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线形设计不好,轻者乘客会感到不舒服,严重则影响车辆行驶的安全性,甚至造成交通事故。
究其原因,道路设计规范只对某些技术指标,如:
平曲线半径、竖曲线半径、纵坡坡度、坡长等分别做了规定,而对这些指标之间的组合以及特殊性考虑甚少,如果设计人员不从行驶车辆的安全性上考虑,那么,设计出的道路就不会是一条好的道路。
一条线形好的道路,应该首先保证车辆安全、迅速、舒适的行驶。
因此,道路设计者对道路路安全问题有着不可推卸的责任。
插图索引…………………………………………………………………………………4
附表索引…………………………………………………………………………………5
1.绪论……………………………………………………………………………………6
1.1背景及目的…………………………………………………………………………6
1.2国内外研究状况……………………………………………………………………8
1.3主要内容及结构……………………………………………………………………10
2.道路平面设计中的安全问题………………………………………………………11
2.1直线线形与安全……………………………………………………………………11
2.1.1长直线的安全问题………………………………………………………………11
2.1.2短直线的安全问题………………………………………………………………12
2.2平曲线的安全问题…………………………………………………………………12
2.2.1平曲线半径与安全………………………………………………………………12
2.2.2平曲线长度与安全………………………………………………………………14
3、道路纵断面设计中的安全问题……………………………………………………17
3.1纵坡、坡长与安全问题……………………………………………………………17
3.2竖曲线的设计与安全问题…………………………………………………………21
3.3爬坡车道与避险车道设计中的安全问题…………………………………………24
4、道路横断面设计中的安全问题……………………………………………………25
4.1车道、路肩及中间带宽度与安全…………………………………………………25
4.2平曲线加宽、超高与安全…………………………………………………………26
4.3道路视距与行车安全………………………………………………………………27
5、道路线形组合与行车安全…………………………………………………………29
5.1平纵线形组合的基本要求…………………………………………………………29
5.2纵断面线形组合……………………………………………………………………30
5.3平面线形与纵断面线形组合………………………………………………………30
6、总结及展望…………………………………………………………………………33
致谢……………………………………………………………………………………34
参考文献………………………………………………………………………………35
插图索引
图1.1恶性交通事故………………………………………………………………………7
图1.2良好纵断面…………………………………………………………………………8
图2.1各级公路圆曲线最小半径…………………………………………………………13
图3.1纵断面示意图………………………………………………………………………18
图4.3.1各级公路的停车视距表…………………………………………………………28
图4.3.2各级公路的停车视距表…………………………………………………………28
附表索引
表2.2各级公路缓和曲线最小长度………………………………………………………………14
表2.3城市道路缓和曲线最小长度表…………………………………………………………14
表2.4城市道路不设缓和曲线最小圆曲线半径表………………………………………………15
表3.3最小纵坡限制值…………………………………………………………………………19
表3.4城市道路纵坡段最小长度………………………………………………………………20
表3.5各级公路合成坡度限制值………………………………………………………………21
表3.6竖曲线半径值……………………………………………………………………………23
表4.1城市道路机动车车道宽度………………………………………………………………25
1、绪论
1.1背景及目的
在最近十几年内,我国的道路发展取得了令世人瞩目的巨大成就。
到2003年,我国高速道路通车和在建总里程接近3万km。
与此相伴的是汽车运输业的突飞猛进地发展。
但是在欣欣向荣快速发展的背后,道路交通安全形势却不容乐观,道路交通事故连续多年呈现上升趋势。
交通事故起数从1986年的29万起上升到2002年的77万多起,年均增长6.3%;
死亡人数由5万人上升到10.9万人,年均增长5%。
去年全国因道路交通事故死亡10.9万人,受伤56.2万人,直接经济损失33.2亿元。
目前,我国交通安全状况已经非常严峻。
中国道路典型安全特征为:
1.事故率高;
2.严重事故与事故死亡率高;
3.事故率增长率高;
如果任凭状况如此发展,后果将不堪设想。
那么,我国的道路交通安全到底存在哪些问题呢?
在我国,相当一部分交通量都集中在主要的国家高速和省级干线道路上,较多的省道和地区及县乡道路的交通量都相对较小。
根据2002年我国道路安全事故调查统计结果,我国总的交通安全事故数为770,000起,一般公路就占了约90%。
实际情况表明,占公路总里程绝大多数的一般道路所发生的绝对交通事故数远远高于高速公路。
其中,由于道路设计的缺陷所致的交通事故占了一定比道路线形设计是道路设计的核心和主干,线形设计应注重遵循连续性、均衡性和协调性原则,保证行车安全。
当前道路线形设计的安全评价研究通常是通过事后统计分析道路交通事故数据来完成的,国内现在还没有成熟的对线形设计的安全性进行评价的方法。
设计质量与安全尚无检查依据和判定标准,使线形设计存在隐性安全问题。
实际上,根据事故成因关联性分析,直接或者问接由道路因素引起的交通事故达到30%左右甚至更高。
因此;
深入研究道路安全就不可避免的研究道路条件在道路交通事故中的作用,特别是在道路设计的各个重要方面其对道路安全的影响,这正是本研究的关键所在。
虽然人的因素不能排除,但是可以通过改善道路条件以使驾驶员在驾驶中减少犯错误的可能性,从而使交通事故大大减少。
线形作为道路的骨架,其平、纵、横线形是永久性的设计要素,在道路建成后很难再来改善线形的缺陷,为使线形在设计阶段工程造价具有晟优经济性的同时,其使用质量及服务水平在运营阶段也具有最佳的安全性,设计阶段就应对线形的安全问题进行研究。
通过线形的安全问题进行研究,从而使得线形元素的选取以及它们之问的搭配在安全上尽量满足各项需求,优化、改进线形设计,预防交通事故的发生,减少人员伤亡和财产损失。
图1.1恶性交通事故
因此,随着道路建设的发展,道路交通安全问题越来越受到人们的关注。
我国交通部《道路勘察设计典型示范工程咨询示范要点》明确提出了“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念。
交通部副部长强调,在交通发展的新理念上,勘察设计工作必须做到“六个坚持,六个树立”。
第一个即是“坚持以人为本,树立安全至上的理念”可见安全问题已经被提到首要重要地位了。
因此,在大力发展交通事业的同时,必须将“安全意识”引入道路的设计中,通过完善的道路设计,来有效地控制交通安全,减少交通事故,减少经济损失。
图1.2良好纵断面
1.2国内外研究状况
在国外,欧、美、日等国家的汽车工业和道路建设发展迅速。
开展道路安全研究的工作也较早,其研究主要集中在以下几个方面:
(1)道路线形几何因素与交通安全德国的Rafroos教授采用计算机可视化技术。
对道路空间线形进行优化设计,以提高道路设计的安全性。
Roos教授所在的大学开发了一套可视化设计软件,设计者可以从驾驶员的视点观察道路景观,报据视觉规则可以定量地评价道路几何线形设计的好坏,这使得计者能够及时发现设计中驾驶员视距不足的安全隐患。
研究发现:
当平曲线与凸型竖曲线组合时,驾驶员会判断失误,认为平曲线半径比实际小相反,当平曲线与凹型竖曲线组合时,驾驶员则认为半径比实际大哪。
美国的Andrew和Joe对双车道公路事故、线形、路侧环境进行了统计和分析,建立了双车道公路事故预测模型。
该模型不仅考虑了空间线形对道路安全的影响,而且把路侧环境因素(危险度);
lla模型中。
对道路的设计和改建具有较大的指导意义。
但该模型只是针对双车道的公路。
对空间线形组合产生的叠加效应考虑不足,需要进一步的修正和验证。
(2)运行车速与交通安全由于车速与道路交通安全有着比较密切的关系。
因此,不少学者把运行车速作为研究道路安全的一个重要指标。
澳大利亚通过研究建立了运行车速预测模型。
研究表明交通事故率与超速行驶有着必然的联系。
美国、瑞士和澳大利亚等国家将相邻路段问运行车速差△v作为评价道路安全性的指标。
(3)交通冲突与交通安全交通冲突技术是国际交通安全领域中新近开发出的一种非事故统计评价理论方法。
经过西方各国交通安全专家们的多年努力,现己趋于成熟完善。
通过一定周期的观测,结合己有的事故统计资料,对事故数、交通冲突数和冲突严重程度进行回归分析,从而评价全无控制交叉口、信号控制交叉口、环形交叉口的安全状况,并从减少冲突的角度出发,提出安全改进措施,最后运用前后分析法对改善措施的有效性进行评价,评价的标准仍为冲突数和冲突的严重程度。
瑞典学者把冲突技术程序化,从冲突的评价标准,观测方法、评价方法等方面,建立了瑞典冲突技术进行道路交通安全改造。
(4)道路安全审计较早的安全审计的概念产生于八十年代的英国。
1987年,英国政府制订了力争在2000年将交通事故伤亡数降低三分之一的发展战略,为达到这一日标,有关安全检查的理论研究广泛地应用于实方法探索、立法程序等都相继开展起来。
翌年,公路安全审计指南问世,安全审计有了系统的体系、方法与程序的支持。
从1991年4月起,安全审计成为英国全境主干道、高速公路建设必须进行的程序,从而将安全审计的功能与作用在立法层次上得以确认,使英国成为安全审计重要的发起与发展国。
澳大利亚、新西兰都是启动工程项目安全审计程序时间较早、发展较成熟的国家。
澳大利亚的许多州在不同层次上开展了安全审计工作,国家交通机构已成立了一个专门的组织。
致力于制订国家的安全审计指南嘲。
国内发展现状我国的道路工作尚处在初级阶段,但目前安全工作很受重视。
在1996年于北京召开的第二届亚洲道路安全会议中,同济大学发表了。
交通事故与道路条件的关系”的研究成果。
该文章根据调查与统计分析的交通事故数据,建立了交通事故与道路条件的关系,提出了道路交通安全评价方法。
分别就道路交通量、平曲线半径、纵坡、路面路肩宽度、路面摩擦系数、路旁建筑距路面边缘的距离及交叉口状况,确定备因素对道路交通事故率的影响系数。
从而确定对交通事故率的综合影响系数KI。
目前我国已展开了‘公路项目安全性评价标准’的研究工作,参照国外的safetyaudit的方法,探索对公路建设项目的设计成果进行安全性审查的评估指标和评估方法。
目前湖南省交通工程学会已
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