月刊杂志。本刊物面向交通管理、决策、科研、教学,融学术性与应用性为一体,以研讨交通管理科学技术、报道业内重要事件、传播知识与信息为宗旨。《道路交通与安全》主管单位：北京市科学技术协会，主办单位：北京交通工程学会，国内统一刊号：11-3911/U，国际标准刊号：1008-2522

　　1道路交通事故中的“道路"因素

　　现阶段，不少国家公众舆论以及交通管理机构官方统计时，只是简单地将交通事故成因分为两点，即驾驶员与汽车机械问题，而忽略了“道路”因素对交通事故的影响。根据前苏联学者季沃奇金对境内I—V级公路上共计约13 000起道路交通事故的调查分析，得出结论：70%的道路交通事故中，不良道路条件起到了直接或间接的影响。通过对交通事故发生原因的结果分析可知，在驾驶员因素引起的事故中，相当部分的深层次原因是道路缺陷，很多隐性缺陷均与道路线形相关。因此，良好的线形设计是保证道路行驶安全的关键因素。

　　2道路线形设计与交通安全的关系

　　2.1平面线形

　　2.1.1直线长度对交通安全的影响

　　直线是高速公路、城市道路中应用最为广泛的平面线形要素。直线长度必须合理设置。直线过短，则驾驶员转弯操作频繁，尤其是互相通视的同向曲线间插入短直线，会形成“断臂”曲线，给驾驶员造成反向曲线的错觉而操作错误;直线过长，线形过分单调，容易导致驾驶员疲劳，产生趋势心理。车速加快，同时由于长直线路段视觉参考较少，极易因驾驶员对距离估计不足引发事故。

　　2.1.3缓和曲线对交通安全的影响 2.3平纵组合

　　缓和曲线用于连接圆曲线和直线，需在综合分析离心加速度变化率、驾驶员操作与反应时间、超高渐变率以及视觉条件的基础上加以计算。理论上取值应偏大，但是也并非越大越好，在转角、圆曲线半径均已确定的情况下，若是缓和曲线过长，则会造成圆曲线长度过小，整个平面线形不协调，存在安全隐患。

　　我国《公路工程技术标准》(JrI'G B01--2014) 规定，采用回旋线作为缓和曲线，并按驾驶员反应、操作的3 s行程要求，规定各级公路缓和曲线最小长度指标。

　　2.1.4平曲线长度对交通安全的影响

　　平曲线=圆曲线+缓和曲线，切忌平曲线设计过短，否则极易导致驾驶操作频繁，驾驶员心理紧张，增加事故发生风险。平曲线一般最小长度为

　　9 s行程(其中圆曲线长度也需大于3 s行程)，极限最小长度为6 s行程(圆曲线长度为0)。

　　2。2纵断面线形

　　2.2.1坡度对交通安全的影响

　　根据相关调查研究显示，坡道上交通事故率较高，上坡行驶，事故多数出现在上坡道凸起部分、坡顶后路段;下坡行驶时，事故多数出现在纵断面下凹部分，此时车辆行驶速度均处于一个较高的值域。同时，在挖方路段与横向排水不佳的路段，为了保证雨水的顺利排泄，道路纵坡不宜小于

　　0.3%。

　　2.2-2坡长对交通安全的影响

　　坡长在道路纵断面设计时主要起到的是调节坡度影响的作用，坡长对交通安全的影响主要在以下两方面：(1)过长纵坡，车辆在爬行过长纵坡时，存在一定的可能出现熄火问题，引发后溜的危险;过长下坡也会导致车辆速度较快，不宜控制，出现前溜问题，同时在连续制动的情况下，存在引发制动效能降低(甚至是失效)的可能，由此导致交通事故的发生。(2)过短纵坡，纵坡过短则意味着变坡点增多，这也会导致车辆在行驶时出现颠簸感，舒适性与安全性均受到影响。

　　2.2.3竖曲线半径对交通安全的影响

　　竖曲线对交通安全的影响体现在以下两点：

　　(1)车辆在竖曲线上行驶时，会产生径向离心力，竖曲线半径(纵坡度变化率)必须确保驾驶员不舒适性处于可忍受范围。(2)影响视距，其中凸形竖曲线可减少纵坡变化所导致的盲区，但若是半径过小，也会阻挡视线;凹形竖曲线白天视线较好，夜间车灯照射范围受限

　　2.3平纵组合

　　不同线形组合是否协调也是影响交通安全的重要因素，若是平、纵线形组合不良，即使二者分别满足设计要求，也会导致道路存在较大的安全隐患。根据《规范》要求，y≥60 km/h的公路必须重视路线平、纵线形组合设计，确保线形顺滑连续、指标均衡、视觉诱导良好、景观协调、安全舒适; V 440 km/h的公路，则需在保证线形要素满足规定值的基础上，合理评估造价(不过分增加)，尽量减少不利组合，实现线形要素合理组合，确保行车安全。

　　3基于仿真试验的道路线形安全性评价

　　3.1试验路段

　　本次试验路段为高速公路，设计车速Va=80 km/h，双向四车道，试验长度为4 km，路段平面线形直线段、曲线段各4个，平曲线半径尺∈『0.5 km，1.4 km]、平均半径R=0.649 km，曲线在线形中占比P.=59.5%;路段纵坡度i∈卜3.7%，1.5%]，纵断面共计4个曲线段，竖曲线半径R∈『5 km，25 kin]，平均半径R=14.9 km;路段为沥青混凝土路面，路面附着系

　　数仁0.6t31。

　　3.2道路线形设计方案安全性评价

　　根据ETrAGTX轿车路线追踪试验结果见图1一图4。

　　通过图1分析显示，汽车在行驶中容易在圆曲线两侧回旋线段出现横向偏差，图中第一圆曲线两侧偏差量要显著大于后面圆曲线，判断是受旋线长度、超高的影响;第一圆曲线回旋线长度较小、超高较大，增加了驾驶负荷，行车易驶入另一车道。但总体分析来看，偏差值小于0.3 m，此线形组合是有利于行车的。

　　通过图3分析显示，回旋线两侧驾驶员需对方向盘进行快速调整，以适应道路线形变化，其他路段均处于不动或是微调状态，最大转速0.2 rad/s，由此并不会导致驾驶员过度紧张;轿车行驶中，转向任务间隔最大为41 s(直线段)，接近于门限值，存在单调驾驶隐患，应适当增加两侧回旋线长度，减小直线长度。

　　通过图4分析显示，弯道处，轿车左、右车轮荷载差值有所增加，但增加值较小，因此不会引发车辆侧翻;轿车前、后轮荷载差值变化较大，最大时(第四竖曲线顶点)前轮是后轮荷载的3倍，每个后轮平均垂直荷载1.1 kN，因此存在引发汽车纵翻的危险，不利于凸曲线后的制动操作‘51。

　　基于各项线形指标的综合影响，道路前段(里程0-2.47 kin)会诱发汽车高速行驶，最大极限车速185 km/h;后段汽车行驶速度相对较慢，车速为51 km/h。与设计车速(80 km/h)相比，前、后段的通行速度均存在较大差值，前路段存在安全风险，后路段行车相对困难，建议优化线形设计指标。

　　(8)厅』：1J髓转角4结语

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　　(b)方向盘转动角速度

　　图3方向盘操作负荷通过图4分析显示，弯道处，轿车左、右车轮荷载差值有所增加，但增加值较小，因此不会引发车辆侧翻;轿车前、后轮荷载差值变化较大，最大时(第四竖曲线顶点)前轮是后轮荷载的3倍，每个后轮平均垂直荷载1.1 kN，因此存在引发汽车纵翻的危险，不利于凸曲线后的制动操作‘51。基于各项线形指标的综合影响，道路前段(里道路线形与交通安全联系密切，线形设计需综合考虑道路基本功能与交通安全问题，结合道路实际情况与相关规范要求合理需求选取各要素指标，进一步优化不同线形组合，做好道路线形安全性评价，保证道路线形设计方案科学合理与车辆行驶安全。

　　参考文献：

　　【1】JTG B01—2014，公路工程技术标准【s].

　　【2】赵琳琳.道路线形安全评价方法研究及应用【D】.昆明：昆明理工大学，2012.

　　【3】李鑫磊.基于车辆行驶仿真的道路线形安全评价研究【D】.济南：

　　山东建筑大学，2016.

　　【4】夏国法.道路线形设计对交通安全的影响分析和改善对策【J】.交通建设与管理，2014(24)：110—112.

　　【5】翟卫华.公路线形设计与运行速度及交通安全的关系分析【J】.交通标准化，2013(4)：85—88.

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