摘 要：闡述了高等級公路視距加寬計算方法在高等級公路設計中的應用。通過行駛速度建議值修正停車視距計算公式，對比計算橫淨距和公路既有橫淨距，确定公路視距加寬值，并提出具體解決措施。該方法适用于以小客車為主要車型的高等級公路平面視距加寬計算，可以提高公路設計工作效率，可以在一定程度上避免視距不足導緻交通安全事故的發生。

關鍵詞：高等級公路;停車視距;橫淨距;加寬值;

《公路項目安全性評價規範》[1]JTG B05—2015(下稱:公路評價規範)對運行速度協調性及視距評價采用v85，而《公路路線設計規範》[2]JTG D20—2017(下稱:路線設計規範)對視距計算采用的是路面行駛速度(潮濕路面)。路線設計規範中采用的行駛速度的前提條件是在路面潮濕情況下車輛行車速度和輪胎摩擦系數取值進行計算，該行駛速度大大低于公路設計速度。從公路路線設計者角度出發、以小客車為主要車型的高等級公路為研究對象，介紹高等級公路視距加寬計算方法在高等級公路設計中的應用。

高等級公路主要針對高速公路、一級公路，平面視距一般根據《公路路線設計規範》[2]JTG D20—2017采用停車視距。停車視距由兩部分組成:駕駛者在反應時間内行駛的距離;開始制動到刹車停止所行駛的距離，即為制動距離。

式中:f1為縱向摩阻系數，依車速及路面狀況而定;v為路面潮濕狀态下的行駛速度。

在公路路線設計過程中，通常根據圓曲線半徑、速度計算汽車在運行過程中所需要的橫淨距，對比公路标準橫斷面中既有的橫淨距，如果理論計算的需求橫淨距大于既有的橫淨距，公路就需要改變橫斷面布局或者加寬路面，使調整後的既有橫淨距滿足理論計算需求。

随着汽車安全性能的逐步提高，駕駛者信心上升，行車速度快，高等級公路潮濕路面或積水條件下車輛行駛速度大多數超越了路線設計規範中代入計算采用的路面行駛速度(潮濕路面)，存在不安全隐患。在大量的公路路線設計實踐中如果按行駛速度(潮濕路面)代入公式計算停車視距偏不安全，将v85代入公式計算停車視距是否可行?這是一個值得研究的問題。

在項目路線設計過程中，高等級公路均會對路線進行運行速度模拟和計算，用于檢驗路段行車速度與設計速度的符合性、相鄰路段速度協調性。從安全駕駛的角度考慮，計算停車視距應考慮三個速度:行駛速度(潮濕路面)、設計速度、運行速度v85。

按公路路線規範和公路評價規範要求，小客車v85與設計速度差值≤20km/h，相鄰路段速度差≤20km/h[1];若不滿足，應調整路線平縱設計，使其滿足運行速度的要求。例如:某高速公路，設計速度100km/h(按路線規範7.9.1條文說明:行駛速度85km/h計算，潮濕路面摩擦系數0.3)，停車視距為160m;若将設計速度100km/h代入計算，對應的潮濕路面摩擦系數是0.29，停車視距為205.2m，比原規範值将增加45.2m。對于這種情況下，如果實際營運階段速度為100km/h，當路面潮濕情況下，車輛運行速度大于85km/h行駛，平面視距将得不到滿足。通常情況下，設計速度、運行速度v85大于潮濕路面行駛速度規範值，從公路運營安全角度考慮，設計者應采用設計速度或者運行速度v85代入計算停車視距将更為安全。

在平原微丘區，高等級公路路線指标相對較高，運行速度v85大多數情況下大于設計速度，小客車運行速度較高，超車頻繁;計算停車視距時，建議采用運行速度v85代入計算。在山嶺重丘區，高等級公路路線指标相對較低，橋隧比相對較高，曲線範圍内平面視距加寬對橋梁、隧道設計、施工難度增加較多且條件困難段設計限速值較為嚴格，因此建議采用設計速度代入計算。

計算平面視距行駛速度推薦采用如下公式:

式中:v1為運行速度v85;v2為設計速度。

根據停車視距計算公式，參數中除了速度影響就是公路的縱坡。路線規範對停車視距考慮縱坡為0%。高等級公路設計速度60km/h、80km/h、100km/h、120km/h，其對應的最大縱坡6%、5%、4%、3%。按最不利工況組合考慮，一級公路、設計速度60km/h(按路線規範7.9.1條文說明:行駛速度54km/h計算，潮濕路面摩擦系數0.33)[2]，停車視距規範值為75m(計算值73.2m);imax=6%下坡情況下若考慮縱坡的計算值應為80m，較規範值增加5m。根據計算，縱坡對停車視距的影響相對較小，在實際設計過程中可以不考慮。如果考慮縱坡修正，理論計算公式如下所示。

以高等級公路路線線形為主要研究對象進行研究。在确定了停車視距後，就可以根據公路線性的幾何關系，計算汽車在運行過程中所需要的橫淨距。由于高等級公路線形指标高，圓曲線長度較長，一般大于停車視距;而低等級公路公路線形指标較低，圓曲線長度相對較短，圓曲線長度容易出現小于停車視距的情況。低等級道路線形變化情況更加多樣，但低等級公路上汽車行駛速度較低、汽車制動距離短，對于視距問題的解決方案與高等級公路解決方案有較大不同，低等級公路多采用路塹側挖方視距加寬和增設凸透鏡的方式解決視距不良問題，較少采用加寬路面的解決措施;由于低等級公路沒有中央分隔帶，也沒有中央分隔帶縮窄的基礎條件。以下幾何關系适用于絕大多數高等級公路，對于圓曲線長度小于停車視距的特殊情況需要單獨研究計算。

圖1 圓曲線橫淨距幾何關系 下載原圖

式(3)為三角函數按泰勒級數展開式[3]，式(4)中Z為視點需求的橫淨距，S為修正後停車視距，見式(1)或者式(2),R為圓曲線半徑。

根據式(4)得到未加寬前公路的計算橫淨距，對比公路未加寬前公路既有橫淨距，可以進一步計算得到視距加寬值大小。

(1)公路内側(中央分隔帶側)路緣帶加寬值△b1(圖2)

内側車道駕駛者行車時視點位置距離路緣帶的平面距離為1.5m，豎向距路面高度為1.2m。未加寬前公路既有橫淨距B=b C 1.5,b為内側路緣帶寬度，C建築界限餘寬，視點距内側路緣帶邊緣1.5m。B≥Z，不加寬;B<Z，内側路緣帶加寬值△b1=Z-B-△b2，△b2為中央分隔帶縮小寬度值;為節約建設投資，條件允許情況下，應優先考慮縮小中央分隔帶寬度增加橫淨距。

圖2 中央分隔帶護欄視距加寬方式 下載原圖

根據規範對視距的定義，視點所看到的路面目标物高度為0，而中央分隔帶的台階高度一般在10～15cm，該台階會遮擋遠處很小的一部分，不能嚴格意義上保證遠方視線空間内的部分路面不被台階所遮擋。如果嚴格意義上進行限制，建築餘寬C将不能計入既有橫淨距，未加寬前公路既有橫淨距應修改為B=b 1.5，内側路緣帶加寬值應修改為△b1=Z-B-△b2。

由于高等級公路路線線形需要滿足視距要求，對圓曲線半徑的取值要求相對較大，既有橫淨距容易不滿足要求;而高速運行的車流下主要避讓的是突發情況下的人或者車輛，而主要目标障礙物體高度遠大于中央分隔帶台階高度，設計過程中建議可以根據實際情況論證是否将C值納入既有橫淨距。

(2)公路外側(路塹邊坡側)既有橫淨距及加寬值△B'(圖3)

外側車道駕駛者行車時視點位置距硬路肩邊緣的平面距離為1.5m，豎向距路面頂面高度為1.2m。公路既有橫淨距B'=B1 B2 B3 B4 B5 B6(B1:視點平距1.5m;B2:硬路肩寬度;B3:土路肩寬度;B4:邊溝寬度;B5:碎落台寬度;B6:邊坡寬度)。B'≥Z，不加寬;B'<Z，外側加寬值△B'=Z-B'。

在高等級公路設計中，部分設計者忽略了中央分隔帶和路塹邊坡側橫淨距計算驗證，橫淨距不足将直接導緻平面視距不足而引發交通事故。部分設計者在雨水充沛地區進行高速公路路塹邊坡設計中選用灌木進行邊坡綠化，很多高速公路通車數年後，邊坡由于灌木生長旺盛阻擋了視線，非常容易引發交通事故。從設計者角度建議在高等級公路設計過程中，應加強橫淨距計算驗證，避免安全風險。視距不足的加寬具體措施如下:

圖3 路塹邊坡視距加寬方式 下載原圖

(1)當公路内側(中央分隔帶側)既有橫淨距不滿足視距計算要求時，可考慮縮小中央分隔帶寬度、增加内側路緣帶寬度兩種方式完成視距加寬，保證内側橫淨距，解決内側視距不足問題。

(2)當公路外側(路塹邊坡側)既有橫淨距不滿足視距計算要求時，可考慮通過增加外側車道路面寬度、增加碎落台寬度、視點安全高度處(岩質邊坡1.1m、土質邊坡0.9m)設置視距平台三種方式完成外側視距加寬，保證外側橫淨距，解決外側視距不足問題。

[1] 中華人民共和國交通運輸部．公路項目安全性評價規範:JTG B05—2015[S]．北京:人民交通出版社股份有限公司，2015.

[2] 中華人民共和國交通運輸部．公路路線設計規範:JTG D20—2017[S]．北京:人民交通出版社股份有限公司，2017.

[3] 中華人民共和國交通部．公路路線設計規範:JTJ 011—94[S]．北京:人民交通出版社，1994.

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