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梅观高速公路安全性评价报告修改

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2020年5月29日
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深

深圳市梅观高速公路扩建工程

安 全 性 评 价 报 告

中交第一公路勘察设计研究院有限公司
二〇〇九年二月

目 录
第一章 概述
1.1 项目背景……………………………………………………………………01
1.2 工作依据……………………………………………………………………02
1.3 安全性评价的目的…………………………………………………………02
1.4 评价标准……………………………………………………………………02
1.5工作过程……………………………………………………………………03
1.6 主要评价结论………………………………………………………………04
第二章 工程概况
2.1 既有梅观高速公路概述…………………………………………………06
2.2 既有梅观高速公路全线工程概况………………………………………06
2.3 扩建后技术标准和工程规模……………………………………………07
2.4 公路交通组成及交通量预测分析………………………………………10
第三章 既有梅观高速公路安全性评价
3.1 既有梅观高速公路初始评价范围及常规方法…………………………11
3.2 既有公路基于运行速度的安全性评价…………………………………13
3.3初始评价总结………………………………………………………………16
第四章 扩建后梅观高速公路安全性评价
4.1扩建后基于运行速度的分析与评价…………………………………17
4.2 安全性检验……………………………………………………………………19
4.3 综合分析及具体措施…………………………………………………………26
附件:图表

第一章 概述
1.1 项目背景
1.1.1工程背景
梅观高速公路是深圳市规划”七横十三纵”的高速公路网中的一纵,同时也是广东省规划珠江三角洲二环高速公路的重要组成部分。起于梅林收费站,终于黎光收费站接莞深高速公路,于1995年建成通车,随着经济的发展,该路已不能满足交通量日益增长的需要,因此深圳高速公路股份有限公司拟对其进行扩建。
此次扩建段位于桩号K0+135(梅林收费站起点)～K18+997(莞深高速公路起点)范围内,全长18.862km。扩建主要工程内容包括:路基、桥涵、通道的加固扩建;路面改造加宽工程;路线及互通范围内排水设施改进大修;收费广场路面维修;沿线互通、浆砌片石护坡、喷锚地段的绿化景观设计等;扩建按八车道高速公路标准,设计速度仍为100km/h。
1.1.2 既有道路安全概况
既有梅观高速公路自通车以来,一直发挥着深圳中部干线公路的功能,承担着非常繁重的客货运输任务。虽然交通事故率低,但由于 至 交通量增长较快,平均增长率达15%。交通量大,行人横穿高速公路导致交通事故发生,同时交通标志不完善也是造成交通事故的原因之一。
既有梅观高速公路部分段落路基路面、桥梁、交通工程及安全设施都有不同程度的损坏以及部分立交间距太小,对行车车辆均存在安全隐患。局部路段边沟被淘空及变形,边坡碎落、坍塌, 路面破损状况严重,抗滑能力大大下降;桥面铺装层开裂或破损,泄水孔被堵塞或缺失,防撞墙存在钢筋锈胀、混凝土剥落,主梁开裂;交通标志不完善或多余,有的与国标不符合,交通标线反光性能大幅下降,部分中央分隔带护栏、路侧护栏、防抛网、隔离栅均有不同程度的损坏;新增的华南物流立交和华为立交两处互通立交使得华南物流立交和大发埔立交的间距较近等。以上存在的现象对高速公路行车安全性有一定影响,存在安全隐患,因此,对本项目很有必要进行安全性评价。安全性评价主要针对各专业之间单项指标衔接组合的协调性、横断面组成、视距安全等方面的问题提出建设性意见,并为大桥、立交等重大工点、交通工程及沿线设施的设置的安全性提供一些补充完善措施和手段。
1.2 工作依据
安全性评价分析的主要依据包括以下规范、标准、技术文献和资料:
1．公路项目安全性评价指南(JTG/T B05— )(以下简称<指南>)
2．公路工程技术标准(JTG B01— )(以下简称<标准>)
3．公路路线设计规范(JTG D20— )(以下简称<规范>)
4．道路交通标志和标线(GB 5768—1999)
5. 公路工程基本建设项目设计文件编制办法(交公路[ ]358号)
6．交通部 公路建设标准规范计划项目－<高速公路运行速度设计方法与标准>研究报告
7．深圳市梅观高速公路扩建工程可行性研究报告
8．深圳市梅观高速公路扩建工程路线初测、初设成果资料和图表。
9．<新理念公路设计指南>( )－交通部公路司编著
10．<降低造价公路设计指南>( )－交通部公路司编著
1.3 安全性评价的目的
本项目进行公路安全性评价的主要目的是:
1、经过对本项目进行设计技术标准的适应性、与测算的实际运行速度的协调性和一致性评价分析,发现和找出不安全的因素和相应段落,特别是引起行驶速度发生突变或超速的状况。
2、经过公路项目区的三维仿真模型,绘制设计速度要求视距、运行速度要求视距和公路线形能提供的通视空间视距三者的曲线图,分析找出行驶视觉、心理需求上的不安全因素和路段。
3、从满足驾车行驶特性、汽车动力性能和安全舒适性上对有安全隐患的路段提出综合的解决方法和建议措施。
4、安全性评价是交通安全设施(标志、护栏、视线诱导标)、服务设施设置位置的重要依据之一,是完善公路工程设计、保障行驶安全的重要分析论证方法。
公路安全性评价是经过模拟建成后的公路特征,将由设计原因产生的公路交通安全隐患、黑洞及早发现并早早消除和完善,从而体现”以人为本”、”安全至上”的设计理念。
1.4 评价标准
(1) 运行速度协调性评价
是评价线形设计一致性的指标,采用相邻单元路段间运行速度的变化值进行评价。相邻路段是指平面、纵面、横断面指标不同的相接路段。
当速度梯度小于10Km/h/100m(<高速公路运行速度设计方法与标准>研究报告中推荐方法)或相邻路段的运行速度差△V85小于20Km/h(<指南>采用方法),则满足线形的连续性设计标准。当不符合上述条件时,应调整平、纵面线形。
此次协调性评价采用满足速度梯度即100m内速度的变化值小于10Km/h且运行速度差△V85小于20Km/h作为评价指标。
(2) 运行速度V85与设计速度一致性评价
平纵线形设计应使运行速度大于设计速度(计算行车速度),但运行速度与设计速度之差应小于 20Km/h,则满足设计速度一致性原则。
相反则要对公路路线的相关技术指标进行安全性验算。标准参见<指南>。
1.5工作过程
针对梅观高速公路既有现状和扩建后项目路线安全性的具体要求,尽可能在设计阶段就消除行车时的安全隐患。经过收集该项目的原有道路的竣工设计资料、扩建时现场实测数据、沿线路况调查资料、扩建前期工可报告及有关梅观高速公路的检测,试验成果资料等等信息,以便完全熟悉和掌握本项目的具体情况和主要问题、难点问题。在实测数据基础上,拟合出旧路的设计几何线形,对全线进行运行速度测算,结合部颁<标准>和<规范>,经过车辆的行驶安全性数据评价既有高速公路的行驶现状,发现原有高速公路技术指标存在的安全隐患,为初步设计的线形调整、工点方案设计、技术指标的选定和交通提示、警示标志设置、交通工程设计等提供设计依据和整调建议。
安全性评价过程:
对梅观高速公路扩建工程安全性评价分为两个阶段。
1.5.1 第一阶段:既有梅观高速公路初始评价阶段
根据梅观高速公路扩建工程拟采用的设计标准以及相应技术指标的要求,对既有高速公路经过运行速度测算、分析,找出相邻路段速度发生突变的段落和运行速度与相应设计速度相差较大的路段,对路线中不满足标准、规范要求和基于行车安全性评价有明显安全黑洞的路段,提出调整或改进这些路段的平、纵、横断面的设计意见或为降低工程造价而提出可采用交通工程措施予以解决的建议。
1.5.2 第二阶段:扩建梅观高速公路后评价阶段
根据初步设计的设计数据、资料,测算出全线的运行速度,对项目平面、纵面、横断面的技术指标采用;超高、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、立交)、交通工程及沿线设施的设计进行安全性评价并提出建设性的完善措施和补充手段。
1.6 主要评价结论
1.6.1既有梅观高速公路的初始评价
初始评价范围:路线起点(梅林收费广场K0+135)至终点(莞深高速公路起点K18+997),评价路线全长约18.862Km。
初始评价的评价方法和处理手段:
1．既有梅观高速公路扩建后,原有路线技术指标不满足现行<公路工程技术标准>、<公路路线设计规范>中规定的,需调整平、纵面设计参数和横断面组成;
2．根据交通现状调查及交警部门历年统计的重大交通事故数据,找出交通事故多发路段及事故多发原因,进行综合处理;
3．经过沿线运行速度测算图表,对相邻路段运行速度发生突变的段落,需调整平、纵面设计;对运行速度与设计速度相差较大的路段,考虑线形调整方案及相应的工程量、建设实施可能性等方面综合因素,以尽量使两者速度接近一致为宜。
初始评价的主要结论:除个别指标需调整外,全线平纵指标较好。
1.6.2 扩建后路线指标的总体评价。
1.6.2.1评价方法和处理手段
根据扩建后梅观高速公路的线形指标和设计标准,重新测算全线运行速度,经过分析运行速度与扩建标准的适应性、运行速度与设计速度的一致性进一步评价扩建后的公路安全特征。
对于小客车运行速度高于设计速度超过20Km/h,经过对该路段的平纵曲线半径、超高、视距等技术指标进行安全性检验后,可采取多种手段、方法和措施对设计方案进行完善和调整。采用的方法有:
(1) 结合项目沿线地形、地质条件、主要工程量、改造方案等方面综合因素,对照结点运行速度,慎重处理不满足其速度下规定的各项技术指标的路段,可经过调整相应指标、服务设施位置等其它措施改进路段的行驶条件,消除安全隐患。
(2) 对于运行速度高于设计速度较大的路段,经过限制该段落的行驶速度,以小于设计速度以上20Km/h为标准。
(3) 对于较长的直线路段,宜增加公益性标志、种植不同树种以形成不同的景观。
(4) 对于平曲线半径变化不均衡的路段建议增加提示性或警告标志。
(5) 曲线间较短的直线路段,建议设置提示性标志。
(6) 左偏小半径路段宜设置提示性减速或限速(禁令)标志。
(7) 坡度、坡长不满足运行速度下坡度、坡长要求的路段,建议对坡度和坡长进行调整。
(8) 竖曲线半径不满足视距所需曲线半径的路段,建议对竖曲线半径进行调整。
(9) 独立大桥、互通式立交等大型工点前、后要设置必要的速度提示性标志、指示标志和警告标志。
(10) 经综合分析存在安全隐患的路段建议采取相应的交通工程措施。
1.6.2.2 评价结论
经过对扩建后梅观高速公路的线形指标与测算的运行速度进行分析研究,同时结合上述针对安全检测路段采用的处理方案和措施,对扩建后梅观高速公路的主要评价结论如下:
(1) 本项目全线运行速度协调性评价合格,线形连续,指标比较均衡;
(2) 运行速度与设计速度协调性评价结果为小客车运行速度与设计速度的一致性较好;全线大货车运行速度在数值上低于设计速度,大货车安全性好。

第二章 工程概况
2.1 既有梅观高速公路概述
梅观高速公路是深圳市公路网中一条重要的南北向快速干道。设计起点位于深圳市宝安区民治街道梅林主线收费站,终点位于观澜街道黎光村与莞深高速公路相接,途经民治街道、龙华街道、坂田街道、观澜街道,路线全长18.862km。沿线跨越民康路、平南铁路、布龙公路、吉华路、张衡路、机荷高速公路、环观南路、观澜大道、观光公路,共设置华南物流立交、大发埔立交、华为立交、清湖立交、观澜立交五处互通式立交。
梅观高速公路扩建工程起点位于梅林收费广场起点K0+135处,终点位于莞深高速公路起点,桩号为K18+997,全长18.862km。路线地理位置见图2-1。

图 2-1地理位置图
2.2既有梅观高速公路全线工程概况
2.2.1原设计技术标准
梅观高速公路设计技术标准按交通部部颁<公路工程技术标准>JTJ01-88中高速公路标准执行,设计行车速度为100Km/h,起点至清湖立交段为双向六车道,路基宽度为31.5m;清湖立交至黎光收费站为双向四车道,路基宽度为24.5m;黎光收费站至莞深高速公路起点为双向六车道,路基宽30.5m。路面结构类型为水泥混凝土路面。
2.2.2 设计速度和路基宽度采用情况
既有梅观高速公路设计速度采用100Km/h,路基宽度分别为31.5m 24.5m和30.5m,主要技术指标见表2-1、2－2。
2-1 既有梅观高速公路设计速度及路基宽度表
序号
段落名称
起终点桩号
路线长度
(Km)
设计速度
(Km/h)
路基宽度
(m)
1
起点至清湖段
K0+135~K10+150
10.015
100
31.5
2
过渡段
K10+150~K10+300
0.15
100
31.5～24.5
3
清湖至黎光收费站
K10+300~K18+789.28
8.489
100
24.5
4
黎光收费站至终点
K18+789.28~K18+997
0.208
100
30.5
2－2既有梅观高速公路技术指标表
公路等级
高速公路
计算行车速度(Km/h)
100
车道数(道)
6
4
路基宽度
31.5
24.5
中央分隔带宽度(m)
1.5
行车道宽度(m)
3×3.75
2×3.75
硬路肩宽度(m)
2.50
土路肩宽度(m)
0.75
最小平曲线半径(m)
1101
最大平曲线半径(m)
7997
同向曲线间直线段最短长度(m)
715.605
反向曲线间直线段最短长度(m)
212.989
凸形竖曲线最小半径(m)
11000
凹形竖曲线最小半径(m)
9600
最大纵坡(％)
2.694
最短坡长(m)
271
荷载等级
汽车－超20级、挂车－120
桥梁净宽(m)
与路基同宽
2.2.3 工程规模
全线共设置华南物流立交、大发埔立交、华为立交、清湖立交、观澜立交5处互通式立体交叉;大桥822.93m/4座,中小桥1129.42m/19座;涵洞25道,通道12道;收费站7处,其中主线收费站2处,分别为梅林收费站和黎光收费站,其余均为匝道收费站。
2.3扩建后梅观高速公路工程概况
初步设计阶段,根据<公路工程技术标准>(JTGB01- )的技术指标规定和安全性初始评价结果,同时结合项目干线路网功能需要,以确保行车安全、提高公路的服务水平和通行能力为宗旨,进行了旧路扩建设计。
2.3.1 扩建后技术标准
梅观高速公路扩建后全线采用设计时速100km/h,路基宽度41m的双向8车道高速公路。主要技术指标见表2-3。
2-3梅观高速公路扩建工程采用技术标准
公路等级
高速公路
设计速度(Km/h)
100
车道数(道)
8
路基宽度(m)
41.0
中央分隔带宽度(m)
2.0
行车道宽度(m)
4×3.75
硬路肩宽度(m)
3.0
土路肩宽度(m)
0.75
一般最小平曲线半径(m)
700
极限最小平曲线半径(m)
400
不设超高平曲线半径(m)
4000
凸形竖曲线半径(m)
一般值
10000
极限值
6500
凹形竖曲线半径(m)
一般值
4500
极限值
3000
竖曲线最小长度(m)
85
最大纵坡(%)
4
坡长限制
3%
1000
4%
800
5%
600
最短坡长(m)
250
停车视距(m)
160
路面标准荷载
BZZ—100
桥涵荷载等级
公路-I级

2.3.2 扩建后路基采用情况
扩建后梅观高速公路路基采用情况如下:
1、 梅林收费站至大发埔立交段

2、 大发埔立交至清湖立交段

3、除1、2外路基宽度

2.3.3 扩建后工程规模
梅观高速公路扩建后路线全长18.862km;共设桥梁1952.35m/23座,其中大桥822.93m/4座,中小桥1129.42m/19座,桥梁长度占路线总长的10.39%;全线设互通式立交6处,分别为华南物流立交、大发埔立交、华为立交、清湖立交、观澜立交、黎光枢纽(预留);涵洞25道,通道12道,分离式立交9处,天桥1座。
2.4 公路交通组成及交通量预测分析
1．交通量预测
梅观高速公路各特征年预测交通量见表2-4。
2．车型比例预测
根据现状交通调查车型比例及发生、吸引交通量预测过程中客车、货车未来交通增长率,得到梅观高速公路未来车型比例见表2-5。
2-4 梅观高速公路各特征年路段交通量预测表(单位:pcu/d)
路线名称
里程(km)

2020年
2025年
2027年
2030年
梅林~华南
1.819
82596
85093
91839
101046
108695
110441
111839
华南~大发埔
0.900
80450
83210
89601
99169
106040
107750
109114
大发埔~华为
3.831
82524
93856
91727
101521
108562
110306
111702
华为~清湖
2.385
69514
76295
88791
98274
105088
106776
108128
清湖~观澜
5.165
60392
76186
88664
98133
104938
106623
107973
观澜~黎光
3.300
50287
72705
84610
93648
100143
101751
103039
黎光~终点
1.800
50287
67254
78269
86627
92635
94123
95314
全线平均
19.200
66301
79462
87964
97302
104110
105783
107121
年均交通量增长率(%)
——
6.62%
2.14%
2.12%
1.40%
0.80%
0.40%
2-5 梅观高速公路各特征年全线交通量构成预测(单位:% )
年份
小
汽车
小型
客车
中型
客车
大型
客车
小
货车
轻型
货车
中型
货车
大型
货车
重型
货车
*
78.55%
2.77%
0.87%
2.45%
5.05%
4.76%
1.55%
1.73%
2.27%

79.82%
2.86%
0.72%
2.67%
4.66%
4.23%
1.51%
1.68%
1.85%

80.10%
2.72%
0.70%
2.67%
4.53%
4.05%
1.49%
1.79%
1.95%
2020
80.38%
2.58%
0.68%
2.67%
4.40%
3.87%
1.47%
1.90%
2.05%
2025
80.66%
2.44%
0.66%
2.67%
4.27%
3.69%
1.45%
2.01%
2.15%
2027
80.94%
2.30%
0.64%
2.67%
4.14%
3.51%
1.43%
2.12%
2.25%
注: 数据指7月18日调查数据,根据黎光与梅观两主线收费站实际数平均。

第三章 既有梅观高速公路安全性评价
3.1 既有梅观高速公路初始评价范围及常规方法
3.1.1初始评价路段
既有梅观高速公路初始评价路段范围:梅林收费广场起点(K0+135)至莞深高速公路起点(K18+997),全长18.862km。
3.1.2 既有公路线形指标与技术标准、规范的符合性评价
3.1.2.1 平面技术指标符合性
根据统计全线圆曲线最小半径R＝1101m,最大半径R=7997m;缓和曲线最小值Ls＝135m;反向曲线间直线最短长度为212.989m,同向曲线间直线最短长度为:715.605m。全线平面指标均满足现行技术标准和规范,符合性好。
3.1.2.2 纵面技术指标符合性
根据统计纵坡最大值为2.694％;坡长最大值为1390m,最小值为271m;凸型竖曲线半径最小值为11000m,凹型竖曲线半径最小值为9600m。全线纵断面指标均满足现行技术标准和规范,符合性好。
3.1.3交通事故多发路段统计与分析
近年来深圳市经济的持续迅猛发展,梅观高速公路 至 交通量增长较快,平均增长率达15%。根据交通量预测,2027年全线平均日交通量达到105783辆。交通量大,部分段落路基路面、桥梁、交通工程及安全设施都有不同程度的损坏,均可能导致交通事故发生,存在安全隐患。
根据交警部门和梅观高速公路有关部门提供的资料以及 至 的交通事故数据统计分析,交通事故发生率都比较平均,没有特别突出的交通事故黑点(黑段)存在,仅有以下三处黑点(段)如表3-1。
3-1 ～ 梅观高速公路交通事故统计分析表
序号
道路位置
事故起数
受伤人数
死亡人数
备注
1
K9
16
12
4
清湖立交处标志不清现已完善
2
K12~K13
14
8
2
主要是行人横穿高速
经过对上述3处黑点现场的调查以及对梅观高速公路通车运营的分析,交通事故发生的主要原因有:
1、标志标牌不完善。据上表可知在K9+000处附近已经发生了16起交通事故,主要原因就是标志标牌不完善,行驶在内侧车道上的高速车辆不能提前知道机荷高速的出口位置,待到了出口位置时必须紧急刹车并变换车道靠右行驶,后面的高速车辆来不及刹车而造成交通事故的发生。现已在中央分隔带上增加了机荷高速出口的预告标牌如图3-1,提醒驾驶员朋友提前靠右行驶,避免了高速行驶车辆发生交通事故。

图 3-1增加机荷高速出口预告标牌 图 3-2通道被封堵
2、城市化路段通道或者天桥设置不够且现有通道被堵塞。既有梅观高速公路有些通道被当地居民封堵如图3-2,行人为了图方便就直接从高速公路行车道上穿过,既有梅观高速公路上交通量大,车速快,从而导致交通事故的发生。
3、护栏或者隔离栅被破坏且高度不够,行人可直接经过或者翻越。经过实地调查,多处隔离栅已经破坏且没有被修复,隔离栅高度只有1.4m左右,行人完全能够翻越,然后穿越高速公路,从而导致交通事故的发生。如图3-3
4、既有梅观高速公路两侧城市化严重,行人穿越高速公路成为普遍现象。如图3-4,穿越高速公路的人多,护栏旁边形成了一条路。这也是导致交通事故发生的一个重要因素。

图 3-3 隔离栅破坏 图3-4 行人多踩出一条路
3.2 既有公路基于运行速度的安全性评价
3.2.1 测算运行速度的方法、参数
1．划分分析路段
划分分析路段按下表3-2进行划分。
分析路段划分临界值 表3－2
车 型
平面纵断面
半径
半径
注意的问题
小客车
坡度
直线段
平曲线段
<200m短直线段
坡度
纵坡段
弯坡组合段

大货车
坡度
直线段
平曲线段
< 200m短直线段
坡度
纵坡段
弯坡组合段

根据小客车划分标准将既有梅观高速公路正向和反向均分为1段分析单元,根据大货车划分标准将既有梅观高速公路正向和反向均分为9段分析单元。
2．车型选择
在运行速度测算时分别对小客车,大货车两种车型进行计算,以期综合分析评价。
3．测算方向及初始速度值
本项目分别对正向车流和反向车流分别进行运行速度测算。考虑到全线设计速度为100Km/h,则取双向的小客车起始速度均为100Km/h,大货车为75Km/h。
4．平直路段的运行速度测算
在平直路段上,无论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,低于期望速度测表现为加速;在期望车速附近时为近似匀速运动。平直路段上期望速度和推荐加速度见(表3-3),本项目小客车采用加速度0.25m/s2,大货车采用加速度0.2 m/s2 。
表3-3 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/h
75Km/h
推荐加速度值a0
0.15-0.50
0.20-0.25
5．采用的测算模型
① 对于曲线段:采用<平曲线上的速度预测模型>计算曲线中点和曲线出口速度;
② 对于纵坡路段:采用标定车辆的功率重量比的公式计算法,同时结合<特殊纵坡下各车型运行速度修正值>,准确计算坡顶,坡底点的速度;
③ 对于弯坡路段采用<弯坡组合线形下的运行速度预测模型>计算出弯坡曲线中心点,出口点的速度。(以上测算模型见<指南>相应章节)。
6．影响因素的修订系数
行车道宽度对于运行速度的影响:
经实测全线横断面组成分析,行车道宽度为3.75m,路缘带宽度为0. 5m,硬路肩宽度2.5m,故对运行速度不进行修正。
正向小客车、大货车运行速度测算表分别见附表B-1,B-2;反向小客车、大货车运行速度测算表分别见附表B-3,B-4。
7．按桩号绘制沿线”运行速度图”、”速度梯度图”
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,即得到沿线”运行速度图”,以相邻路段单元100m内运行速度差值△V85为纵坐标,路线长度桩号为横坐标,绘制出运行速度差的变化曲线即得到沿线”速度梯度图”。
正向小客车、大货车运行速度图、梯度图见附图T-1,T-2,反向小客车、大货车运行速度图、梯度图见附图T-3,T-4。
8. 运行速度V85的测算手段
应用中交一公院自主研发的<高速公路运行速度分析系统>进行运行速度的测算与分析。该系统已经经过软件技术部门的各项鉴定评审,并获得省级工程优秀软件一等奖和全国工程勘察设计优秀软件铜奖。
3.2.2 既有公路平纵面线性指标评价
3.2.2.1 相邻路段指标的一致性——即运行速度协调性
由运行速度图、梯度图可知,路线正向和反向小客车在相邻路段的线形特征点的运行速度差每百米未超过10Km/h且运行速度差△V85小于20Km/h,相邻指标均未发生突变,运行速度协调性好。
3.2.2.2 运行速度与设计速度的一致性
本项目设计速度为100Km/h,由运行速度图可知,对于小客车来说,运行速度大于设计速度,与设计速度之差均未大于20Km/h,满足一致性要求。考虑到初速度取值以及运行速度模型中的期望速度值为120Km/h对实际速度的限制,仍对全线平纵面线形指标进行正、反向运行速度安全性分析与检验,以供设计者在设计时参考,消除设计原因产生的公路交通安全隐患。
分别对平曲线半径、缓和曲线、直线长度;纵坡坡度和坡长、竖曲线半径检验如下:
(1) 平曲线半径
V852
127(μ+i)
Rv85 = ,

其中横向力系数μ值的大小与人的承受能力和乘车舒适感有关,根据运行速度不同,其最大采用值见下表3-4。当μ取最大值,路拱横坡度取冰雪区(雨雾区)最大i=6%,即得到相应运行速度的极限最小半径RV85,见下表3－5。
表3-4 运行速度与横向力系数关系一览表
运行速度V85 (Km/h)
120
100
80
60
横向力系数μ
0.10
0.12
0.13
0.15
表3-5 运行速度与相应极限最小半径一览表
运行速度V85(Km/h)
120
110
100
90
80
70
60
最小极限半径RV85(m)
700
560
400
340
250
190
125
当旧路中R＜Rv85,即应该调整平曲线半径。
本项目中,圆曲线最小半径R＝1101m,因此平曲线半径值均满足运行速度下极限最小半径的要求。
(2)直线长度:
路线反向圆曲线间直线最小长度(以m计)以不小于运行速度(以Km/h计)的2倍为宜,同向圆曲线间直线最小长度(以m计)以不小于6倍的运行速度(以Km/h计)值为宜。
由于在过长直线路段上行驶,会造成驾驶员视觉和心理上的疲劳感,在设计中一般直线段长度以20倍的速度以内为宜。根据路段各结点的运行速度对路线同向、反向曲线间的直线长度进行检验。
经过检验,既有梅观高速公路圆曲线间最小直线长度均满足上述要求。圆曲线间直线长度过长的段落如下:
正反向:K5+228.230～K8+073.640段曲线间直线长度为2845.410m,此段运行速度为120 Km/h,对应直线段长度为2400 m左右为宜。
(3)缓和曲线
既有梅观高速公路缓和曲线最小值Ls＝135m,经过检验,缓和曲线长度均满足运行速度下的缓和曲线长度要求。
(4)坡度、坡长
根据运行速度图可知,既有梅观高速公路坡度、坡长不满足运行速度下坡度、坡长要求的如下表3-6:
表3-6
序号
起 讫 桩 号
测算运行速度V85(Km/h)
旧路纵面线形指标纵坡、坡长值
(％、m)
备注
1
K14+068～K14+339
120(最大期望速度)
i=0.30% L=271m
最小坡长为300m
(5)竖曲线半径
速度为120Km/h时对应的极限最小竖曲线半径:凸形竖曲线为11000m、凹形竖曲线半径为4000m。既有梅观高速公路凸型竖曲线最小半径为11000m,凹型竖曲线最小半径为9600m,因此竖曲线半径均满足运行速度下竖曲线半径值要求。
3.3初始评价总结
经过以上常规方法及基于运行速度行驶安全性的全面分析,得出以下初始评价结论:
1、既有梅观高速公路平纵面技术指标均满足现行技术标准和规范,现行连续且指标均衡,运行速度与设计速度协调性较好。
2、K14+068～K14+339坡长为271m,运行速度为120Km/h,不满足运行速度下最小坡长300m的要求,建议结合工程经济、客观条件、建设可行性进行必要的调整。
3、K5+228.230～K8+073.640段曲线间直线长度为2845.410m,此段运行速度为120 Km/h,对应直线段长度为2400 m左右为宜。从以往发生的交通事故分析,在此段范围内未发生交通事故,更不用说因为直线过长而发生交通事故了,同时考虑到工程经济等因素的影响,此路段可不作调整,但必须采取措施减少驾驶员视觉和心理上的疲劳感,从而达到安全行驶。

第四章 扩建后梅观高速公路安全性评价
4.1扩建后基于运行速度的分析与评价
根据初步设计在既有公路上最终调整设计的线位,采用运行速度测算模型分别对本项目双向路段进行运行速度的重新测算。
4.1.1 初步设计阶段评价路段范围
测算运行速度时,对正向和反向分别进行测算。依据设计速度以及扩建后梅观高速公路路基采用情况,将全线作为一段进行评价。
4.1.2 扩建后公路线形指标与技术标准、规范的符合性
扩建后梅观高速公路平面技术指标与既有梅观高速公路一样,全线平面指标同样满足现行标准、规范的要求;与既有梅观高速公路相比,扩建后梅观高速公路纵断面有所变化,经过检查,纵断面指标均满足现行标准、规范的要求。扩建后的公路平纵线形指标符合性好。
4.1.3 运行速度分析及测算运行速度的方法、参数
公路路线运行速度设计方法是以车辆的实际运行速度V85作为设计车速进行路线平纵几何线形设计或验证的方法,它是公路安全评价的一个重要指标,利用预测运行速度对项目的路线、路基路面、桥梁、路线交叉和交通工程及沿线设施进行评价。
运行速度V85是指在干净、潮湿条件下,85%的驾驶员行车不会超过的速度,即特定路段上第85个百分位上的车速,<指南>中对于运行速度V85的计算方法有两种:
交通部公路科学研究所<运行速度设计方法与标准>的研究成果;
<指南>修正后的澳大利亚计算方法。
本次评价以前者为基础进行运行速度V85的计算。
1．划分分析路段
根据路线的平、纵面设计线形指标数据,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,并采用运行速度测算模型测算相应路段单元的特征结点速度。分段标准同前。
2．车型选择
在运行速度测算时分别对小客车,大货车两种车型进行计算,以期综合分析评价。
3．测算方向及初始速度值
对正向车流、反向车流分别进行运行速度测算。测正向车流运行速度时,起点至华为立交段初始速度取设计速度,华为立交至终点段初速度值取起点至华为立交段的末速度值;测反向车流运行速度时,终点至大发埔立交段初始速度取设计速度,大发埔立交至起点段初速度值取终点至大发埔立交段的末速度值。
4．平直路段的运行速度测算
在平直路段上,仍按匀加速或匀减速运动进行测算。平直路段上期望速度:小客车为120Km/h、大货车为75Km/h;本路段小客车采用加速度0.25m/s2,大货车采用加速度0.2 m/s2。
5．采用的测算模型
(1) 对于曲线段:采用<平曲线上的速度预测模型>计算曲线中点和曲线出口速度;
(2) 对于纵坡路段:采用标定车辆的功率重量比的公式计算法,同时结合<特殊纵坡下各车型运行速度修正值>,准确计算坡顶,坡底点的速度;
(3) 对于弯坡路段采用<弯坡组合线形下的运行速度预测模型>计算出弯坡曲线中心点,出口点的速度。(以上测算模型见<指南>相应章节)。
6．影响因素的修订系数
行车道宽度对于运行速度的影响:
行车道宽度等于3.75m,路缘带宽度等于0.5m,硬路肩宽度等于2.5m时,对运行速度不进行修正,否则需对运行速度进行修正。
由路基标准横断面组成分析,行车道宽度为3.75m,路缘带宽度为0.75m,硬路肩宽度3m或者2.5m,故对运行速度影响不予考虑。
7. 运行速度V85的测算手段
应用中交一公院自主研发的<高速公路运行速度分析系统>进行运行速度的测算与分析。该系统已经经过软件技术部门的各项鉴定评审,并获得省级工程优秀软件一等奖和全国工程勘察设计优秀软件铜奖。
4.1.4 测算结果及评价
1 测算结果
根据全线曲线半径和纵坡坡长、坡度的大小对路线进行划分分析单元,按照小客车的划分标准将本段分为1个分析单元,按照大货车的划分标准将本段分为7个分析单元。 正向小客车、大货车的初始速度分别为100 Km/h、75 Km/h,反向小客车、大货车的初始速度分别为100 Km/h、75 Km/h,经过测算得到正向小客车、大货车运行速度测算图表见附图T-5,T-6;附表B-5,B-6;反向小客车、大货车运行速度测算图表见附图T-7,T-8;附表B-7,B-8。
2 评价
对上述运行速度图、运行速度梯度图进行综合分析能够得出:全线正向和反向车辆在相邻路段单元的运行速度变化较小,速度梯度都小于10Km/h/100m,相邻路段的运行速度差△V85均小于10Km/h,沿线相邻之间的技术指标逐渐变化,运行速度协调性好,表明线形设计的连续性和设计元素相容性均合理可行。