時間：2010年09月10日
摘要：介紹了國內外道路安全研究的現狀，分析了我國道路線形設計中存在的問題，對我國道路安全設計的發展趨向進行了展望。
1 國外道路安全研究現狀
近年來，發達國家開始研發道路安全設計理念並加以實施，通過識別並消除事故黑點降低交通事故，並開展道路安全審計提高道路安全水平。(風險世界網-RiskMW.com 專業研究安全風險管理,安全員的門戶網站!)
目前交通事故統計數據建立的微觀數學模型有四種：用概率統計分析方法分析單變量因素;用前後對比分析法研究交通安全改造措施的效果;采用相關分析法(包括常用的回歸分析法)探索道路交通事故及其相關因素之間的關系;運用經驗分析和專家判斷法建立交通事故分析模型。
道路安全審計的概念產生於80年代的英國，由公正獨立、有資質的人員對道路項目(已建或將建項目)的規劃、設計、施工和服務期階段進行全方位的安全審計，揭示道路發生事故的潛在危險因素及安全性能，給出合適的安全改進對策，使安全隱患消除或降到最低。目前，澳大利亞AUSTROADS出版發行的《道路安全審計》和美國設計的交互式安全設計模型IHSDM代表了安全審計的發展方向。
2 國內道路安全研究現狀
我國正處在公路建設蓬勃發展期，同時也處於交通事故的易發期，道路因素在交通安全中的作用正逐步被人們認識。2004年交通部提出了重要的設計理念：堅持“以人為本”的指導思想，重視公路交通安全問題，加強公路交通安全性評價，以提高公路交通安全水平。目前，我國公路路線安全設計的研究主要從設計指標修正和路線設計安全評價兩方面進行。
在公路設計指標的研究方面，《公路工程技術標準》在二十多年內修訂了四次，壹方面說明我國重視總結公路建設中出現的許多新問題、新情況，另壹方面說明標準的修訂滯後於工程實踐。目前的研究或是以傳統的汽車動力學為基礎，或是基於調查資料對個別指標進行回歸分析。如北京工業大學劉小明教授等針對道路交通事故生成機理、駕駛員駕駛行為進行研究，建立了駕駛行為模型來分析道路設計方面的缺陷。同濟大學郭忠印、方守恩等結合新疆路網黑點改造工程，研究了公路設計對交通安全的影響，提出事故多發位置的鑒別與改造方法等。但由於我國公路建設的安全研究起步較晚，道路安全事故統計數據量很少，進行系統的統計分析發現其規律性還有待時日。
路線安全評價主要有專家評議和建立公路設計綜合評價體系兩方面。由於提供給專家的信息有限，且不同專家考慮問題的方法及側重點不同等因素，專家評議很難做到全面客觀。綜合安全評價體系中利用多級綜合模糊評價或層次分析法進行評價、選優，但其某些技術指標缺乏科學論述，且對安全性考慮還不夠完善。到2005年我國已實施過或參與道路安全審計的單位、人員仍較少，大部分交通行業的從業人員也沒有參加過道路安全審計的培訓。如何確定定量審計指標是目前我國開展道路審計的難點。公路科學研究所於2006年完成的“西部地區公路交通安全評價”，其成果預計將為相關的道路安全審計工作實踐提供重要的技術支撐。
3 我國道路線形設計中存在的問題
3.1線形壹致性差、設計要素不相容
我國現行標準、規範中是根據設計車速確定線形。但這存在以下不足：第壹，根據規定的設計車速所做的設計不壹定能保證線形標準壹致。第二，根據規定的設計車速所做的設計不壹定能保證設計要素之間的相容。第三，設計車速和運行車速之間存在差別。特別是山區公路設計中若未將縱面與平面線形要素結合考慮，同時使用最小值就可能不安全。我國標準中雖提出了壹些運行車速的設計概念，如長直線盡頭或大半徑曲線連續延長之後不宜采用小半徑曲線，連續曲線指標應均勻等，但技術指標還是以采用固定設計車速為前提。
路線與構造物的適配性較差就是設計要素不相容的壹個例子。《公路路線設計規範(JTJ001-94)指出“調查表明，因橋梁、隧道的設置導致線形不連續的路段，事故多發。”目前，壹些合法但不合理的設計，如在進洞口洞外段設置較長、較大下坡，在洞口設置小半徑曲線進、出洞，由於結構物會使生理心理變化較大而引發交通事故。為了突破目前平面、縱面線形分割設計的傳統模式，使路線與其構造物具有良好的壹致性，推薦使用線形壹致性判定指數進行量化評價。目前已被證明具有相關性的壹致性評價指標包括：平均半徑，(區間內)最大半徑/最小半徑，平均直線長度、豎曲線平均曲率系數進行評估。
3.2標準壹限到底、呆板執行規範
當前我國在公路標準及指標運用方面應多考慮地區間的差異，不應壹限到底。此外，目前標準中路基寬度與車速存在明確的對應關系，從功能上看兩者雖相互聯系但各有側重，並不具有明確的依賴性，要求對應的規定可能限制了更合理的設計，易造成設計人員對規範的錯誤理解，難與地形協調。
在規範的執行方面，目前有些設計人員不能也沒有充分理解、探索指標的功能和內在聯系，只要是規範中規定的就盲目地照搬照抄，造成了許多合法但不合理的設計。例如平縱組合中較為呆板的“平包豎”做法。實際中由於地形條件的限制，必須滿足平豎重合是非常困難的也是不必要的。此外，“平包豎”考慮了駕駛者的視覺和心理要求，但只給出定性的結果，且對平豎曲線組合路段上的視距仍沿用停車視距，而沒有專門的規定，這些都是造成平縱組合不良路段事故多發的原因。國外常用的平、縱曲線組合設計的規定中比較流行的是AASHTO和TAC加拿大運輸聯臺會所提倡的曲線前視距設計法PVSD(Previewsightdistance)。PVSD是指在汽車駛入曲線前必須的視距，它考慮實際行車速度和駕駛員心理、視覺的需要，因此更符合汽車在平縱組合曲線上行駛的實際情況，此法可以補充《公路線形設計規範》方法中的壹些不足。
3.3安全研究與線形設計脫節
目前我國公路安全問題的研究仍停留在“事後型”階段，離防患於未然還相去甚遠。為了避免事故多發路段的重復出現，應通過對公路歷年交通事故統計資料的前/後對比分析，得出各種不同特征的主要線形的安全特性。此外，我國規範是通過規定指標下限值來確保行車安全，而國外則同時規定指標的上限值和下限值，這樣可更大程度地保證線形連續。
為了優化線形設計，需明確各指標對功能性、安全性或舒適性的不同影響，對功能性、安全性有較大影響的主要指標應強制執行，對舒適性有較大影響的次要指標可靈活掌握，而對某些超標指標經論證後也可采用。高規格的設計不壹定能產生良好的效果，特別是在山區高速公路設計中，某些路段線形指標不應太好，保證線形連續才是安全設計的根本，路線安全設計方案可按圖1進行。
4 道路線形安全設計的發展趨勢
公路路線設計中采用運行車速進行設計，其明顯的安全效益正逐漸被認同，如澳大利亞、法國、德國、波蘭、瑞士和英國等國。國外線形設計也十分靈活，同壹條公路的設計車速視地形、地貌分段變化，曲線直線銜接過渡自然，縱坡均勻很少有大填大挖，並設有醒目的限速標誌。例如日本坡長、坡度的運用充分考慮地形、地貌條件，允許超過坡道限制，若超過限制坡長則增設爬坡車道，其縱坡在5%～7%的段落較多，坡長亦比我國標準規定大得多，對縱坡較大的段落，通過分別布設上下行坡度來節省工程量和提高行車速度。
目前，我國公路建設已由平原區逐步轉到山區，過去采取逢山披路、遇水架橋的粗放型設計已無法滿足復雜地形、地理環境對線形設計的高要求。因此，在公路的設計之初，應依照現行標準、規範，以保證路線整體的可靠性為設計原則。為了能較好地滿足道路使用者的要求，可采用運行車速和設計車速對路線進行檢驗。2004年《公路建設項目安全性評價指南》已初步提出采用運行車速對我國高速公路和壹級公路進行安全評價，直線段與相鄰曲線段的運行速度之差不宜超過20km/h，且設計車速與運行車速差值也不宜超過20km/h。我國路線設計的安全考慮從無到有並逐步規範化，通過線形安全評價能使路線更滿足道路使用者的期望，以期為道路使用者構築寬容型的安全道路。
參考文獻
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淺談道路線形設計與道路安全
關鍵詞： 道路線形設計；駕駛員；道路安全
作為道路的骨架支撐系統，道路線形設計對道路的各個方面來說都具有重要的作用。無論是對於道路路基及多種設施的規模和投資，還是對於車輛行駛過程的安全性，舒適性及其通行能力等方面都具有決定性作用。道路壹旦建成，線形設計將會長期存在。此時若因為道路線形不合理並進行整改損失會相當大，因此道路設計時必須慎之又慎。
直線是道路平面設計中的主體線形，直線具有視野開闊，超車視距大等優點。但是，過長的直線線路段容易使駕駛員因景觀單調而產生疲勞，導致註意力分散，此外在長直線路段，駕駛員容易開快車，致使車輛在進入 緩和曲線部分的速度仍比較高，往往會造成交通事故，就好比長時間盯某壹事物，人們會產生視覺疲勞，註意力也難以集中。在高速行駛時，駕駛員的動視力會下降，比靜視力低大約10%-20%，特殊情況下動視力比靜視力低30%-40%，同時隨車行速度加大，駕駛員的有效視野範圍會變窄。因此在道路兩邊做些變化的景觀設計，可以緩解駕駛員的疲勞，改善直線路段的單調，減少事故發生等。
緩和曲線通常采用回旋線，即曲率隨曲線長度成正比變化的曲線，駕駛員可以勻速轉動方向盤，使汽車以壹定的速度由直線駛入圓曲線，由圓曲線駛入直線或是由壹曲線駛入另壹曲線的軌跡，從而緩和人體感受到離心加速度的急劇變化。增進線形的連續和美感可適應車輛轉向操作行駛軌跡及路線順暢達到視線平順視覺協調，駕駛員易於操作。作為超高變化的過渡段，緩和曲線的設計應註意有足夠的長度和合理的形式。
在影響行車安全的線形因素中，平曲線半徑是關鍵因素。根據汽車行駛理論知識可知，車輛在平曲線上行駛由於受到離心力作用容易向外側側滑和傾翻，降低車輛的穩定性和安全度。在實際設計中，半徑值不小於極限最小半徑，且盡量采用大半徑曲線，最大不宜超過10000m的標準。
根據調查統計平曲線半徑太小容易造成交通事故，當車輛在山區公路行駛時，由於山體和擋土墻截斷了司機的視距，使司機長時間在猜測和緊張中駕駛很容易使他們身體疲勞，心臟負荷過大，判斷力下降，反應遲鈍導致發生交通事故。而且對夜間行車也影響很大，如果曲徑半徑太小，外加上駕駛員對周圍環境和路線不熟，那麽對於長時間沒休息過的駕駛員來說，其危險性會更高。
豎曲線路段坡長，曲率和變坡點處的曲率都會影響交通安全。經過數據統計。同壹條曲線在坡度大於3%時，交通事故率會急劇上升。當坡度變大時，汽車上坡由於坡度的阻力，使汽車速度降低。坡道越陡，車速下降越快，為了維護汽車爬坡能力，要不斷增加動力，如果動力不足，制動不及時，操作失誤，會造成車輛向下滑溜，從而引發交通事故。汽車下坡時，由於汽車自重重力加速度的作用，使車輛速度越來越快，尤其是壹些駕駛員為了省油，采取下坡熄滅火滑行的操作方法，壹旦失去控制會造成意想不到的結果。在我國的道路規範中規定坡度不得大於8%，5%～8%是事故的高發區，在設計中要格外小心，不要在易發生危險的坡度下再設立危險坡長。
豎曲線還會影響駕駛員的視距，當凸曲線設置的曲線半徑很小時，由於其兩頭都是下坡段，司機是在做爬坡運動，他的視野也是朝斜上方觀察前方的汽車，當汽車快要到凸型曲線的坡頂時，司機的視距受到極大的限制，他的視野就會出現壹小段的盲區，這時的視距只有幾米，壹旦對面出現逆道行駛的車輛，雙方都處在措手不及的狀態，極易發生交通事故。
道路線型是平縱結合的有機整體，在設計中除了滿足各種平縱指標的規定值外，更要註意平縱面的組合設計，平縱曲線組合的不合理可能會影響司機的視線，甚至會錯誤誘導前方公路的方向。平豎曲線在結合時豎曲線宜包含在平曲線之內，且平曲線宜稍長於豎曲線，避免豎曲線頂、底插入小半徑曲線，壹個平曲線之內應避免縱面線的反復凹凸，公路布線應能提供視野的多樣性，利用最佳風景特征引人入勝，避免單調力求與周圍環境融為壹體。
平、縱曲線具體應從以下幾個方面考慮：（1）保持線型在視覺的連續性，平曲線與縱曲線對應時，變坡點對應於平曲線中點，這是最理想的組合。實際中考慮到土石方工程數量及構造物的標高要求時，想要做到這種關系十分困難，壹般以壹個長平曲線包3個豎曲線為宜，對這種情況須用透視圖來檢驗線型是否合理。（2）保持線型在視覺上的均衡，平縱面線型的指標應大小均衡，如果兩者不均衡，在整體上會給人帶來不愉快的感覺，失去在視覺上的均衡性。根據經驗，平曲線內的豎曲線半徑壹般取平曲線半徑的10―20倍；同時若壹個平曲線內包了幾個豎曲線，則幾個豎曲線半徑與豎曲線長度也要均衡。
道路交通是由駕駛員、車輛及道路條件因素組成的系統，交通安全與其中任何壹個要素都密切相關，道路作為道路交通的基礎和載體，對於交通安全的影響不容忽視。道路的幾何線形、技術指標、道路質量等對道路交通安全都會產生重大影響。道路線形雖然受投資、設計與施工難易的制約，但它是壹條路線的基礎，是安全行駛的關鍵。要使道路線形連續，並與平面、縱斷面兩種線形以及橫斷面的組成協調，應從施工、維修管理、經濟、交通運用等角度綜合確定，唯此，才能確保交通安全。
如今與環境汙染問題壹樣，交通安全問題也越來越受到人們的關註。在新的交通交通法頒布後，對司機的要求也更嚴格了加大了對嚴重違法行為的處罰力度，尤其是酒駕問題。所以文明駕駛也對道路安全意義重大。
參考文獻
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[4]洪英 ，張曉巖.《影響交通安全的道路線形因素分析》.
作者簡介
方姝（1992―），女，漢族，甘肅景泰人，鄭州大學水利與環境學院2010級，道路橋梁與渡河工程專業。
鄭曉剛（1992―），男，漢族，河南周口人，鄭州大學水利與環境學院2010級，水利水電工程。
王姝（1991―），女，漢族，內蒙古紮蘭屯人，鄭州大學水利與環境學院2010級，道路橋梁與渡河工程。
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公路路線設計的重要性與影響因素
時間：2016-08-18
作為公路設計的基礎，科學合理的路線設計對於我國公路的興建有著重要的現實意義。但是，在實際工作中，公路路線設計可參考的設計指標仍具有壹定的不確定性以及隨機性，從而使得公路路線設計中存在壹定的不合理性，降低了路線設計的科學性。所以，本文在分析公路路線設計重要性的基礎上，以可靠度理論為原則，探究路線設計的影響因素，並提出更具優勢性的路線設計可靠度理論分析方法，以切實提高公路路線設計的實際可靠性。
關鍵詞公路設計；路線設計；可靠度理論；重要性；影響因素；可靠度理論
公路建設中的路線設計是現代公路建設施工的基礎，科學合理的路線設計不僅能夠保持線形的連續性，引導駕駛人員的行駛視線，以提高車輛行駛的穩定性與安全性，同時，其對公路沿線居民的生活質量也有壹定的促
進作用。
現今，隨著人們生活水平的提高，私家車的數量與日俱增，而公路路線設計實際可靠性的地位也日益提升。當前，交通事故頻繁發生，提高公路路線設計的實際可靠性刻不容緩。所以，本文在分析公路路線設計重要性
的基礎上，以可靠度理論為探究前提，分析當前影響公路路線設計的因素，並提出更具優勢性的分析方法，以切實提高公路路線設計的實際可靠度，保證車輛的安全行駛。
壹、公路路線設計的重要性
1、促進我國公路交通運輸的發展
當前，我國公路仍以傳統的方式建設施工。但現今世界汽車工業發展迅速，公路車輛的行車速度也在不斷地提升。同時，交通流量的劇增，使得我國許多公路在交通高峰期常常會陷入癱瘓狀態，導致公路基本使用功能
的喪失。所以，科學可行的公路路線設計，能夠基於我國交通發展的基本國情，以新的技術理論為基礎，提高公路建設的使用性能，增強我國公路交通的運行效率，以促進我國公路交通運輸的發展。
2、保障車輛的行車安全
合理、優質的公路路線設計能夠為行駛車輛提供醒目的行車信息，同時，科學的公路路線線形又為車輛的安全行駛提供了保障。這些都對公路的安全性有著先決作用，從而保障了車輛的行車安全。
二、影響公路路線設計的關鍵因素
1、公路線形
公路線形是公路的主體，其對於公路的安全性有著重要的意義。不夠科學、合理的公路線形設計是導致交通事故頻繁的主要原因之壹。
對於公路路線設計的平面線形，我們應當考慮直線和曲線的相互配合情況以及路線總體與地形地物的協調情況，正常情況下，直線段的事故發生概率要低於曲線段，特別是在陰雨天氣與路面積雪的情況下。而對於縱斷
面線形，我們則應當註重對坡度、坡長以及豎曲線半徑等的考慮，從而切實降低交通事故發生的概率。
2、路線交叉
從行車安全的角度來說，交叉口是公路交通安全最為關鍵的因素。據有關部門統計，我國發生在交叉口的交通事故數量占每年事故總數的三成以上。同時，公路路線設計中，交叉口的影響因素也較多，例如相交道路
數，交叉角度、視距等。
3、沿線設施
公路的主要沿線設施壹般包括交通標誌、標線以及安全防護設施等。交通標誌、標線能夠為駕駛人員提供重要的道路交通信息，輔助駕駛人員安全行車，確保車輛的行駛安全。而安全防護設施，比如說護欄、減速設施
等，都能夠在壹定程度上能減少車輛交通事故的發生概率或降低事故後造成的人身傷害及財產損失。但是，安全防護設施壹般本身也能對車輛造成壹定的損害，只有科學、合理的路線設計才能將這種損害降到最小，有效保
護人們的財產、生命安全。
三、公路路線設計的可靠度理論分析方法
1、可靠度理論分析方法的概念
可靠度理論是以概率論為基礎的極限狀態設計理論，其能夠通過概率的研究來展現工程結構的可靠性問題。而對於公路路線設計的可靠度理論分析，盡管我國研究的時間很早，但其至今還未真正地在我國公路路線設計
中全面應用。
2、可靠度與失效概率
現今我國公路路線設計中所應用的可靠性理論，主要分析方式是利用路線設計極限狀態下的功能函數來對公路路線設計的可靠指標β、失效概率Pf等進行計算。
在分析公路路線設計的功能函數時，我們分別用公路供給值與駕駛期望值來表示，其二者的設計參數隨機變量分別為S、D，而公路路線設計的功能函數Z則可以表示為：
基於可靠度理論，我們接下來要研究的就是公路路線設計的功能函數各個極限狀態：①當Z=0時，公路路線設計的設計參數處於極限狀態；②當Z>0時，公路路線設計的設計參數則滿足其各個功能的要求；③而當Z<0
時，公路路線設計的設計參數將不能滿足其功能需求，即為失效狀態。
3、可靠度計算方法
現今，我國公路路線設計的可靠度理論分析方法的計算方法主要有三種，分別為經過改進的壹次二階矩法、直接積分法以及蒙特卡羅模擬法。對於公路路線設計可靠度理論的分析，我們常采用的方法是壹次二階矩法。
因為壹次二階矩法不用考慮公路路線設計中基本變量的分布情況，從而減小了變量很難確定所帶來統計誤差，降低了公路路線設計中可靠性指標的隨機性，最大程度地提高了公路路線設計的實際可靠性，以利於後期路線設
計可靠度的準確求解。
4、實例分析
四、總結
公路路線設計是現代公路建設中的重要內容，科學可行的公路路線設計不僅能夠提升駕駛人員的行車穩定性與舒適性，其還能在壹定程度上改善公路沿線居民的生活質量，提升我國人民的整體生活水平。但是，對於公
路路線設計，其所依據的某些指標卻具有較強的不確定性以及隨機性，從而降低了公路路線設計的科學性，導致路線設計的不合理。所以，我們在認識公路路線設計重要性的基礎上，逐步分析影響路線設計的因素，並對路
線設計的可靠度理論分析方法進行深入地探究，在壹定程度上減小了某些因素的統計誤差，提升了影響因素的可靠性，從而為路線設計奠定了良好的科學設計基礎，以保證車輛的行車安全。
參考文獻
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