公路路线运行速度设计方法附录四(n).doc

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1、公路几何设计细则附录附录四 公路路线运行速度设计方法1 公路设计方法1.1基于计算行车速度的设计方法现行的公路路线设计方法是基于计算行车速度，即设计车速的。设计时，当公路功能、等级确定后，在满足汽车运动学和力学要求的前提下，是以一个恒定的设计速度作为基础控制参数，然后对照相应的技术标准确定出设计路段几何线形的指标采用值。现行的方法容易理解和掌握，但设计速度仅控制了最低指标，在具体设计中设计者在指标采用时随意性较大，经常出现机械套用规范指标和参数的现象，却忽略了路线前后线形的均衡和与驾驶行为的一致性等问题，导致汽车在公路上实际的行驶速度与设计速度出现明显不一致性；而且，恒定的设计速度与动态变化的

2、实际驾驶特征也存在许多偏差，甚至不符的情况。国内外大量研究和统计表明，这些在速度方面出现的问题是发生交通事故的主要诱因之一，成为公路交通安全潜在的隐患。1.2基于运行速度的设计方法基于运行速度的设计方法是对现行设计方法的发展和完善。这是由于运行速度能够体现汽车行驶对道路的动力学要求外，更加直接地反应出不同公路线形对驾驶员驾驶行为和心生理特征的干扰，以及路侧环境、大型公路工点对速度的影响。通过测算设计路段上的运行速度，评价和分析路段上速度分布的连续性和协调性，达到动态检验与评价设计路线的各项技术指标的目的，其结果是力求保证设计线形、公路行驶环境的连续和协调。该方法为公路设计中路线方案的优化与调整

3、、具体技术参数的选取、完善交通设施设计等提供依据和合理地处治措施，避免驾驶特性与公路特征不匹配的现象，增强了公路后期行车的安全性；在设计中注重体现 “以人为本”、服务于公路使用者的思想，突出强调路线安全设计这一理念。2 运行速度预测、分析与评价2.1运行速度定义、特点和意义运行速度是指在特定路段上，在干净、潮湿条件下，85%的驾驶员行车不会超过的行驶速度，简称V85。运行速度V85是通过在典型公路上行驶车辆的实际行驶速度观测，经统计、分析、总结其数据分布，最终得到第85位的速度值，并回归出运行速度相应的测算模型。运行速度反映驾驶员心理、视觉和驾驶行为的实时变化，并综合汽车性能特征和所处线形几何

4、设计等因素，动态地、实时检测和效验公路特征指标与驾驶行为的协调性和一致性，有效更正公路设计中设计速度带来的驾驶特性与公路特征不匹配的状况，该方法科学合理、大大增强了设计路线的行车安全性。同时，以车辆的运行速度作为线形设计基础检测指标，将有效地保证路线相邻线形的连续均衡、避免出现速度突变点。实现行驶速度与所有相关设计要素的合理搭配，从而消除安全隐患。2.2我国运行速度和设计方法的研究与发展现状在欧美等国家已广泛应用基于运行速度的公路设计方法。我国自2000年开始立专题开展适合我国交通运行特征和行驶特性的运行速度测算方法和设计标准的研究工作，并取得阶段性的研究成果。已经初步建立符合我国高速公路和双

5、车道公路运行速度的应用模型，在2004年交通部颁布的公路项目安全性评价指南（简称指南）中提供了适用高速公路标准的具体计算和评价分析方法。近年来，基于运行速度研究高速公路新的设计方法和设计流程的工作已通过多条典型高速公路的试设计、评价过程得以实施、总结和完善，逐渐形成适合我国高速公路设计的新方法。目前适用于长大隧道内、互通式立交区间的运行速度应用模型、一级公路的运行速度应用模型和评价标准等尚在进一步的研究和总结中。2.3高速公路运行速度预测和分析方法我国高速公路运行速度模型和评价标准的研究是以不同地形类别、不同设计速度、具有典型代表性的多条高速公路和全封闭的一级公路的工程项目的车流数据为基础，通

6、过对实际速度的观测数据统计分析建立起来的，适应于我国驾驶员行驶特征和高速公路路况特点。运行速度应用模型主要涉及到公路类型、平面线形、纵坡坡度与坡长、行车道宽度与侧向净空、车辆动力性能等影响因素，在自由流状况下车辆的运行速度测算问题。对于交通量与交通组成、路面状况、交通管理及环境气候等因素进行了必要的忽略和理想化修正。我国高速公路运行速度测算方法有以下两种：l 方法一：以2000年交通部标准规范研究课题高速公路运行速度设计方法与标准的研究成果为标准，提出了全面的速度应用模型和评价方法。l 方法二：参照国外的速度统计资料，通过数据统计图表，查找出不同设计半径对应的运行速度，再对纵坡段进行修正后得到

7、测算速度。该方法仅适用于小客车车型，只能通过图表粗略查出速度范围，在使用上具有一定的局限性。上述“方法一”中的运行速度测算模型及评价标准虽已纳入指南中应用，但在具体测算和安全性评价时仍需要参考高速公路运行速度设计方法与标准中相关的内容对工作进行必要的补充和标定。采用“方法一”进行速度测算时，要根据小客车和大货车两种车型，将路线按直线段、平曲线段，纵坡段和弯坡组合段等划分成特征路线单元，采用不同的运行速度模型测算出所有单元各特征结点的运行速度V85。2.3.1 车型选择以往设计中注重交通量和通行能力指标，设计代表车型基本换算成小客车来设计，在运行速度设计方法中应对车型组成和车型比例认真分析，区别

8、对待。采用不同车型，分析结果主要影响以下方面：l 纵面设计时极限坡度坡长、长大纵坡的设置；l 横断面设计时不同车道超高的设置、紧急避险车道和爬坡车道的设置；l 停车视距的检验、安全设施的布置等。在分别对小客车，大货车两种车型进行运行速度测算时，一般交通组成的公路，其测算速度分析的代表车型为小客车；但当有长大纵坡路段的判别，紧急避险车道、爬坡车道等特殊交通安全设施设置时，应以大货车的运行速度变化为依据；当交通量组成中大型客货车的比例达到30%时，应以大货车为代表车型重点评价一些技术指标（如视距、超高等）。2.3.2 划分测算分析路段路段划分应分别针对两种车型进行，分段原则如下：l 小客车：路线平

9、曲线半径大于1000m、坡度小于3时，为平直段路线平曲线半径大于1000m、坡度大于等于3时，为纵坡段路线平曲线半径小于等于1000m、坡度小于2时，为平曲线段路线平曲线半径小于等于1000m、坡度大于等于2时，为弯坡段l 大货车：与上述小客车相似，根据平曲线半径1000m和坡度2作为临界点，将测 算路线分为平直段、平曲线段、纵坡段、弯坡段。对于分段后的直线段，当长度小于200m，视为短直线段，该段运行速度保持不变。其余纵坡段、平曲线段、弯坡段测算时没有长度的限制。当平曲线半径大于1000m时，可认为行驶车辆对所处曲线的影响已可以忽略，仅考虑纵坡对速度的影响。而小客车在坡度为23的路段上，汽车

10、动力性能基本没有损失，表现出速度的增加，应视为平直路段；大货车在坡度为23的路段上，汽车动力性能已逐渐损失，表现出速度的减小，应视为纵坡路段。具体可参见下表1进行路段划分。表1 小客车分段技术临界值车 型 平面纵断面半径半径注意的问题小客车坡度直线段200m视短直线段坡度纵坡段坡度平曲线段坡度弯坡组合段大货车坡度直线段平曲线段 200m视短直线段坡度纵坡段弯坡组合段2.3.3 设置初始速度初始速度通常可根据分析路段的实际现场观测得到，或者按下表估算各种设计速度对应的小客车和大型货车的运行速度，作为设计路段的初始运行速度V0。表2 设计速度与全路段内运行速度V85间的对应关系 设计速度60km/

11、h80km/h100km/h120km/h运行速度V85小客车80 km/h95 km/h110 km/h120 km/h大型货车55 km/h65 km/h75 km/h75 km/h2.3.4各路段结点速度测算模型利用不同路段的测算模型计算分析路段各特征路段结点的运行速度V85。采用的速度测算模型如下：1) 平直路段：小客车和大货车的驾驶者都有一个心理期望行驶的速度，当车速高于期望速度时，即表现为减速；低于期望速度则为变加速过程，直至达到稳定的期望车速后匀速行驶。车辆在平直路段上的期望运行速度，如表3规定。 表3 平直路段上期望运行速度和加速度推荐值小客车大型车期望运行车速120Km/h7

12、5Km/h推荐加速度值a00.15-0.500.20-0.25在平直路段上车辆的加速过程，运行速度满足下列测算公式。 (V0 Ve)( V0=Ve)2)平曲线路段：车辆驶入曲线后至曲中路段都有不同程度的减速，减速幅度通常是半径越小减幅越大，驶出平曲线时，其可能小幅加速，也可能进一步减速或匀速，其具体情况与前方连接的线形有关。曲线中点和曲线出口速度应采用平曲线速度预测模型计算。表4平曲线上速度预测模型曲线连接形式平 曲 线 速 度 预 测 模 型入口直线-曲线入口曲线-曲曲线出口曲线-直线出口曲线-曲线注：表中 V-middle：曲中点的运行速度；V-out：驶出曲线的运行速度；R-front：

13、曲线前方的曲线的半径；-now：当前曲线半径；R-back：曲线后方的曲线半径；3)纵坡路段： 可采用“特殊纵坡下各车型运行速度修正值”（简称“拟合修正法”）和“功率重量比计算法”（简称“理论公式法”）计算坡顶，坡底点的速度。l 拟合修正法在纵坡路段，车辆基本表现为上坡减速、下坡加速的情况。利用表5、图1对小客车和大型货车驶入纵坡段时的运行速度V85进行增加或折减。该测算方法属粗略计算，但简单易行，为纵坡段速度推荐测算方法。 表5 纵坡路段各车型的运行速度修正 纵坡坡度速度调整值(km/h)小客车大型货车上坡坡度 4%，降低5km/h/1000按图1速度折减量与坡长关系曲线进行调整坡度4%降低

14、8km/h/1000m下坡坡度4%，增加10km/h/500m至期望运行速度增加10km/h/500m增加15km/h/1000m增加至期望运行速度坡度4%增加20km/h/500m至期望运行速度图1 速度折减量与坡长关系曲线图l 理论公式法对于坡长在4001000m之间、坡度在25之间的反复上、下坡路段，这种测算方法比较“拟合修正法”则更为敏感和准确，符合实际情况。测算模型的原理：是通过研究纵坡上的运行车速、车辆的动力性能与坡度和坡长的关系，建立功率重量比P与运行速度(坡顶速度V2、坡底速度V1)，坡长s，坡度i的函数关系，来描述运行速度随坡度坡长而变化的特性和规律，如下式：其中，各车型坡底

15、的行车速度，m/s；各车型坡顶的运行速度，m/s；坡长，m；、车辆的风阻系数和惯性阻力系数，小客车K=0.0025，大型货车K=0.0035；小客车,大型货车；=0.01；、摩擦阻力、纵坡坡度；重力加速度，取；车辆空载质量加实际载重，Kg。小客车取，大型车取；车辆的功率重量比，w/kg；在纵坡模型预测中，P值的选用可参照表6公式计算，表中提供的功率重量比P是标准车辆载重的参数值，对于超载严重的路况宜注意其影响。表6 车辆的功率重量比P值参数表 小客车大型货车4)弯坡组合路段：车辆进入曲线后到曲中前都有不同程度的减速，减速幅度与曲线半径和坡度有关，通常是半径越小减幅越大，坡度越陡减速越大，两者的

16、作用比例随机性变化比较大。弯坡组合段时速度测算时，将平曲线从曲线中点分开，分别将两端曲线对应的纵坡加权平均值作为对应分段纵坡。弯坡组合中心点，出口点的速度应采用“弯坡组合线形下的运行速度预测模型”计算，按表7推算小客车和大货车在组合线形中点的运行速度，该模型是线形与速度关系统计分析的结果，测算精度较高。表7 弯坡组合线形下的运行速度预测模型 曲线连接形式弯 坡 组 合 运 行 速 度 预 测 模 型入口直曲入口曲曲出口曲直出口曲曲 注：表中： 驶入曲线中，曲中或变坡点前的速度，驶出曲线速度驶入曲线前，所在曲线，前方曲线的半径 曲线前后两段的不同坡度5) 横断面影响因素：当分析路段的车道宽度大于

17、等于3.75m、路缘宽度大于等于0.5m，路肩宽度不低于2.5m时，横断面因素不对自由流情况下的速度构成影响；对于一些分道行驶的高速公路，有时需要测算某个车道的运行速度时，可考虑行车道、路缘带等宽度对速度的影响，下列各车道的速度影响模型可供参考。外侧车道：式中： = 受横断面影响后，外侧车道自由流车辆的中位车速； = 理想条件下，外侧车道内自由流车辆的中位车速；、 = 理想条件下，外侧车道和路肩的宽度，一般取为3.75m，为0.5m；、 = 实际的外侧车道宽度和路肩宽度，如超过理想条件下的外侧车道宽度和路肩宽度，则按理想条件下的外侧车道宽度和路肩宽度值进行计算、 = 模型的标定常数，其系数值越

18、大，表示该项因素对速度的影响越大，取24 ，取8.5。内侧车道： 式中： = 受横断面影响后，内侧车道自由流车辆的中位车速； = 理想条件下，内侧车道内自由流车辆的中位车速；、 = 理想条件下，内侧车道宽度和路肩宽度，一般取为3.75m，为0.5m；、 = 实际的内侧车道宽度和路肩宽度，其值如超过理想条件下的内侧车道宽度和路肩宽度，则按理想条件下的内侧车道宽度和路缘度值进行计算、 = 模型的标定常数，其系数值越大，表示该项因素对速度的影响越大，取24 ，取11.5。中间车道：式中： = 受横断面影响后，中间车道自由流车辆的中位车速； = 理想条件下，中间车道内自由流车辆的中位车速；、= 理想条

19、件下中间车道宽度，一般取为3.75m。 = 实际的中间车道宽度，其值如超过理想条件下的中间车道宽度，则按理想条件下的中间车道宽度值进行计算= 模型的标定常数，其系数值越大，表示该项因素对速度的影响越大， 取24。 6) 根据上述模型分别测算路段各分段单元的运行速度和速度梯度变化数据，以运行速度V85为纵坐标，路线长度为横坐标，绘制公路沿线运行速度变化曲线，得到沿线的“运行速度分布图”和“运行速度梯度变化图”，以方便开展安全性的分析和评价工作。2.4高速公路运行速度安全性评价标准根据高速公路设计技术指标和运行速度测算数据，可对公路路线的安全性进行评价，并检验公路各项技术指标的协调性。评价标准见第

20、十九章“路线设计安全性检验” (1) 规范符合性评价分析评价路段技术指标首先应满足公路设计技术标准、规范的要求，安全评价的要求高于一般设计的技术要求。(2) 运行速度协调性评价即评价公路线形设计技术指标的一致性。采用相邻单元路段间运行速度的变化值分析，相邻路段是指平面、纵面、横断面指标不同的相接路段。(3) 运行速度V85与设计速度协调性评价即评价运行速度与平纵设计指标的协调一致性。采用运行速度与设计速度的差值分析。2.5高速公路运行速度安全性检验内容对运行速度与设计速度协调性明显不一致的路段应进行相关技术指标的检验，并采取合理的交通安全设施设计、综合完善的处理措施提高公路设计的安全性。2.5

21、.1安全检查与验算包括以下方面：通过对照需分析路段的运行速度，检查和验算其相应的公路设计指标是否满足规范、标准中（运行）速度对应值的要求。如不满足，需调整这些技术指标、优化路线方案，或者通过合理的交通安全设施设计、综合的完善措施来提高公路设计的安全性。1）平面设计检验评价分析公路平面线形中的圆曲线半径、平曲线最小长度、缓和曲线参数、直线段长度、曲线间最小直线长度等技术指标。2）纵面设计检验评价分析公路一般路段纵坡坡度、坡长、竖曲线半径、曲线长度等技术指标。3）横断面设计评价分析公路断面组成、紧急停车带、长大纵坡路段紧急避险车道和爬坡车道、路侧安全净空区、视距、超高等情况。4）评价分析公路隧道、

22、桥梁等大型构造物接线处平纵指标。5）评价分析公路互通式立交主线、匝道平纵指标参数、区内视距、超高等情况6）评价分析公路交通安全设施。2.5.2长大纵坡、视距、超高检验应注意以下问题：1）长大纵坡的检验小客车具有动力性好、载重量轻的特点，行驶特性良好，长陡纵坡路段对其影响较小，而对大货车、载重汽车的行驶很不利。上坡会使货车速减慢，妨碍后续的车辆，使超车需求增多，“强超硬会”的可能性增大，安全性降低；陡下坡会使载重车的制动过热、制动效能降低、刹车失灵导致重大安全事故，因此，应采用大货车的运行速度进行分析检验，不满足以下条件的路段应采取必要的处治措施。 长上坡路段:货车动力性能损失严重,个别路段上运

23、行速度低于最小容许车速，通过进一步验算这些路段运行速度下的交通通行能力和服务水平，提出设置爬坡车道的可能位置和长度； 长下坡路段:运行速度达到期望速度,并持续较长，可能出现刹车制动失灵危及行车安全。一些课题研究成果表明：长下坡路段连续3公里平均纵坡接近或超过4；或下坡段大型载重货车制动刹车时温控器温度经计算达到250左右，需设置紧急避险车道、强制休息区(包括服务区、停车区等)，增加明显的警示标志等多种综合设计和处治方案妥善解决。2）视距检验视距是保障公路交通安全重要的控制指标。 设计视距高速公路以停车视距作为安全设计要求的视距。停车视距是汽车以特定速度行驶时，普通驾驶员在驶抵车道上的障碍物之前

24、能作出反应并安全停车所需的最短距离。对于同一路段，设计速度一经确定，其对应的视距也就确定。表8是规范规定的设计速度要求保证的视距。表8 停车视距 设计速度(Km/h)1201101009080706050小客车停车视距 (m)2101851601301108575大货车停车视距 (m)2452151801501251008565 运行视距运行视距：车辆以实际的运行速度行使时所需对应的视距，也可参照表8确定。车辆在路段上的实际运行速度是在不断变化的，对应的运行速度所需的安全停车视距也相应的不断变化，运行速度较高时所需视距数值亦越大。通过对设计视距和运行视距的对比分析，就可以对线形的视距进行全面检

25、验。l 小客车视距的计算：小客车的停车视距采用路段运行速度计算，当计算的停车视距大于设计速度对应的停车视距时，应加大停车视距。停车视距按公式（2-1）进行计算。 （2-1）式中： 小客车停车视距(m)；V85 运行速度的计算值(Km/h)；(为保持与设计速度视距的计算模型一致：当V85为120Km/h80Km/h时，取85%的V85数值；V85为80Km/h40Km/h时，取90%的V85数值代入上公式计算。)t 即反应时间，取2.5s(判断时间1.5s，运行1.0s)；根据运行速度不同值（表9）确定；g 重力加速度，取9.8m/s2；f 纵向摩阻系数，依据运行速度和路面状况确定。表9 小客车

26、的停车反应时间和纵向摩阻系数运行速度(Km/h)反应时间t摩阻系数f1202.50.291102.50.291002.50.30902.50.30802.50.31702.50.32602.20.33l 货车视距的计算当交通量中大型重载车的比例较高时，在视距检测时应利用大货车的运行速度计算停车视距，货车停车视距采用下列公式（2-2）计算 V85.t (V85/3.6)2 3.6 2g(fti) St= + （2-2）式中：St货车停车视距(m);V85货车运行速度计算值（Km/h）(保持与设计速度视距的计算模型一致，当V85为120Km/h80Km/h时取85%的V85数值；V85为80Km/

27、h40Km/h时取90%的V85数值代入计算。) t 反应时间（S），根据运行速度不同值（表10）确定； i 路线纵坡度；f 货车轮胎与路面的纵向摩阻系数，一律取值0.23表10 大货车的停车反应时间和纵向摩阻系数运行速度(Km/h)反应时间摩阻系数802.40.23702.30.23602.20.23u 对于需安全检验路段，常常出现运行速度基本高于设计速度值。因此，一般运行视距均高于设计视距，路线设计指标应满足运行速度视距要求。u 设计视距高于实际运行速度要求的视距即为视距良好；设计视距低于运行速度要求的视距为视距不足路段，在设计时应谨慎处理。u 大货车的设计视距也是依据设计速度确定的，因其

28、刹车制动性较小客车差，同样速度的大货车需要的停车视距比小客车要长，但因大货车的运行速度低于小客车，其要求的运行视距需进行计算才能得到。经计算比较，在下坡较陡的路段上大货车的视距要求提高较大，这与大货车的制动特性相吻合，对大客货车比例较高的路段应对沿线大货车的运行视距进行检验。3）超高检验 公路最大超高在曲线路段，由于货车的运行速度远小于小客车的运行速度，如完全按照规范设置最大超高值或按小客车速度设置超高，大货车有可能在自重的作用下发生倾覆现象，出现安全隐患。故在交通流中大型车比例较高，特别是大货车所占比例较高的路段上，对最大超高取值的检验应谨慎。 一般路段超高在平曲线半径不变的前提下，根据汽车

29、在曲线上行驶受力的平衡方程，超高横坡度与横向力系数的计算采用如下公式（2-3）进行验算。 （2-3）式中： 计算平曲线半径（m）； 运行速度（Km/h）；f 横向力系数；是由路面与轮胎之间的摩阻力、旅行舒适度决定。 超高横坡度，当车辆在曲线内侧车道行驶时，取正号，当车辆在曲线外侧车道行驶时，取负号。超高、横向力系数和曲线半径成曲线关系，可通过曲线上运行速度及对应平曲线半径、横向力系数反算一般路段超高。当横向力系数按0.050.09之间取值，汽车在坡道上行驶时，乘客感到舒适、平稳，不会感到或稍感到曲线的存在。 大纵坡路段上的超高当下坡坡度大于3%时，超高值宜增加，按公式（2-4）计算 （2-4）

30、式中： 大纵坡路段的最小超高值（%）； 纵向坡度（%）；E 公路路线设计规范规定的超高值（%）。 3093 双车道公路运行速度应用模型双车道公路的运行速度研究也有一定的初步成果，现将运行速度分析方法与测算模型做简要介绍。3.1划分分析路段针对大型车和小行车两种设计车型，根据曲线半径和纵坡坡度的大小将整条评价路线划分为直线段、纵坡段、平曲线段和弯坡组合段等若干分析单元。路段划分应分别针对两种车型进行，分段原则如下：l 小型车：路线平曲线半径大于600m、坡度小于3时，为平直段路线平曲线半径大于600m、坡度大于等于3时，为纵坡段路线平曲线半径小于等于600m、坡度小于2时，为平曲线段路线平曲线半

31、径小于等于600m、坡度大于等于2时，为弯坡段l 大型车：与上述小客车相似，根据平曲线半径600m和坡度2作为临界点，将测算路线分为平直段、平曲线段、纵坡段、弯坡段。当纵坡段长度小于100m或直线段位于两小半径曲线段之间且长度小于临界值100m时，则该纵坡段或直线段视为短纵坡或短直线，车辆在此路段上的运行速度保持不变。3.2期望速度和初始速度的确定3.2.1 期望速度在平直路段上，小客车和大型货车都有一个期望行驶速度。当初速度V0小于期望行驶速度时变为加速过程，直至达到稳定的期望车速后匀速行驶。车辆在平直路段上的期望运行速度，可按地形对运行速度的影响模型，公式4-1确定。 （31） 其中，V

32、期望速度(km/h)；B 路段平均曲率（rad/km）； H 路段的平均梯度（m/km）； Dis 视距不良路段比例（%）。3.2.2 初始速度一般可通过调查点的现场观测或通过公路功能、公路环境对运行速度的影响模型修正对应小型车和大型货车的设计速度，作为设计路段的初始运行速度V0。1) 公路功能对运行速度的影响修正总体上是从干线公路到集散公路再到地方公路，自由流速度是呈下降的趋势。从干线公路到地方公路的运行速度变化很好地反映出公路功能从通畅性向通达性的转化。公路功能对运行速度的修正值取整为5km/h。2）横向干扰的速度影响修正横向干扰主要是指路肩（或辅路）交通（包括行人、自行车等非机动车和机动

33、车辆出入主线）对主线机动车交通流的干扰程度。为了量化横向干扰，这里将横向干扰分为五个等级，具体描述如表9所示。表9 各类横向干扰因素分级类别等级摩托车MOT（辆200m.h ）拖拉机TRA（辆200m.h ）支路车辆EEV（辆/200m.h）路侧停车PSV（辆/200m.h）非机动车SMV（辆/200m.h）行人数量PED（人/200m.h）142125062641EEV22PSV41006PED123862EEV34PSV615012PED1841083EEV46PSV8200184820024根据各影响因素的权重与级别，路侧干扰因素级别变量值（FRIC），按下式计算：FRICint(0.2

34、5MOT0.2TRA0.18EEV0.15PSV0.12SMV0.10PED+0.5)将各干扰事件等级与上式中干扰事件的权重相乘，再将各干扰因素的加权等级值相加，便可得到该路段最终的路侧干扰等级值（FRIC）。横向干扰等级对85%位速度之间的关系，如表10所示。表10 横向干扰强度影响折减横向干扰等级V85速度折减(km/h)102-5.03-10.04-15.05-20.03）出入口间距对运行速度的影响由于出入口的存在，所有车辆的运行速度都会受到出入口的影响而减速。行驶速度降低的主要原因是车辆接近出入口时，驾驶员为了预防次要公路上车辆的突然出现，采取必要的减速预防措施。通过引入路侧出入口密度

35、的概念，可以反映出车辆运行速度与出入口间距的影响关系。出入口密度就是指公路单位里程内在其两侧设置的出入口设施的个数的总和。其表达式近似为，单位为“个/km”。出入口间距对速度的影响修正如下表11所列。表11 出入口间距与速度修正值出入口间距(km)出入口密度(个/km)速度修正值（km/h）80 km/h60 km/h40km/h0.25.018.012.56.00.42.56.03.53.01.01.02.01.01.02.00.50.50.50.53.3各典型路段结点速度测算3.3.1 直线段上的加速过程和稳定运行速度对于曲线外的车辆加速过程，按图2测算车辆驶出曲线后在直线上的运行速度。图

36、2 直线段上不同初速度下车辆加速过程曲线3.3.2 平曲线段速度模型根据视线受影响程度的不同，将平曲线速度影响模型分为两种情况：1）不受视距影响的平曲线速度模型： （32）2）受视距影响的平曲线速度模型： （33）式中：曲线速度（km/h）； 入口速度（km/h）；ASD入口视距（m）； CSD曲线视距（m）。其中视距可按下面的方法计算：当圆曲线长度大于视距时：当圆曲线长度小于视距时：式中：圆曲线的长度(m)；路基宽度(m)；圆曲线半径(m)；圆曲线中心角（度）。3.3.3 纵坡路段速度模型当路线为纵坡段时，按表12和图3对小客车和大型货车的运行速度V85进行调整修正。表12 纵坡路段各车型的

37、运行速度修正纵坡坡度速度调整值(km/h)小客车大型货车上坡坡度 4%，降低5km/h/1000按图10-5速度折减量与坡长关系曲线进行调整坡度 4%降低8km/h/1000m下坡坡度 4%，增加10km/h/500m至期望运行速度增加10km/h/500m增加15km/h/1000m增加至期望运行速度坡度 4%增加15km/h/500m至期望运行速度20图3 速度折减量与坡长关系曲线图3.3.4 弯坡组合速度影响模型车辆在弯坡组合线形上行驶，受平曲线和纵坡的综合作用，是速度梯度容易发生突变的地方。对于平、纵组合路段按公式（44）计算弯坡中点的速度。 式中： VRI 平曲线曲中点速度（km/h

38、）； R 平面圆曲线半径（m）；I 坡度（%）。将各分段结点速度运行速度V85为纵坐标，路线长度为横坐标，绘制公路沿线运行速度变化曲线，按双方向绘制沿线“运行速度图”。3.4 双车道公路运行速度安全性评价标准和方法3.4.1 评价标准双车道公路基于运行速度安全性评价内容同高速公路相似，包括对线形的规范符合性、指标的连续性和速度的一致性分析。(1) 规范符合性评价分析评价路段技术指标应满足公路设计技术标准、规范的要求。(2) 线性的连续性检验与评价检验相邻路段的运行速度梯度应控制在10km/h/100m以内；不符合要求的线形设计应进行调整，以满足运行速度过渡均匀、缓和的目的。(3) 设计速度的一

39、致性检查当路段推算的运行速度V85小于该路段原定的设计速度时，原设计速度不需调整。若路段运行速度V85大于该路段原定的设计速度，但小于设计速度Vd+20km/h时，设计速度保留，但路面超高、停车视距应采用Vd+10km/h作为设计速度进行计算。当路段运行速度V85大于该路段原定的设计速度Vd+20km/h时，则需提高原定的设计速度或调整路线设计要素，以减小该路段的运行速度V85。3.4.2 双车道公路安全性评价与分析方法(1) 根据公路功能、路网规划、交通量、项目所属区域的地形年、地物，按照公路工程技术标准或前期可行性研究确定的公路设计速度标准，采用设计速度概念进行公路线形初始设计；(2) 在

40、初始平面线形和纵面线形的基础上，推算设计路段的运行速度V85；(3) 以线形的连续性和速度一致性为路线设计质量的评价原则，检验和修正初期的平纵横几何设计；(4) 然后根据调整后的路线平纵线形和运行速度测算结果，检验平曲线超高、视距、平曲线加宽等设计要素是否与运行速度保持均衡，最终完成公路路线线形设计。4 基于运行速度的公路设计方法在运行速度设计方法中，公路几何设计采用的设计指标是以设计速度做为初始控制，运用运行速度对路线方案的各项技术指标通过行车安全性检验，量化设计路段的合理性和运行安全性。因此，运行速度检验是必要的设计步骤。基于运行速度的公路设计方法和流程是建立在传统勘察设计流程基础上，运用

41、运行速度这一动态评价指标实现对公路运行状况的安全性检测，将运行速度检验、安全评价手段贯穿于整个设计过程。基于运行速度的设计方法步骤：使用设计速度进行初始设计，采用运行速度对线形指标进行行车安全性检验，从而量化公路各项指标的合理性和运营后的安全性。运行速度检验是设计的必要条件，是设计中一个不可或缺的重要环节；将运行速度对路线状况的评价贯穿于整个公路设计的各个阶段，更加注重安全、舒适、快捷的交通服务需求。该方法适应驾驶员心理、视觉和驾驶行为等实时变化，分析评价出驾驶特性与公路特征不匹配的路段，发现可能出现交通事故的设计盲点，为提高公路设计质量提供新的方法和途径。4.1运行速度设计方法的适用范围高速

42、公路运行速度的应用模型、安全评价标准及设计方法已日趋成熟，可满足高速公路设计的要求。特别适用于设计速度为60km/h、80km/h、100km/h的山区高速公路或部分一级公路（封闭），包括新建公路、改扩建公路，甚至已建的公路项目。4.2基于运行速度的高速公路设计流程根据设计速度进行初始平、纵、横面设计，采用运行速度预测模型测算各路段的运行速度，按照沿线相邻路段运行速度的协调性、运行速度与设计速度的一致性评价、检验路线技术指标；优化和修正路线平纵设计方案；再根据调整优化后的路线平纵线形和运行速度测算成果，确定曲线超高、加宽、视距等设计指标。4.2.1新建公路项目的常规步骤新建公路项目勘察设计一般

43、采用初步设计和施工图设计两阶段设计模式，运行速度应始终贯穿其中，具体步骤如下：1) 测算设计公路全线的运行速度并绘制分析图表；2) 根据评价方法和标准，分析相邻路段的运行速度差，评价相邻路段设计指标的协调性；通过运行速度与设计速度的一致性对设计路段的行驶安全性进行总体评价；3) 查找运行速度发生突变的不良路段和运行速度与设计速度差较大的待安全检验路段；4) 对相邻路段运行速度发生突变的安全性不良路段，有针对性地提出路线平、纵、横技术指标调整和优化意见；5) 对运行速度与设计速度差异较大的路段，通过详细的安全性检查和验算，考虑线形调整方案及相应设计工程量、建设实施可能性等方面综合因素，提出技术指

44、标、线形组合调整的方法和手段，尽量使运行速度与设计速度接近一致；6) 对视距、爬坡车道、紧急避险车道的设置、路侧安全净空区、重大工点（桥梁、隧道、立交）、交通工程及沿线设施的布设进行安全性评价，并提出优化或完善设计的建议；7) 对施工图设计阶段宜采用的超高、立交细部设计、交通安全设施设计等给出推荐性意见和综合处治措施等。4.2.1.1 初步设计阶段主要通过测算运行速度，对设计方案进行安全性评价和检验的目的：l 论证大的比选方案和总体设计标准掌握问题；l 提出调整方案中各项技术指标和优化路线方案的具体建议；l 制定长大纵坡路段的处理方案（包括安全设施、服务设施的设置）；l 检验全线的运行视距（包括桥隧、互通式立交出入口）；l 为施工图设计阶段提出建设性意见（针对视距、超