[2017年整理]融入环境,保障安全0

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1、 主讲：刘子剑 * 主讲：刘子剑 *一、公路设计理念的演进二、现代理念的基本内涵三、运行安全的保障四、环境因素的考虑五、现代理念对设计师的要求量的扩张质的提高现代理念美国：从1960年代中期开始 一般国家：从1980年代开始19世纪末到20世纪80年代中国：从21世纪初开始关注u三阶段重点网络的形成数量的扩张研究几何、运行与安全间的关系引出服务水平概念关注环境和安全问题通行能力不足安全问题严重环境遭到破坏车轮仍为第一大杀手环境问题难以避免量的扩张质的提高现代理念美国：从1960年代中期开始 一般国家：从1980年代开始19世纪末到20世纪80年代中国：从21世纪初开始关注1. 三阶段特点一、公

2、路设计理念的演进发达国家普遍从19世纪末到20世纪80年代。二战结束后，进入快速发展期u 美国 持续到60年代中期网络的形成、数量的扩张2. 量的扩张阶段30年代，重点提供全天候的行车条 件路面20年代之前，连接各城市、农场 市场间的路网二战之前，加快解决日益增长的交 通需求问题60年代末，高速路网已经建成 目前总量的90% 主要问题：通行能力不足、安全问题严重、环境遭到破坏一、公路设计理念的演进u中国 至今仍然处于快速发展期。至本世纪前设计、环境、安全问题突出！2. 量的扩张阶段一、公路设计理念的演进u美国 从1960年代中期开始：l重点研究通行能力、运行与安全l重新修订技术标准l对通行和安

3、全问题严重的工程进行改造3. 质的提高阶段一、公路设计理念的演进l重点突出通行能力与运行安全3. 质的提高阶段u 中国 从1980年代开始：l1984年，我国开始对通行能力进行研究，同时也开始了对运行安全的研究l“九五”期间，国家计委立项对 公路通行能力进行专项科技攻关，完成我国首部公路通行能力手册 一、公路设计理念的演进l仅限于研究，技术标准十几年未变4. 现代理念一、公路设计理念的演进u美国l广义生态理念l灵活设计理念l宽容设计理念l创作设计理念l 重点突出环境与运行安全4. 现代理念一、公路设计理念的演进u 中国 从本世纪初开始：l2003年，新的技术标准修订完成l2003年，川九公路改

4、建完成l2004年，交通部开展公路勘察设计典型示范工程活动，提出“新理念”l 强调“安全、环保、舒适、和谐”(1) 坚持以人为本，树立安全至上的理念；(2) 坚持人与自然和谐，树立尊重自然、保护环境的理念；(3) 坚持可持续发展，树立节约资源的理念；(4) 坚持质量第一，树立让公众满意的理念；(5) 坚持合理选用标准，树立设计创作的理念；(6) 坚持系统论的思想，树立全寿命周期成本的理念。 一、公路设计理念的演进4. 现代理念u 中国式新理念六个坚持，六个树立传统设计理念以满足技术标准的要求为基本准则。现代设计理念除了满足技术标准的基本要求外，还包括满足横向多因素的要求及纵向可持续的发展等。

5、安全：结构安全、交通运行安全 环境：广义的生态环境、人文环境 功能：交通需求、人的高品味需求 用地：土地、矿产资源 造价：全寿命期成本1. 影响设计的主要因素安 全环 境功 能用 地造 价各项要素量化程度量化度量化度造价量化度最高量化度最高安全等难以量化等难以量化2. 传统理念下各要素的权 重u量化度的影响二、现代理念的基本内涵技术、经济指标： 为设计关注的重点安全、环境： 往 往被弱化u权重的偏移二、现代理念的基本内涵2.传统理念下各要素的权 重技术经济指标占有最大的权重，设计以满足技术标准要求为基本准则安 全环 境功 能用 地造 价各要素量化度的发展趋势u量化 度的发 展趋势造价安全预测、

6、评价水平的提高安全等量化度提升全寿命期成本的引入造价等量化度下降二、现代理念的基本内涵3.新理念下各要素的权重l 安全、环境将赋予更大的权重基本内涵：l 满足当代人的交通出行需求功能l 提供安全、舒适的交通方式安全l 与自然、社会环境和谐一致环境l 满足后代人持续的发展需求资源二、现代理念的基本内涵安全、环境在新理念中居于最重要的地位4.现代理念的基本内涵运 行设 施行人行人车辆车辆公路设施公路设施1. 对安全设计的再认识（1）影响安全的主因是什么？（2）安全设计的对象是什么？（3）安全设计的要素是什么？三、运行安全的保障结果表明：发生交通事故的主因，是驾驶员的违章和操作失误（1）影响安全的主

7、因是什么？误区之一影响交通安全的主要因素是驾驶员1. 对安全设计的再认识三、运行安全的保障那么，引起驾驶员出错的原因是什么？人的自身道路原因交通事故交通事故1. 对安全设计的再认识三、运行安全的保障人的自身l与驾驶员的期望相违背l公路所显现的信息不足l 驾驶员身体、精神状态、生理缺陷、任务要求、教育、训练和经验等在对13000个事故样本分析后，欧盟认为：70的事故是因道路缺陷所致因此 驾驶员的出错，在很大程度上来自于道路的缺陷安全设计的任务，就是尽可能使运行条件与人的特性相匹配，尽可能消除潜在的事故隐患1. 对安全设计的再认识道路原因三、运行安全的保障u公路交通安全设计不仅仅是交通工程设计者的

8、事，其内容也不仅仅包含安全设施u组成道路的各个要素都与交通安全有关，包括： 平纵线形 视距 超高（2）安全设计的对象是什么？误区之二交通安全设计的对象是交通安全设施，与路桥无关因此，安全设计对象包括各相关专业，并贯穿从规划到建设的全过程1. 对安全设计的再认识 路线交叉 结构构造 安全设施三、运行安全的保障标准、规范的规定指标在特定条件下满足了对安全的需求，但仅仅满足了规定值并不能保证道路就是安全的：l几种要素的组合可能是有害的。如运行速度不连续等l部分要素需通过检验，才能发现潜在的安全问题。如视距等（3）安全设计的要素是什么？误区之三只要设计满足了技术标准的要求，道路即是安全的因此，安全设计

9、是多因素考虑的过程。除应满足标准、规范要求外，尚应充分考虑车辆运行特征、驾驶员行为和生理、心理特征等1. 对安全设计的再认识三、运行安全的保障“被动”“主动”容错防护l 满足驾驶员期望，与人、机特征相一致l 尽可能采取“主动”的预防、容错措施l 必要时辅以“被动”的防护措施2. 安全设计原则与要点设计原则“主动”预防p 安全的几何设计p 人性化的运行速度p 足够而简明的信息p 宽容的路侧p 宽容的设施p 分级防护设施p 三、运行安全的保障3. 一致性设计u 一致性设计的定义所设计的道路与驾驶员期望相符合，以有效地给驾驶员建立起一种明了的期望信 息，并保证这种信息始终一致地出现在全线。l 一致性

10、设计，使驾驶员在一定情况 下能下意识地采取正确行动l 不一致的设计，与驾驶员的期望相 违背，将会导致判断和操作错误三、运行安全的保障u期望论期望 就是驾驶员依据过去的成功经验，对一般情况作出可预知的下意识反应是由驾驶员的经验和训练形成的。以同样方式发生并已成功处理的事件，将记忆在驾驶员的知识库里23456011.02.03.04.05.0非期望事件期望事件信息量(bit)反 应 时 间 (S)中间状态驾驶员反应时间与信息量关系图公路所显现的信息不足、 与驾驶员的期望相违背等3. 一致性设计因此，所设计的道路应与驾驶员期望相一致，并尽可能简化信息三、运行安全的保障北京西直门立交结构复杂，出口信息

11、冗长、杂乱工程实例3. 一致性设计三、运行安全的保障u 一致性设计的主要内容（1）运行速度的一致性（2）车道的连续性（3）出口运行的一致性（4）流出方向的一致性（5）避免路段重复（6）车道平衡3. 一致性设计三、运行安全的保障（1）运行速度的一致性相邻路段间运行速度的连续性关注平纵指标均衡，线形连续运行速度与设计速度的一致性关注运行速度过大时，视距、超高的不匹配3. 一致性设计要求l道路平纵面线形连续、流畅，避免产生突变（美国：用弹簧尺初步定线）l设计速度低于80km/h时，不片面追求高指标，避免运行速度远超设计速度三、运行安全的保障u 运行速度的检验与调整检验项目检验指标调整方法小客车大中型

12、货车连续性 （相对值）V85级差15km/hV85级差10km/h相邻两段修改设计或设过渡段绝对值 （一致性）V85VOKVV85V+20km/hV不变，超高、视距按 V+10计算V85V+20km/h以V+20为设计速度或调低线形要素 3. 一致性设计以设计速度控制线形指标以运行速度检验并调整设计三、运行安全的保障（2）车道的连续性(b)直行车道在象限内转弯(c) 直行车道X形交叉(a) 直行车道十字交叉保证主交通流方向的连续 性和基本车道数的连续性 3. 一致性设计三、运行安全的保障北京机场第二高速公路与机场北线交叉的互通式立交 u 工程实例3. 一致性设计（3）出口运行的一致性无论是流出

13、方式还是流出位置，全线始终保持一致出口运行不一致出口运行一致3. 一致性设计三、运行安全的保障（4）流出方向的一致性改造前改造后右侧且单一出口的一致性 3. 一致性设计三、运行安全的保障4. 宽容性设计（1）宽容的净区路测能保证冲出车道的车辆安全并能返回的宽度 净区内有障碍物或危险边坡时，方须防护三、运行安全的保障（1）宽容的净区三、运行安全的保障l 边坡：保证冲出外侧车道的车辆安全并能返回 l 视距：相对于运行速度的视距得到保证注意弯道内侧中央分隔带对弯道内侧车道视距的影响车道中心至左侧障碍物的横净距计算值：DjR1（1cos (28.65SR1) ) 式中，R1RD1D1M2W2L4. 宽

14、容性设计（2）宽容的边坡l 路堤：边坡度不致翻车，能安全返回l 路堑：冲出的车辆不致受到伤害4. 宽容性设计三、运行安全的保障加拿大高速公路挖方、填方路基典型横断面4. 宽容性设计三、运行安全的保障u 工程实例海满一级公路舒缓的曲线形填方边坡，提高了行车 安全性，增强了公路与草原的融合性（3）宽容的排水设施l 边沟：宽浅型，不使净区内的排水结构物阻挡或颠覆车辆4. 宽容性设计三、运行安全的保障（4）宽容的交通设施l 标志：充分考虑人的生理、心理特征，避免信息过量4. 宽容性设计三、运行安全的保障l以陌生人作为服务对象 l 尽可能提供肯定的信息 l 尽可能分解复杂的信息来源 （4）宽容的交通设施

15、l 杆柱：如发生碰撞，立柱可以被剪断4. 宽容性设计三、运行安全的保障u 环保设计理念公路的建设对环境的破坏应降低到最低程 度，当不可避免时，应最大程度予以恢复川九路：不破坏就是最大的保护！1.生态保护l 人类赖以生存的土地、水体等自然资源，为后代留下可持续发展空间l 动物及其种群的多样性、生存及其迁徙的空间l 植物及其种群的多样性，严格控制外来物种公路工程纳入广义的生态系统以生态中心，不再以人为中心（1）生态保护四、环境因素的考虑l 地貌的恢复l 水系的恢复森林表土的取土森林表土的摊铺（2）生态恢复l 植被的恢复l 腐植土的保护与利用1.生态保护四、环境因素的考虑2.节约资源人均耕地占有量只

16、有世界平均水平的33 公路法规定：“公路建设应当贯彻切实保护耕地、节约用地的原则” l 少占或不占好地 l 合理定线，避免大填大挖l 合理采用互通形式l 临时性用地的复垦l 合理设置取、弃土场（1）土地资源四、环境因素的考虑2.节约资源（2）水体资源（3）矿产资源三肢菱形 四肢交叉的三肢菱形 菱形占地较少的一种互通形式 四、环境因素的考虑3.道路景观四、环境因素的考虑u什么是美的公路？ p 协调性与沿线自然景观、历史和文化相协调p 舒适性带给用路者以舒适和美的享受p 简练性造型简练、安详、成熟（1）景观美的体现u 景观的协调性与道路构造 相协调与地域风情、 历史相协调与时代 相协调与自然环境 相协调景观设计景观设计四、环境因素的考虑3.道路