公路线形设计对交通安全的影响分析

公路线形设计对交通安全的影响分析

尚丽平

华设设计集团股份有限公司云南分公司  云南 昆明 650200

摘要：本文主要围绕公路线形设计对交通安全的影响展开研究，通过分析不同公路线形可能对驾驶人员驾驶心理和汽车稳定性造成的影响，结合公路周边环境和地势的变化来调整公路线形设计方案，进一步优化交通安全设施设计，保障驾驶人员行车安全。

关键词：公路；线形设计；交通安全

公路路线方案设计过程中，既要关注不同线形设计对道路建设成本的变化，同时也要考虑不同线形对交通安全的影响，以满足交通行车安全要求为前提，符合经济性为原则，开展整体道路线形设计工作，在公路设计初期消除部分因线形设计而导致的交通安全问题，降低道路交通安全问题发生频次，切实保障道路交通行车安全。

1.公路平面线形设计对交通安全的影响分析

1.1直线

在道路线形设计中，直线是经常使用的一种方式。在选用直线时应当关注周边地形变化，并分析周边地形变化对交通安全造成的影响，继而判断应用直线的可行性。同时，长直线会影响驾驶员的心里，容易造成视觉疲劳，在设计过程中需要根据周边地形情况及设计速度分析控制直线路段长度。该长度设计需要考虑道路行驶的最高时速，以最大行驶速度为120km/h每小时的高速公路来看，长直线路段控制在6km以内，这样驾驶员在该路段行驶的时长少于三分钟，驾驶员的注意力相对比较集中，驾驶过程中自然不会出现错误判断【1】。同时，线形设计时应当关注驾驶人员驾驶速度和伤亡率之间的关系，据此来调整直线路段的整体长度。下图为驾驶员行驶速度和伤亡率比例图。

图 1行车速度和伤亡率趋势图

在分析上图可以发现，随着驾驶人员的驾驶时速逐渐上升，其出现伤亡的几率明显增大，直线路段设计时也应当充分考虑该因素，将直线路段长度控制在合理范围内。

1.2平曲线

在道路线形设计中，为适应不同的地形条件，平曲线也是道路线形设计中必不可少的组成部分。当车辆驶入平曲线路段，车辆会因受到离心力的影响，其整体平衡效果下降，继而破坏车辆原有的稳定性，车辆会出现侧滑等问题。车辆行驶速度越快，驾驶人员可以观察到的前方路况范围越小，特别是在夜间，因灯光直线传播和道路平曲线之间出现了偏差角，驾驶人员无法快速获取前方路况及行车条件，影响其对行驶条件的判断，导致行车风险进一步增加。因此在道路线形设计过程中需要合理控制平曲线参数，尤其是合理控制平曲线半径，同时对道路平曲线视野区域进行适当优化，将其控制在十度以内，可以为驾驶人员提供较为开阔的视野，减少非必要的安全事故发生。例如在云南金沙江的大拐弯路段，月亮湾的半径相对较大，驾驶人员在通过该段道路时，既可以欣赏金沙江的雄伟壮阔，同时也能对道路前方路况及通行条件有较为清晰的认知，其驾驶安全性明显提升。

2.公路纵断面设计对交通安全的影响分析

2.1竖曲线

竖曲线半径的大小也会对驾驶安全造成影响。在驶入坡差较大而竖曲线半径较小的路段，驾驶人员可以看到的前方视野相对较小，这将降低其对前方路况及行驶条件的判断能力，导致其驾驶方向发生偏移，继而引发不同程度的交通事故。因此，在路线设计时应根据道路平面线形，结合周边地形条件合理控制竖曲线半径，竖曲线长度应保证3s的行车条件，为驾驶员提供相对宽阔的行车视野。

2.1纵坡

纵断面设计是公路线形设计中的重要一环，其对视距的影响是决定性的，尤其是在高差较大的山区公路选线时，公路纵断面对交通安全的影响是必须考虑的。道路上行驶的车辆在遇到长陡坡时车辆的行车安全会受到影响。在长上坡路段，特别是当纵坡大于5%以上时，车辆会长时间处于低速档行驶状态，容易造成发动机过热或者因动力不足而熄火，在长下陡坡路段可能会因频繁制动造成制动系统过热，或者可能会出现刹车失灵等问题，这都将影响行车安全。在路线设计时应根据道路平面线形，结合周边地形条件合理设计纵坡组合类型及坡度大小，从而提高驾驶人员对车辆的控制能力，保障公路行车安全。以云南丽宁丽江十八弯为例，其坐落于金沙江峡谷，在20km范围内，海拔落差已经超过一千米。路线设计时根据道路特点和金沙江峡谷地形来调整公路线形设计方案，以十八弯的方式来减小纵坡的坡度，降低公路坡度变化对车辆自身稳定性造成的影响，提高该段道路车辆行驶的安全性。图为丽宁丽江十八弯公路。

图 2丽宁丽江十八弯

3.视距

车辆在行驶过程中，驾驶人员需要对前方一段范围内路况及行车条件有较为清晰的了解，这样才能及时调整行车安排，保障行车安全【2】。所以在公路线形设计时，应以保证驾驶人员的视距为目标来开展整体设计工作，其可以帮助驾驶人员第一时间了解前方路况及行车条件，并进行判断及做出相应的防范措施。

4.线形组合设计

4.1平纵线形的组合设计

公路平面线形与纵断面的组合设计也是线形设计方案的重要步骤，道路线形设计除需满足汽车运动学和力学要求，同时还需满足视觉和心里方面的连续性及舒适感，以保证行车的安全、舒适及经济性。

[3]平、纵线形组合设计的原则是“相互对应”，且平曲线稍长于竖曲线，即所谓的“平包竖”。合理的平纵组合对视觉诱导起到重要作用，当组合不当时会影响驾驶者的行车视距或对意外状况难以及时作出判断，从而影响交通安全。在道路平纵组合设计中应避免在回旋线上设置竖曲线，特别是在两反向回旋线内设置凹形竖曲线，避免在竖曲线顶部设置小半径平曲线，以免驾驶者在坡顶或车速过快时，对前方路况或行车条件判断不及时，引发交通事故。因此，在公路线形设计时，在确保符合线路的规划要求时，结合周边地形条件，将平曲线与纵断面设计有效结合起来，满足视觉和心里方面的连续性及舒适感，以保证行车的安全。

4.2线形与环境的协调

面对复杂的道路环境，驾驶者在行车中需要一直保持精神的高度集中，而在长时间的行驶过程中，也需要通过周边舒心愉悦的环境来适当调整驾驶者紧张感，以此来放松身心，以保障行车安全。若道路线形与周边环境不协调，将会对驾驶员的心理造成冲击，继而威胁行车安全，导致出现不同类型的交通事故。因此在进行路线设计方案时，应将公路线形和道路周边的景观结合起来，如在相对平坦空旷的路段，应当尽量避免设计长直线，否则驾驶人员长期在单一、枯燥的路段行驶，注意力会不自觉的发散，视线也无法快速集中，导致出现交通事故。对山高路陡的山区公路，道路设计比较崎岖，驾驶人员在该路段行驶时，也会因为注意力长时间高度集中而出现问题，导致驾驶人员的心理发生变化。此时可以将道路线形和周边景观结合起来，例如云南昭通永善大兴十八弯，驾驶者在该路段行驶时虽然比较艰险，但是随着驾驶人员降低驾驶速度，可以在保障行车安全的同时，欣赏到金沙江的奔腾姿态，也可以在一定程度上降低驾驶人员的行车恐惧感，起到放松驾驶人员身心的目的。

结语

公路线形方案设计时，设计人员应当充分考虑周边的地理环境差异和环境变化，在此基础上分析不同线形方案可能导致的安全风险问题和公路设计要求，开展综合设计工作，尽可能将不同线形灵活组合起来，满足视觉和心里面的连续性，减少驾驶人员在行车过程中的恐惧感和不适感，并为其提供优质的景观体验，可进一步提高驾驶人员驾驶警惕性，保障道路行车安全。

参考文献

[1] 李琦. 公路线形设计对交通安全的影响[J]. 交通世界（下旬刊）,2021(8):11-12.

[2] 李泽坤,徐超,王琦. 公路线形设计对交通安全的影响[J]. 运输经理世界,2021(6):127-128.

[3]公路路线设计规范；TJG D20-2017