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1、山区分离式高速公路运行速度模拟检验丁健华 丁正林 庄稼丰（中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北 武汉 430056） 摘 要：本文结合运行速度设计新理念，针对山区分离式高速公路运行速度模拟检验效率低 下的现状，分析了其主要原因，并提出了智能化、交互化、自动化的解决方案，采用自主研 发的计算辅助软件提高了山区分离式高速公路运行速度模拟检验的效率。 关键词：山区高速公路 分离式 运行速度 模拟检验一、引 言近年来，交通安全形势异常严峻，国家有关部门加强了“以人为本，安全至上”的公路 设计新理念的宣传，使基于运行速度的设计新方法渐入人心，运行速度模拟检验也已成为公 路设计中举足轻重的关键环节。但
2、在山区分离式高速公路设计中，因项目地质复杂、地势险 峻，平纵线形设计更复杂、桥隧构造物更密集，运行速度模拟检验效率低、困难多。为此，本文结合运行速度设计新理念，分析了山区分离式高速公路运行速度模拟检验工 作效率低下的主要原因，提出了智能化拼接的解决方案，并自主研发了运行速度计算辅助软 件，为提高山区分离式高速公路运行速度模拟检验效率提供了新的思路。二、运行速度设计新理念（一）运行速度与设计速度设计速度，是公路设计的控制要素，是根据一条公路的功能、等级、服务水平、沿线地 形地质等自然条件，同时考虑控制工程规模及造价，而确定的一定长度内不变的最低速度控 制值，它决定了几乎所有公路几何设计参数，直接
3、影响着公路的营运安全与效率。运行速度，是指绝大多数（85）具有一定驾驶技术、心情状态良好的驾驶员，根据车 辆、道路、交通、天气等客观条件和个人驾驶习惯所实际采用的安全行车速度，简称 V85。运行速度在驾驶行为、心理、视觉需求、汽车性能特征、线形几何设计等因素综合影响 下是连续变化的，比设计速度更贴近实际行驶速度。通过在典型公路上大量行驶车辆的实际 行驶速度观测，统计、分析、总结其数据分布，可回归出运行速度的测算模型。（二）基于运行速度的设计方法目前，常用的基于设计速度的路线设计方法，已被实践证实可能导致线形设计出现：设 计要素易采用最低指标、前后平纵线形一致性和均衡性设计易忽略、与实际行驶特性
4、相符性 较差等问题。针对设计速度法的这些缺陷，近 20年来，国外路线设计人员提出了基于运行速度的设 计方法，利用运行速度来研究、解决道路线形设计问题，具有：更强的设计针对性、更全面 地考虑了各种影响因素、线形设计更连续均衡、保证线形与实际行驶车速更协调、有效消除 行车安全隐患、更人性化地顾及驾驶员的行车安全等诸多优点。（三）国内运行速度研究应用现状运行车速理论优势突出，是我国公路设计理论体系的发展方向。我国交通部在参考和借 鉴澳大利亚、美欧等国家的运行速度测算方法和标准的基础上，于2004年 11月 1 日实施行业推荐性标准公路项目安全评价指南（JTG/T B05-2004）（下文简称指南）其
5、初 步提出的安全性评价内容、方法和标准，主要适用于高速或一级公路新改扩建工程的运行速 度模拟检验，促进了运行速度设计法在我国高等级公路设计项目中的推广应用。而在最新修订的公路工程基本建设项目设计文件编制办法（2007 年版）（下文简称 编制办法）中，提高了对安全设计的要求，重点增加了“运行速度对运营安全模拟检验” 等内容。编制办法在“总体设计”章节明确了运行速度模拟检验的要求：1“对设计速度小于等于 100km/h 的路段，宜采用运行速度方法，对可能出现运行速 度差大于 20km/h 的路段进行安全性分析、评价”；2绘制直观的“运行速度曲线图”和“运行速度计算表”，为交通工程设计提供依据。三、
6、现状分析根据指南和编制文件规定，全路线的运行速度模拟检验必须按不同行驶方向（正 向或反向）、不同测试车型（小客车和大货车）进行多次V85测算，并绘制所有运行速度计 算图表。但目前山区分离式高速公路设计中运行速度模拟检验效率低下，严重制约了整体设 计的生产进度，经分析，主要原因有如下三个方面：（一）分离式设计工况繁多且设计习惯不统一与平原微丘地区高速公路相比，山区高速公路平纵设计更为复杂，经常因为新老路分幅 展线、小间距分离隧道、上下行分幅拉纵坡、跨越不同投影面等不同工况，分别采用平纵均 分离、仅平面分离、仅纵面分离、仅桩号分离等多种的分离式设计。在进行这些分离式设计 时，不同设计单位或设计人员
7、的设计习惯也是大相径庭，经调研，主要有三种：“左幅分离 +右幅分离”、“左幅贯通+右幅分离”、“右幅贯通+左幅分离”（如图 1 所示）。QD左幅分离+右幅分离9 ZDQD （2）左幅贯通+右幅分离QD七 6_6 二占_ZDff图1三种不同的分离式设计习惯V85测算需要全路线真实的连续桩号，但因为分离式设计工况繁多和不同的设计习惯， 所以必须在 V85 计算前完成大量预处理工作，包括：理顺所有线位对应关系、复核各分离 式线位起终点桩号、拼接所有零散分离线位为左右连贯线、校验各类断链数据等。为应付这 些繁琐的预处理工作，设计人员需花费大量精力和时间，直接导致了运行速度检验效率低下。（二）比选线较多
8、且复杂时计算量大因山区高速公路的地质地形更为复杂，故在初步设计阶段比选线位一般较多，特殊困难 路段，推荐线和比较线均可能为复杂的分离式设计。按编制文件规定，与推荐线类似， 各比较线也需进行运行速度检验。比较线的检验对象是：被比较路段以外的推荐线路段与比 较线路段一起组成的连贯线位。图 2 比较线运行速度检验的示例如图2示例，推荐线K、比较线A、比较线B的运行速度检验对象可理解为表1所示。表 1 示例图中推荐线和比较线的运行速度检验对象线位名称右幅检验对象顺序左幅检验对象顺序推荐线KK1 + K2 + K3 + K4 + K5K5 + K4 + K3 + K2 + K1比较线AK1 + A +
9、K3 + K4 + K5K5 + K4 + K3 + A + K1比较线BK1 + K2 + K3 + B + K5K5 + B + K3 + K2 + K1可见，若山区高速公路项目中比选线越多、越复杂，运行速度的计算量也就越大，也直 接影响了运行速度模拟检验工作的效率。（三）运行速度图表绘制修改量大根据编制文件规定，公路项目运行速度检验完成后，必须完成“运行速度曲线图” “运行速度计算表”等图表成果的绘制，主要包括“右幅小客车”、“右幅大货车”、“左幅小 客车”、“左幅大货车”等四类，图表绘制工作量大。若设计线位局部调整一次，将导致 V85 重新计算、运行速度图表重复绘制；设计线位 调整次数
10、越多，运行速度重复工作量也就翻倍增加，严重降低了运行速度检验工作的效率。四、解决方案针对导致山区分离式高速公路运行速度模拟检验效率低下的三个主要原因，我公司成立 了 QC 小组进行课题攻关，充分总结了我公司近年来在大量山区高速公路设计生产项目中积 累的运行速度计算经验，自主研发完成了运行速度计算辅助软件“公路运行速度计算分 析系统JSL-V85”（见图3），为山区分离式高速公路运行速度模拟检验提供了智能化、交互 化、自动化的解决方案，有效提高了运行速度模拟检验的效率。顶目皆理数弼镐入主菜单-115039491.255.323.申41设畳85计算越数VS5计显苓数一琪元血 一起点半径一 ! 右偏
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