具有中央分隔带弯道外侧超车车道的视距.pdf

第 2 4卷第 5期 2 0 0 4年 9月 长安大学学报(自然科学版)J o u r n a l 0 f C h a n g a n Un i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n)Vo 1 2 4 S e p t No 5 20 04 文章编 号：1 6 7 1 8 8 7 9(2 0 0 4)0 5 0 0 3 1 一 O 4 0 具有 中央分隔带公路弯道外侧超车车道的视距 赵 永 平，杨 少伟，赵 一 飞(长安 大学 教 育部 特殊 地 区公 路工 程重 点 实验 室，陕 西 西 安 7 1 0 0 6 4)摘要为 了满足具有 中央分隔带公路 弯道 外侧超 车车道停 车视 距 的 需要，保 障行 车安 全，根据 汽 车在超 车车道上 的行驶特性，分析 了具 有 中央分隔 带公路 弯道 外侧超 车车道上 司机视 点的位 置和 横 净距。计算 结果表 明在极 限最小半径和一般 最小半径 下，中央分 隔 带外侧超 车 车道 的停 车视 距 小 于规 范规定值，并提 出了解决方案和措施，供公路设计 时参考。关键 词：道路 工程；中央分隔带；超 车车道；停车视 距；横 净距 中图分类号：U4 1 2 3 2 文献标识码：A Pa s s i ng l a ne s t o ppi ng s i g ht di s t a n c e o ut s i de of me di a n di v i d e r i n f r e e wa y ZHAO Yo n g p i n g，YANG Sh a o we i，ZHAO Yi f e i (Ke y La b o r a t o r y f o r Sp e c i a l Ar e a Hi g h wa y En g i n e e r i n g o f M i n i s t r y o f Ed u c a t i o n，Ch a n g a n Un i v e r s i t y，Xi a n 7 1 0 0 6 4，Ch i n a)Ab s t r a c t：Fo r t h e n e e d s o f s t o p p i n g s i g h t d i s t a n c e i n c u r v e o u t s i d e o f me d i a n d i v i d e r i n f r e e wa y，e n s u r i n g t h e d r i v i n g s a f e t y，b a s e d o n t h e p r o p e r t i e s o f mo t o r c a r r u n ni ng o n p a s s i n g l a n e，t h i s p a p e r a n a l y z e d t h e s i g h t p o i n t p o s i t i o n a n d l a t e r a l c l e a r d i s t a n c e o f c u r v e i n p a s s i n g l a n e o u t s i d e o f me d i a n d i v i d e r i n f r e e wa y I nd i c a t i n g i n t h e c o n d i t i o n o f l i mi t l e a s t r a d i u s a nd c o mmo n l e a s t r a d i-U S，t h e s t o p p i n g s i g ht d i s t a n c e c a n t me e t t h e s p e c i f i c a t i o n S ne e d s i n p a s s i n g l a n e o u t s i d e o f me d i a n d i v i d e r i n f r e e wa y，a nd s o m e me a s u r e s we r e p u t f o r wa r d f o r t h e r e f e r e n c e o f f r e e wa y d e s i g n Ke y wo r d s：r o a d e n g i n e e r i n g；me d i a n d i v i d e r；p a s s i n g l a n e；s t o p p i n g s i g h t d i s t a n c e；l a t e r a l c l e a r d i s t a 13 c e o f C U r V e 引 言 停 车视距 是 汽车行 驶安 全 的重要保 障之 一，也 是公路几何设 计 的 主要依 据。汽车在 公 路上 行驶，如前方遇 到障碍物，又不可能驶 入邻近车道绕避 时，只有采取 制动措施，使汽车在 障碍物前完全停住，以 保证安全，这一必 须保证 的最短距 离称为停车视距。在一般公 路设计 中，设 计 者对 弯道 内侧 横 向净距 要 求较为严 格，当弯道 内侧 的建 筑 物、树木、路 堑边 坡 等在行 车视距 以内阻碍了视线，则采取加宽 路基、开 挖视距 台等方式处 理，保证 弯 道 内侧 有足 够 的横 向 净距。但 在高等级 公路 设计 中，往 往 对视 距 的考 虑 不够全 面，在设 置 中央分隔带 的公路 中，弯道 内侧 由 于设 置了硬路肩、土路肩、边 沟和碎 落 台等，公 路 横 向净距 至少 在 4 0 m 以上，一般 不会 因障 碍物侵 入 净空 而阻隔视线，可 以满 足对 应设 计 速度 下停 车 视 距要求。而 中央分 隔带 弯 道外 侧超 车 车道 上，由于 防撞 护栏、绿 化或防 眩物 阻挡 视线 而 引起 的停 车 视 收稿 日期：2 0 0 4 0 3 1 2 基金项 目：国家 西部 交通 建设 科技项 目(2 0 0 2 3 1 8 8 1 2 2 7)作者 简介：赵永 平(1 9 7 0 一)，男，山西 阳泉人，长安 大学讲 师，博士 研究 生 维普资讯 3 2 长安大 学学报(自然科 学版)2 0 0 4血 距 不足往往被设计者 忽视，给行 车造成安全 隐患。l 中央分 隔带 外侧 超 车 车道 的 横 净距 中国 公路 路线设计规范 (以下简称 规范)规 定：停车 视距 计算 中的 目高 和物高分 别为 1 2 m 和 0 1 m。高等级公 路 中央分 隔带 路缘石 的 主要 作用 是方便 排水，为了 防止驶 入汽 车产 生 飞跃甚 至 翻车 的副作用，路 缘石高度一 般小 于 1 2 c m，故 在 中央分 隔带外侧，路缘 石 不会 影 响司机 的 视线。高等级 公 路 中央分 隔带 护 栏 的高度 为 7 0 8 0 c m，虽然 小 于 视距 台的高 度 9 O 1 1 0 c m，但 护栏 为垂 直 安放，且 距离超车车道较 近，在 中央分隔带外侧，特别是在 凸 形竖曲线上，很容易 阻挡司机的视线，影响停车视距(图 1)。所 以，中央 分 隔带 外侧 超 车车 道 的横 净距 应 以护栏 为界。停 车视 距 物 高01 m 护栏 高0-0 8m 视点 高1 2 m 凸形竖 曲线路 段、二 二 二 二 二 二 二 二 二 凹 形 竖 曲 线 路 段 图 1 弯 道外侧 护栏 对视 距 的影响 1 1 中央分隔带外侧 超车车道的视 点位 置 作 为道路设 计依据 的小 客车和载重汽车 的宽度 分别 为 1 8 m 和 2 5 m。根 据调 查，小 客车 的视 点 大约在其 左侧 0 5 m 的位置，载重 汽车 的视点 大约 在其左侧 0 6 1T I 的位置，所 以在 中央分 隔带外侧超 车车道 上，视 点位 置 可确定 在距 离左 侧路 缘 带 1 2 m，高度 为 1 2 m 的地方，如图 2。当车 道宽度 为 3 7 5 m 时，小 客 车左 侧 的 富余 宽度 为 0 7 m，右 侧 的富余 宽度 为 1 2 5 m；载重 汽 车左侧 的 富 余 宽 度 为 0 6 m，右 侧 的 富 余 宽 度 为 0 6 5 m，车 辆基 本 在超 车 车道 中间行 驶，符 合 实 际 情况。当车 道 宽度 为 3 5 0 m 时，对 于 小客 车 的 富 余 宽度影 响不大，而载重汽车 的富余 宽度 略有影响。如果载重 汽车左侧的富余 宽度 仍为 0 6 0 m，右侧 的 富余宽度仅 为 0 4 0 m，为 了使车辆在 超车 车道 中间 行驶，司机会 向左靠，这样 视点距 离左侧路缘带就 不 图 2 中央 分隔 带外侧 超 车车遭 的视 点位 置 够 1 2 0 m，对视距有不利 的影 响。但考 虑到 载重汽 车的视点高(1 2 m)，车 速慢，在 一定程 度上 弥补 了视距不足所造成 的不利影响。故 不论 车道宽度 为 3 7 5 m 或 3 5 0 m，视点位 置定 在 距离 离 左侧 路 缘 带 1 2 m 处 是合 适 的。该 视点 位 置 为车 辆 基本 保 持在超车车 道中间正常行驶情况。不利情况是车辆 靠近左侧路缘带行 驶，属 非 正常情 况 且行 驶时 间较 短，故 文中未作考虑。1 2 中央 分隔带外侧超 车车道的横净距 根据 规范 ，设 计速 度 V 8 0 k m h 时，左 侧路缘带 宽度 为 0 7 5 m，设计 速度 V8 0 k m h 时，左侧路 缘带宽度 为 0 5 0 m。左侧 路缘石 距离 防 撞护栏 0 5 0 m，视点定 在 距离 左侧 路缘 带 1 2 m的 位置，则 一般情 况下 中央分 隔带外 侧 超车 车道 的横 净距 如表 1。表 1 中央分 隔带外 侧超 车车 道的横 净 距 设计速度(k m h )左 侧路缘 带宽 度 m 横净 距 m l 2 O 0 7 5 2 4 5 l O O 0 7 5 2 4 5 8 0 O 5 O 2 2 O 6 0 0 5 0 2 2 O 当圆曲线 长度 L大于停 车视距 s时，如 图 3，平 曲线 内最 大横净距计算公式 为 h R 1-C O S()式 中：h为最 大横 净距(m)；S为停 车视距(m)j R 为 汽车行驶轨迹半 径(即视点位置半径，m)。对 于中央分 隔带外侧超 车车道，R 为 R 一 R+Bd+1 2 (2)式 中：B 为中央分隔带 宽度(m)；B 为左侧 路缘 带 宽度(m)。维普资讯 第 5期 赵永平，等：具 有 中央分 隔带公路 弯道外侧 超 车车道 的视 距 3 3 图 3 平 曲线 内最大 横净距 根据式(1)，高等级公路极 限最 小半径和一般最 小半径所需要 的横净如表 2。表 2满足 停 车视 距时所 需 要的横 净距 设 计 停 车 左 侧路 中央分 极 限最小半 径 一般 最小半 径 需 要值 需要值 速 度 视距 缘 带宽 隔 带宽 极 限最 横净 一 般最 横净 (k m h 一 )r n 度 m 度 m 距 m 距 m 小半径 小半径 m 1 2 0 2 1 0 0 7 5 3 O 6 5 O 8 42 1 0 0 0 5 49 1 00 1 6 0 0 7 5 2 0 4 0 0 7 92 7 O O 4 55 80 1 1 0 0 5 0 1 5 2 5O 5 9 7 4 0 0 3 7 5 6 0 7 5 0 5 0 1 5 1 25 5 4 8 2 0 0 3 4 6 由表 2可见，在极 限最小 半径 和一 般最 小 半径 下，高等级公路 所需 的横 净距 均大 于表 1所 列 的 中 央分隔带t l-0 超 车车 道横 净距，即 中央分 隔带 外侧 超 车车道 的停车 视距小 于 规 范 规 定值，如果 不采 取措 施，将会 给行车带来 安全隐患。2满足停车视 距的措施 2 1 增 大 平 曲线 半径 在高等级公 路设计 阶段，如果工程 量增加 不大，应尽 量采用较大的平曲线半径，使 中央分 隔带外侧超 车车道的横净距(表 1)满足视距要求。根据式(1)，满 足停车视距的最小平曲线半径计算结果 如表 3。表 3满足 停 车视距 的最 小平 曲线 半径 设计速度(k m h )停 车视 距 m 横 净距 m 最 小平 曲线半 径 m 1 2 O 21 0 2 45 2 2 5O 1 O O 1 6 0 2 4 5 1 3 0 0 80 1 1 0 2 2 O 6 9 0 6 0 7 5 2 2 O 3 2 0 2 2加宽中央分 隔带 由于地 形 条件 限制，高 等级公 路 的平 曲线半 径 达不到表 3所 列数值时，可 以加 宽中央分隔带，增加 中央分隔带P l-JJ 超 车 车道 的横 净距，保 证 其停 车视 距，如 图 4所示。I 1 塑 一1，加宽后宽度 单位 图 4加 宽 中 央 分 隔 带 中央分隔 带采用 内侧 加宽，在 缓 和曲线 上进 行 过渡，最 大加宽值等于式(1)计算 出的最大横净距减 去表 1的横净 距值。种植 和护 栏靠 内侧布 置，原 有 的种植宽度不 变。2 3 改变 中央分 隔带外侧护栏和种 植的位置 当加宽中央分 隔带宽度有困难时，可 以将 中央分 隔带外侧护栏和种植靠 曲线 内侧布置，以增加 中央分 隔带外侧超车车道的横净距，保证其停 车视距。布置 方法如图 5。当 中央分 隔带较 窄 时(1 5 m)，一 般 采用 防眩栅 而不采用绿化 防眩(图 5(b)。中央分隔带宽度 中央分隔带宽度 一l II(a)单位：m (b)图 5 改 变 中央分 隔带外 侧护 栏 和种植 的位 置 2 4减小 曲线外侧 行车道 的平 曲线半径 当平 曲线外 侧有 条件 时，可 以适 当减小 曲线 外 侧 行车道 的平 曲线 半径，使 外侧行车道 向外靠，内侧 行 车道和 中央分 隔带 位 置保 持 不 变，从 而增 加外 侧 超车车道 的横 净距，如 图 6。加 宽部 分 可 以作 为 左 侧硬路肩或者 中央分隔带使用。外侧行 车道平 曲线减小后 的半径为 R 一 R 一 (3)sec号一1 式 中：R 为外侧行车 道平曲线减小后 的半径(m)；R 为外侧行 车道平 曲线原 来 的半径(m)；W 为需 要增 加 的横净距(m)；a为平曲线转角。维普资讯 3 4 长安 大学 学报(自然科 学版)2 0 0 4生 图 6减 小 曲线 外 侧 行 车 遭 的 平 曲 线 半 径 这种 方法 只有 当平 曲线转 角 a较 大 时(一般 2 0。)采 用效果 比较 明显，否则，将使 外侧行 车道 平 曲 线半径减 小太多。2 5 减小分隔带宽度增大外侧行车道的平 曲线半径 当 中央 分 隔带 宽 度 较宽 且 平 曲线 转 角 较小 时(一般1 0。)，可 以减 小 中央分 隔 带宽 度，使 外侧 行 车道 向内靠，从 而增大外侧行 车道的平 曲线半径，减 少所需要 的横净距，如 图 7。外侧 行车道平 曲线 增加后的半径 为 R 一 R+一 一 (4)sec号一 1 式 中：R 为外侧行 车道平 曲线增加后 的半径(m)。半径 增 加后的外 侧行 车 道 图 7 减 小 中央分 隔带 宽度 增大 外侧 行车道 的平 曲线 半径 此外，当采用 凸形 中央分 隔 带而 凸起 部 分又影 响驾驶 员视线 时，可 以采 用 凹形 或齐 平式 中 央分 隔 带、增大竖 曲线半径等措施，改善 视距条件。3 结 语 中央分 隔带外 侧 的超车 车道 由于 护栏 的阻挡，横净距受 到限制，容 易造成视距不 良。而且超 车车道 上车速快，保证停 车视 距对 于安 全行 车 就显 得更 加 重要，所 以，在高等级 公路 设计 时，应 给 予 足够 的重 视。本 文仅讨论 了圆曲线长度 L大于停 车 视距 S时 的情 况，当圆曲线 长度 L小 于停 车视距 S时，停车视 距所需 的横 净距 略小 于式(1)所 计算 值，具 体公 式 可 以参 见文献 1，2 ，其余 计算及处理措施 与本文相 同。本文成果 已在西部 交通 建设 科 技项 目依 托 工程 西 安至汉 中高速公 路 中得 到应 用，合理 解 决 了超 车 车道停车视距不 足的问题。以上措施可 以单独采用，也可 以联 合使用，以达 到更 加安全、经济 的效果。参考文献：1 张雨化 道路勘 测设计 M 北京：人 民交通 出版社，1 997 2 J TJ O l 1 9 4 公路路线设计规范 S 1 9 9 4 3 王吉双，奚 勇 视距要求对路线平、竖 曲线半径 的影 响 J 公路交通科技，2 0 0 1，(6)：3 1 3 3 4 交通部 工程管 理司译 制组日本 高速 公路设 计要 领 M 西安：陕西旅游 出版社，1 9 9 1 5 美国各州公路与运输工作者协会 公路与城市道路几 何设计 M 西安：西北工业大学 出版社，1 9 9 1 6 尹家马 辛，赵恩棠 公路线形与环境设计 M 北京：人 民 交通 出版 社，1 9 8 4 7 杨少伟，石飞荣，潘 兵宏，等 可能速度 及其在公路线 形设计中的应用 方法 J 长 安大学学 报(自然科 学 版)，2 0 0 4，2 4(3)：i 一4 责任编辑 芮海 田 中国公路学报)2 o o s年征订通知 中 国公路 学 报 (季 刊)是 中国公 路 学会 主 办的公 路 交通 行 业最 权威 的学 术 性 刊物，主要 刊载 道 路工 程、桥 隧 工程、交 通 工 程、筑路 机 械 工程、汽 车 与汽 车运 用工 程、公 路运 输 经济 与 工程 经 济 等 专业 的应 用 技术 及 理 论 性 文章，并 适 当报 道 有 关公 路 交通 的 新技 术、新 材料、新工 艺 以及 国 内外重 大学 术 活动、工程 建 设及 科技 动 态信 息等。中 国公 路 学 报 网 络版 中国公 路 网延 伸 了 中 国公路 学 报 的信息 传播 功 能，为读 者 提供 全 方位 的公 路交 通 信 息服 务。中国公 路 网 的 网址 为：h t t p：www h i g h wa y-c h i n a c o rn。中 国公路 学 报 (大 1 6开本)读者 对 象为：公 路交 通 界 的科 研人 员、工 程 技术 人 员、经 济管 理 人 员 及 大专 院校 的 师 生。中 国公路 学报 每 期定 价 1 5 0 O元(含 邮寄 费)，2 0 0 4年 4期 共 6 O 0 O元。另外。中 国公路 学 报 编辑 部 现有 少量 2 0 0 2年合 订本，1 0 0元(含 邮寄 费)册。欢迎 订 阅!收 款单 位：长 安 大学 杂 志社(西 安市 南 二环 路 中段)帐号：3 7 0 0 0 2 1 6 0 9 0 1 4 4 8 6 0 1 1 开 户 行：西安市工商行小寨分理处 邮 编：7 1 0 0 6 4 联系人：赵文义 电 话：(0 2 9)8 2 3 3 4 3 8 7 维普资讯