鄭麗娜 ,郝建濤,英鵬程
(1黑龍江省公路工程監(jiān)理咨詢公司,哈爾濱150001;2黑龍江職業(yè)學(xué)院,哈爾濱150001)
資料顯示:駕駛員在行車過程中,主要是依靠感官來(lái)感受各種信息。各種感覺器官所接受外界信息的比例依次為:視覺80%、聽覺14%、觸覺2%[1]。駕駛員在駕車過程中,總是習(xí)慣于使視線平順地、合乎思維的方式前進(jìn),所以,從安全的方面來(lái)考慮,道路的設(shè)計(jì),既要使道路的線形尺寸合理,又要滿足各種組合設(shè)計(jì)的要求,從而設(shè)計(jì)出一條連續(xù)的、順暢的道路。
直線是道路幾何線形的要素之一,它的優(yōu)點(diǎn)是方向明確、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、距離最短,所以在道路設(shè)計(jì)中被廣泛使用。我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)直線的長(zhǎng)度作了如下規(guī)定:直線的最大長(zhǎng)度沒有明確的限制要求,但是最好不要超過20Vm,當(dāng)設(shè)計(jì)速度≥60km/h時(shí),要求反向曲線間的直線長(zhǎng)度不小于2 Vm、同向曲線間的直線長(zhǎng)度不小于6 Vm;當(dāng)設(shè)計(jì)速度<40 km/h時(shí),參照著上述標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。
從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可知,直線長(zhǎng)度增加,交通事故的死亡率同步上升,原因是:直線的線形過分單調(diào),很容易引起駕駛員疲勞,使之打瞌睡,造成反應(yīng)上的遲鈍,容易出現(xiàn)判斷上的出錯(cuò)。還容易使駕駛員思想上放松,當(dāng)遇到突發(fā)事件時(shí),根本來(lái)不及采取措施而造成車禍。在直線上,由于線形好,容易超速行駛。
我們知道:當(dāng)直線的長(zhǎng)度過短時(shí),交通事故率也很高,原因就是道路設(shè)計(jì)中的線形組合不合理,形成了“斷背曲線”。還有的就是,直線長(zhǎng)度過短,導(dǎo)致駕駛員的反應(yīng)時(shí)間不足,誘發(fā)交通事故。
可見,直線長(zhǎng)度過長(zhǎng)、過短,對(duì)交通安全都是不利的。
《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定:對(duì)直線的最小、最大長(zhǎng)度都應(yīng)限制,道路曲線、直線長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)應(yīng)合理。
直線長(zhǎng)度對(duì)道路交通安全的影響,主要是對(duì)駕駛員的心理、視覺反應(yīng)產(chǎn)生影響。來(lái)自國(guó)外的一些資料標(biāo)明,駕駛員在直線上駕車超過70s,就會(huì)有單調(diào)的感覺。而且要是沒有超車,當(dāng)直線的長(zhǎng)度達(dá)到4.8 km時(shí),駕駛員就會(huì)感到煩躁不安了,嚴(yán)重的開始打磕睡,從而帶來(lái)毀滅性的后果。所以,直線的長(zhǎng)度不應(yīng)該太長(zhǎng)?;诖?,我國(guó)規(guī)范中規(guī)定:直線的最大長(zhǎng)度一般不大于設(shè)計(jì)速度的20倍(m)。
我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)采用的是設(shè)計(jì)速度,其他大多數(shù)數(shù)國(guó)家采用的都是運(yùn)行速度。所以,此規(guī)定不是很合理。筆者認(rèn)為,汽車行駛是受前、后曲線上汽車運(yùn)行速度的影響較大,所以汽車在直線上的運(yùn)行速度是不可能相同的。也就是說,汽車在直線上的速度并不總保持設(shè)計(jì)速度來(lái)行駛,應(yīng)該是變速過程,因此,不同線形條件下,直線的最大長(zhǎng)度的規(guī)定也應(yīng)該是不同的。根據(jù)上面所述,本文根據(jù)運(yùn)行速度,對(duì)直線的最大長(zhǎng)度也相應(yīng)地作出了修正。
實(shí)際上,汽車在直線上,它的運(yùn)行速度也不是不變的,在經(jīng)過前后曲線的運(yùn)動(dòng)后,運(yùn)行速度也發(fā)生了加速、減速的改變。我們假設(shè)在前一曲線上的運(yùn)行速度為v1,駕駛員以a1加速駕車,達(dá)到汽車的最佳速度v最佳,汽車走過的距離是L1,時(shí)間t1。如果直線很長(zhǎng),駕駛員就可以v最佳行駛,一直到下一個(gè)曲線,這段距離是L2,時(shí)間t2。在下一個(gè)曲線前,駕駛員通常會(huì)降低速度來(lái)滿足曲線的要求,這樣汽車就要以a2來(lái)減速,汽車走過的距離是L3,時(shí)間 t3。
本文就是以汽車行駛時(shí)間最長(zhǎng)不允許超過70s作為一個(gè)控制條件,則:
將速度的單位換算為km/h,則有:
在(6)公式中v1-前一曲線終點(diǎn)的運(yùn)行速度(km/h);
v最佳-駕駛員所期望的速度(km/h);
v2-后一曲線起點(diǎn)的運(yùn)行速度(km/h);
v1、v最佳、v2根據(jù)半徑、速度的回歸公式得到,加速度和減速度如果也是已知條件,就可以求出直線的最大長(zhǎng)度了。例如:在綏滿公路上,汽車的期望速度是120 km/h,加速度、減速度都取的0.15 m/S2[2],則直線段的最大長(zhǎng)度為:
駕駛員駕駛汽車在直線上行駛,它的速度與前后曲線的半徑大小是有關(guān)系的。所以,汽車在直線上的運(yùn)行速度也應(yīng)該是不同的。如果以直線上起點(diǎn)、終點(diǎn)的運(yùn)行速度來(lái)作為直線最大長(zhǎng)度的控制條件,所得出的直線段的最大長(zhǎng)度更為符合實(shí)際。
[1]鄭安文.道路交通安全概論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.
[2]中華人民共和國(guó)交通部.公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南[M].北京:人民交通出版社,2004:36~41.