時(shí)間：2023-03-29 09:19:24
導(dǎo)語(yǔ)：在交通安全工程論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
安全設(shè)施是公路交通工程當(dāng)中的重要組成部分，要想提升交通工程安全設(shè)施的整體質(zhì)量，就要深刻意識(shí)到安全設(shè)施的重要性。道路通行者的安全主要是取決與安全設(shè)施的設(shè)計(jì)是不是科學(xué)合理，假如設(shè)計(jì)不合理，將會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。限速與護(hù)欄以及標(biāo)志牌等道路安全設(shè)施，能夠在很大程度上保護(hù)了道路使用者的安全。與此同時(shí)，提升道路使用者的安全意識(shí)也是至關(guān)重要。完善的交通設(shè)施可以在第一時(shí)間通知道路使用者的路況信息，讓道路使用者能夠提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，提升了道路交通整體的安全性。
1、公路交通工程安全設(shè)施的作用
1.1引導(dǎo)車(chē)輛行駛
交通信號(hào)與標(biāo)志以及實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)標(biāo)志等交通設(shè)施能夠很好的指導(dǎo)車(chē)輛的行駛位置，為車(chē)輛在誅仙與匝道以及交叉口如何行駛提供有效的指引。只有不斷的向使用者提供道路的相關(guān)信息，車(chē)輛才能咋道路上安全與正確的行駛。
1.2提高行車(chē)速度
要想在高速公路上發(fā)揮車(chē)輛的性能，快速且安全行駛，需要完善交通管理，讓道路指示標(biāo)志提供道路信息。確保公路有良好的幾何線(xiàn)性，合理設(shè)置點(diǎn)、線(xiàn)、面控制中心。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，交通設(shè)施如果管理到位，道路使用者的車(chē)輛在高速公路行駛時(shí)，速度提高30%是完全可能的，同時(shí)也將節(jié)約20%～25%的行車(chē)時(shí)間。
1.3保障行車(chē)安全
高速公路上的行車(chē)速度是非?？?，只是一味的重視道路本身的形狀與線(xiàn)路的完整度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，就必須要建立健全且完善的安全設(shè)施。只有建立健全的交通控制系統(tǒng)與完善的交通設(shè)施以及較好的交通環(huán)境，這樣才能從根本上來(lái)保護(hù)行車(chē)與行人的安全。
2、公路交通工程安全設(shè)施的特點(diǎn)及發(fā)展歷程
2.1公路交通工程安全設(shè)施的特點(diǎn)
公路交通工程安全設(shè)施是公路交通工程設(shè)施的重要組成部分，其主要作用是，使車(chē)輛充分發(fā)揮自身性能，并將效益最大化。從這方面來(lái)說(shuō)，公路交通工程安全設(shè)施也是公路智能化與現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。路面標(biāo)示、公路護(hù)欄、交通標(biāo)志等構(gòu)成了公路交通工程的安全設(shè)施，整個(gè)交通工程質(zhì)量取決于交通安全設(shè)施的完善與否。為了提前給駕駛員提供公路的路況信息，人們建立了交通安全設(shè)施，以此來(lái)提升車(chē)輛行駛的舒適性，降低事故的發(fā)生概率。交通工程管理制度能否順利執(zhí)行的關(guān)鍵因素在于公路交通工程安全設(shè)施是否得到科學(xué)合理地建設(shè)。
2.2公路交通工程安全設(shè)施的發(fā)展歷程
公路交通工程安全設(shè)施是國(guó)家重點(diǎn)研究的科技項(xiàng)目之一，從二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始，我國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始了系統(tǒng)的研究，經(jīng)過(guò)多年的研究與開(kāi)發(fā)，公路交通工程安全設(shè)施建設(shè)日漸完善。機(jī)電交通設(shè)施和安全交通設(shè)施迅速發(fā)展，同時(shí)，快速提升設(shè)施設(shè)計(jì)和施工技術(shù)是當(dāng)前大多數(shù)公路安全設(shè)施的發(fā)展方向。例如，加強(qiáng)車(chē)輛檢測(cè)與修理等。此外，公路交通工程安全設(shè)施的覆蓋面廣，涉及到電子工程、道路工程以及光學(xué)、電學(xué)等知識(shí)。這就意味著從業(yè)人員不僅僅要熟練掌握各學(xué)科知識(shí)，還要有一定的動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技能，為公路交通工程安全設(shè)施的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
3、公路交通工程安全設(shè)施建設(shè)的內(nèi)容
3.1護(hù)欄
根據(jù)護(hù)欄在公路中擺放的位置，可以將其分為路側(cè)護(hù)欄和中央分隔帶護(hù)欄，其主要作用是防止車(chē)輛失控，避免碰撞道路兩側(cè)構(gòu)造物。根據(jù)護(hù)欄的結(jié)構(gòu)分類(lèi)，可以分為混凝土護(hù)欄、波形梁護(hù)欄和纜索護(hù)欄。波形梁護(hù)欄主要用于路側(cè)護(hù)欄和中央分隔帶護(hù)欄，其防撞性能良好，養(yǎng)護(hù)成本較低，并且比較美觀，可以用作道路裝飾。
3.2交通標(biāo)線(xiàn)
施工單位在建設(shè)交通標(biāo)線(xiàn)時(shí)，為保持其流暢度，應(yīng)該盡可能地讓標(biāo)志線(xiàn)貼合道路線(xiàn)性。同時(shí)還要使用較為鮮明的顏色，保持其醒目度，以此來(lái)保證標(biāo)志線(xiàn)在任何情況下都可以引導(dǎo)車(chē)輛行駛。
3.3路側(cè)發(fā)光標(biāo)志
在雨雪、清晨以及黃昏等光線(xiàn)昏暗不足的條件下，可視度較低，利用熒光材料和反光膜結(jié)合的發(fā)光標(biāo)志可以解決這一問(wèn)題。我國(guó)交通工程中也廣泛應(yīng)用發(fā)光標(biāo)志，車(chē)輛及行人很容易看到發(fā)光標(biāo)志，能夠?qū)酉聛?lái)道路的方向準(zhǔn)確地進(jìn)行辨認(rèn)，有利于提高行車(chē)的安全性。
4、公路交通工程安全設(shè)施建設(shè)的質(zhì)量控制對(duì)策
4.1原材料的質(zhì)量控制
原材料質(zhì)量好壞對(duì)安全設(shè)施的影響非常大。因此，需要對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)與監(jiān)督，提高安全設(shè)施的有效性。要對(duì)材料供應(yīng)商的生產(chǎn)資質(zhì)及原材料檢測(cè)報(bào)告等進(jìn)行檢查與監(jiān)督，防止生產(chǎn)廠家提供的原材料質(zhì)量不合格，避免安全設(shè)施不達(dá)標(biāo)的情況發(fā)生。還要對(duì)生產(chǎn)材料進(jìn)行抽樣檢測(cè)，隨機(jī)不定期檢測(cè)，保證原材料達(dá)到工程施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
4.2對(duì)專(zhuān)業(yè)人員加強(qiáng)管理
需要提升公路交通工程安全設(shè)施施工人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。在個(gè)人資質(zhì)和技術(shù)水平方面。對(duì)施工專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行考核，并開(kāi)展相應(yīng)的培訓(xùn)工作。只有當(dāng)施工人員對(duì)建設(shè)目標(biāo)和質(zhì)量要求有足夠的了解，對(duì)施工進(jìn)行嚴(yán)格操作，才能在一定程度上提升工程建設(shè)質(zhì)量。
4.3建立科學(xué)的質(zhì)量管理體系
只有建立科學(xué)完善的質(zhì)量管理體系，工程建設(shè)過(guò)程才會(huì)有據(jù)可依，有章可循，也讓工程施工有制度保障。根據(jù)公路交通的特點(diǎn)與要求，因地制宜，制定嚴(yán)格的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。安排專(zhuān)業(yè)人員對(duì)工程施工進(jìn)行監(jiān)督與指導(dǎo)，對(duì)施工建設(shè)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題耐心指導(dǎo)工人采取措施解決。只有這樣，才能提高公路交通安全設(shè)施的施工效益，促進(jìn)其作用的有效發(fā)揮。
關(guān)鍵詞：道路交通安全 影響因素 評(píng)價(jià)方法 模型構(gòu)建
1. 研究背景
1.1道路交通現(xiàn)狀
據(jù)估計(jì)，道路交通傷害的經(jīng)濟(jì)損失在低收入國(guó)家約占國(guó)民生產(chǎn)總值的1%，在中等收入國(guó)家為1.5%，在高等收入國(guó)家為2%；每年全球道路交通傷害的損失估計(jì)為5180億美元[1]。我國(guó)交通事故從1951年開(kāi)始統(tǒng)計(jì)以來(lái)， 事故數(shù)一直呈明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)[2]。近幾年，雖然我國(guó)道路交通安全形勢(shì)逐步呈現(xiàn)有所緩解的趨勢(shì)，但是道路交通安全問(wèn)題相對(duì)其他國(guó)家而言還是很?chē)?yán)重[3]。由于缺乏廣泛數(shù)據(jù)的積累， 以及定量化地評(píng)估道路安全水平、科學(xué)定位事故隱患方法的支持， 我國(guó)交通安全的形勢(shì)沒(méi)有發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變。
1.2道路交通安全系統(tǒng)
道路交通事故具有偶然性，但一起傷害事故中往往有不同的原因，這些因素作用在駕駛安全方面[4]，總之造成交通事故的原因是多方面的，通常是在特定的交通環(huán)境下，由于人、車(chē)、路、環(huán)境所構(gòu)成的動(dòng)態(tài)交通系統(tǒng)的某個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié)失調(diào)所引起的[5]。
1.2.1人的因素
重特大交通事故原因調(diào)查中，因疲勞駕駛造成的事故所占比例達(dá)40%以上；二是酒后駕駛。世界衛(wèi)生組織調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，大約50%至60%的交通事故與酒后開(kāi)車(chē)有關(guān)；三是車(chē)輛故障；四是違反交通法規(guī)。出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因主要有幾點(diǎn)：①群眾的安全意識(shí)和法治素養(yǎng)不高。②運(yùn)輸業(yè)中存在著利益最大化現(xiàn)象。③交通管理中存在著執(zhí)法不嚴(yán)、違法不究的漏洞。④駕駛員本身的心理和身理素質(zhì)，這里主要包括視覺(jué)特性、疲勞程度、疏忽大意等。⑤對(duì)于使用的道路情況了解不夠。如果知道道路的交通安全情況，也會(huì)相對(duì)應(yīng)的有危險(xiǎn)認(rèn)知度[6]，這會(huì)嚴(yán)重影響到駕駛行為。
1.2.2車(chē)的因素
車(chē)的因素中主要包括主動(dòng)安全性和被動(dòng)安全性。主動(dòng)安全性即在正常使用的情況下，汽車(chē)按照駕駛員的意愿有效防止或者減少事故發(fā)生可能性的能力。被動(dòng)安全性主要指在事故發(fā)生后，如何保證成員不受傷害或者最大程度的降低傷害程度的能力。車(chē)輛的主動(dòng)安全性可以通過(guò)對(duì)車(chē)輛的改造得到提高，但是無(wú)法避免。
1.2.3道路及周?chē)h(huán)境因素
道路因素引發(fā)交通事故有三種形式：①道路條件直接作用引發(fā)交通事故；②道路因素作用于駕駛員而間接引發(fā)交通事故；③道路因素作用于車(chē)輛而發(fā)生交通事故[7]。研究中常常容易忽視后兩種，其中對(duì)于道路因素對(duì)駕駛員產(chǎn)生作用而引發(fā)事故這一點(diǎn)必須引起重視，因?yàn)樗梢院艽蟪潭冉档腿藶橐蛩貙?duì)交通事故的引發(fā)，同時(shí)也使道路因素占引發(fā)交通事故因素的百分比增加。
2、道路交通安全評(píng)價(jià)研究進(jìn)展
安全評(píng)價(jià)主要通過(guò)對(duì)研究對(duì)象在某一特定時(shí)間內(nèi)的狀況，運(yùn)用安全評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。道路交通安全綜合評(píng)價(jià)則是對(duì)現(xiàn)有或?qū)⒔ǖ牡缆饭こ添?xiàng)目或交通工程項(xiàng)目、任何與道路用戶(hù)有關(guān)的其他項(xiàng)目的正式審查，并給出項(xiàng)目存在的或潛在的安全問(wèn)題以及相應(yīng)的改善建議措施等一系列連續(xù)工作的綜合。在參考的文獻(xiàn)資料中，評(píng)價(jià)分類(lèi)如下：
（1）評(píng)價(jià)對(duì)象
道路安全評(píng)價(jià)按照評(píng)價(jià)對(duì)象分為宏觀評(píng)價(jià)和微觀評(píng)價(jià)兩種。鞏航軍在文中通過(guò)對(duì)世界交通事故及我國(guó)交通安全現(xiàn)狀的分析面對(duì)道路交通安全的嚴(yán)峻局面，提出了理順道路交通安全管理體制，實(shí)行事故責(zé)任追究制度，加大對(duì)傷亡者賠償幅度等對(duì)策[8]。楊亞莉、劉清平通過(guò)分析研究國(guó)內(nèi)外城市道路交通安全的評(píng)價(jià)方法， 提出了適合目前國(guó)內(nèi)交通現(xiàn)狀的評(píng)價(jià)模型[9]。在微觀評(píng)價(jià)方面，李芳、吳芳的論文主要研究對(duì)象為交叉口[10]；畢朝暉在論文中則著重研究了江蘇省寧杭高速公路的交通安全狀況[11]。
（2）評(píng)價(jià)時(shí)間
按照評(píng)價(jià)時(shí)間， 又分為事前和事后評(píng)價(jià)， 目前我國(guó)的研究集中在事后評(píng)價(jià)上。李洋、韓相春在論文中以2003年為例分析了交通事故的各種原因，提出了6 項(xiàng)交通事故的預(yù)防措施[12]。李小青、郭濤、李開(kāi)正則重點(diǎn)總結(jié)微觀的事前評(píng)價(jià)方法，對(duì)某一條或一段道路、一個(gè)交叉口在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行其安全度的評(píng)價(jià)， 從而優(yōu)化設(shè)計(jì)， 具有一定的應(yīng)用價(jià)值[13]。
（3）評(píng)價(jià)方法
A.絕對(duì)數(shù)法[14]
用絕對(duì)數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)采用四項(xiàng)指標(biāo)，即事故次數(shù)、死亡人數(shù)，受傷人數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失來(lái)表示。
這種方法比較直觀易懂，缺點(diǎn)也很明顯。它簡(jiǎn)單的以數(shù)值的大小作為評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，并沒(méi)有考慮其它的影響因素；另外，它沒(méi)有注意到不同地區(qū)交通總量的差異，以及同一地區(qū)交通因素的變化，缺乏可比性。
B.事故率法[14]
事故率法可以分為地點(diǎn)事故率法、路段事故率法（運(yùn)行事故率法和事故密度法）、地區(qū)事故率法（人口事故率法、車(chē)輛事故率法等）、綜合事故率法（當(dāng)量死亡率、億車(chē)公里率等）。事故率法比較直觀，具有一定的可比性。但事故率并不能反映多因素綜合表現(xiàn)的結(jié)果，而且運(yùn)算中涉及到的換算系數(shù)主觀性太大，合理性頗受質(zhì)疑；同時(shí)采用不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以得到不同的結(jié)果，甚至?xí)霈F(xiàn)相互矛盾的情況。
C.模型法[14]
該法是分析交通事故與影響因素的關(guān)系，建立事故與各種主要影響因素之間的定量函數(shù)關(guān)系模型。主要有統(tǒng)計(jì)分析模型（如斯密德模型、北京模型等）和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。統(tǒng)計(jì)分析模型需要大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ碗m較實(shí)用，但科學(xué)依據(jù)不充分，且受地域、交通條件制約，可比性差。目前尚沒(méi)有較成熟的適合我國(guó)的道路交通安全評(píng)價(jià)模型。Kweon、Kockelman[15]和Chong[16]等提出了線(xiàn)性、非線(xiàn)性以及概率模型對(duì)道路相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，然而這種模型不能對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析，同時(shí)也不能夠把所有影響因素同時(shí)體現(xiàn)出來(lái)。Matilde Santos 和 Victoria López提出了根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和影響因素構(gòu)建出模糊決策系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)人、車(chē)、道路環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)的信息綜合處理，得出最后綜合分析以及調(diào)整方案[17]。
D.系統(tǒng)分析法[18]
系統(tǒng)分析法主要包括層次分析法和模糊數(shù)學(xué)法。白路祥結(jié)合濱州市的道路交通安全狀況進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果是基于模糊邏輯的交通安全綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析的[19]。但這兩種方法因涉及到的指標(biāo)以及權(quán)重主觀性比較強(qiáng)，國(guó)內(nèi)學(xué)者大多采取灰色系統(tǒng)理論方法，例如李芳、吳芳則以交通沖突技術(shù)和灰色理論為依據(jù)的交通安全評(píng)價(jià)方法，引入時(shí)均沖突率作為衡量指標(biāo)，通過(guò)比較指標(biāo)比值的大小，對(duì)交叉通安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)[10]。
3、目前存在的問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn)
縱觀所有文獻(xiàn)，我國(guó)在道路交通安全方面的研究比較有限。
（1）現(xiàn)有的文獻(xiàn)也主要為事后評(píng)價(jià)，而且大多數(shù)文獻(xiàn)基于以往經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展，在評(píng)價(jià)的過(guò)程中所獲得的數(shù)據(jù)信息量也比較局限。在今后研究中，需在數(shù)據(jù)整理一塊系統(tǒng)、深入的展開(kāi)調(diào)查和收集。
（2）道路安全的管理、監(jiān)測(cè)與維修，并不能通過(guò)一次道路評(píng)價(jià)完成。這也需要道路安全評(píng)價(jià)相關(guān)部門(mén)做好實(shí)時(shí)的監(jiān)管，同時(shí)完善智能監(jiān)控系統(tǒng)。
（3）安全評(píng)價(jià)方法需要不斷完善，同時(shí)可采用多種方法對(duì)比分析。同時(shí)也要注重從方法論階段向構(gòu)建模型方向延伸，加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析，有效顯示各因素對(duì)整體道路安全的影響。將評(píng)價(jià)內(nèi)容與模型相結(jié)合，根據(jù)模型數(shù)據(jù)反饋，更為清晰、便捷的了解各指標(biāo)的結(jié)構(gòu)重要度，做出非常有效的應(yīng)急措施。
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關(guān)鍵詞：平均縱坡 安全性 評(píng)估
1. 引言
針對(duì)我國(guó)道路交通事故，目前規(guī)范中明確規(guī)定了各項(xiàng)極限指標(biāo)及各項(xiàng)指標(biāo)的組合情況，但這些規(guī)定僅僅停留在對(duì)事故黑點(diǎn)的控制上。關(guān)于運(yùn)行速度的協(xié)調(diào)性檢驗(yàn)，《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南》是目前較為完善的評(píng)價(jià)方法。但是提供的模型及表格比較復(fù)雜，需要與相關(guān)的軟件一起使用。比較之下，在完全執(zhí)行《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》的前提下，平均縱坡能簡(jiǎn)單、快捷地評(píng)估公路項(xiàng)目的安全性[1] [2] [4] [3]。本文通過(guò)分析相關(guān)事故高發(fā)路段的平均縱坡指標(biāo)，提出擬基于平均縱坡理念的長(zhǎng)大下坡路段安全評(píng)價(jià)簡(jiǎn)易方法。
2. 平均縱坡對(duì)道路事故率的影響
現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在不違反規(guī)范的前提下，縱坡設(shè)計(jì)指標(biāo)多處均取縱坡極限值（如表1所示），導(dǎo)致相關(guān)路段事故頻發(fā)，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。
3. 平均縱坡與道路安全之間的關(guān)系
3.1下坡時(shí)平均縱坡對(duì)道路行車(chē)安全的影響
設(shè)置避險(xiǎn)車(chē)道是改善連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段交通安全狀況的有效措施，是否需要設(shè)置避險(xiǎn)車(chē)道，取決于車(chē)輛制動(dòng)器溫度及車(chē)輛下坡時(shí)的可控制情況。根據(jù)相關(guān)研究，目前常用的制動(dòng)器溫度模型主要有合肥工業(yè)大學(xué)張建軍等建立的制動(dòng)器溫度與下坡坡度、車(chē)輛下坡速度和距坡頂距離關(guān)系的數(shù)學(xué)模型①以及同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)美國(guó)GSRS中制動(dòng)鼓溫度預(yù)測(cè)模型的修正公式②[7] [8] [9]。對(duì)比分析模型①和模型②發(fā)現(xiàn)，在下坡行駛安全及安全保障設(shè)計(jì)指標(biāo)中，平均縱坡的大小是其重要影響因素，且當(dāng)平均縱坡在3%～3.5%之間時(shí)距坡頂6km距離處為事故多發(fā)地的重要分水嶺。
3.2平均縱坡與道路行車(chē)安全統(tǒng)計(jì)分析
根據(jù)我國(guó)京藏高速公路八達(dá)嶺段K60～K50段、G209運(yùn)三高速公路K22～K12段、石太高速公路K378～K367和K337～K334段、漳龍高速公路K88～K73段實(shí)際運(yùn)行狀況，分析這些高速公路的相關(guān)資料，僅從制動(dòng)器的溫度模型來(lái)看，其在平均縱坡下所行駛的下坡距離均超出制動(dòng)轂溫度極限所能承受的路程，發(fā)生安全事故也便是不言而喻的了，表2和表3為這些路段平均縱坡與道路安全事故相關(guān)影響分析。
從以上的事故分析可以得出連續(xù)下坡路段有以下事故特征：①長(zhǎng)大下坡路段首發(fā)事故黑點(diǎn)頻發(fā)區(qū)一般在距坡頂距離6km區(qū)域，同時(shí)二次事故黑點(diǎn)多距首發(fā)事故黑點(diǎn)距離在2～3km左右。②事故多發(fā)區(qū)段平均縱坡值多大于3.5%，且事故多發(fā)區(qū)段特征長(zhǎng)度一般為3km左右。③間隔設(shè)立小坡度緩坡能延長(zhǎng)首發(fā)事故黑點(diǎn)的發(fā)生距離。
基于以上分析得出如圖1所示平均縱坡與首發(fā)事故黑點(diǎn)距坡頂距離關(guān)系模型。
圖1 平均縱坡與首發(fā)事故黑點(diǎn)距坡頂距離關(guān)系示意圖
將該簡(jiǎn)易模型與已有制動(dòng)器溫度模型進(jìn)行對(duì)比可知，該模型所得結(jié)果與其他模型相近，由于計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，故該模型可快速評(píng)價(jià)路段安全狀況。
4. 平均縱坡安全評(píng)價(jià)建議控制值
結(jié)合以上分析，同時(shí)根據(jù)《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20―2006）縱坡設(shè)計(jì)的要求，得出基于平均縱坡理念的長(zhǎng)大下坡路段安全評(píng)價(jià)簡(jiǎn)易方法，如表4所示。
5. 實(shí)例應(yīng)用
國(guó)內(nèi)某四車(chē)道高速公路設(shè)計(jì)速度為60km/h，路線(xiàn)總長(zhǎng)近80公里，當(dāng)時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 011-94）。路段內(nèi)K36+540（設(shè)計(jì)高程816.44米）～K27+510（設(shè)計(jì)高程401.9米）平均縱坡4.59%。由上所做平均縱坡安全控制指標(biāo)分析可知，該路段長(zhǎng)9.03km，平均縱坡遠(yuǎn)大于3%，可知該路段必然會(huì)頻發(fā)車(chē)輛制動(dòng)器失效事故。同時(shí)由安全控制指標(biāo)可知該高速公路事故黑域應(yīng)集中在距坡頂6～9km區(qū)段，從該高速公路在試運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的交通事故統(tǒng)計(jì)資料可知，2007年10月底至2008年6月該段高速公路共發(fā)生交通事故102起，事故發(fā)生地點(diǎn)確實(shí)主要集中在該區(qū)域。相應(yīng)事故空間分布如圖2所示。
圖2 事故的里程分布
6. 結(jié)語(yǔ)
根據(jù)基于平均縱坡的安全性快速評(píng)估，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)階段，可以迅速找出方案的不安全因素，修改設(shè)計(jì)，提高公路的安全水平，減少事故、降低事故嚴(yán)重度，減少消除隱患的工程改造投入。此方法不僅可以補(bǔ)充和發(fā)展現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，完善公路設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)中的公路評(píng)價(jià)，改進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)和治理環(huán)節(jié)，而且可以為各種條件下公路交通安全評(píng)價(jià)提供參考，使之更加經(jīng)濟(jì)、合理、可行和可靠?！?/p>
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關(guān)鍵詞:柔性基層；半剛性基層；重載適應(yīng)性
Abstract: the paper to pavement mechanics for computing tools BISAR3.0 software, analysis standard axle load, overload, overload 100% 50% of cases of the two different the mechanical response of the asphalt pavement, the contrast of the way the table deflection, pavement structure all levels (surface, basic level, subbase) mechanical properties. The results show that the asphalt pavement and flexible grassroots semi-rigid base of the asphalt pavement overloaded adaptability differences. Only for the rational optimized combination, can realize the two complementary advantages of pavement structure.
Keywords: flexible grassroots; Semi-rigid base; Overloaded adaptability
中圖分類(lèi)號(hào)：U416.217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1概述
近年來(lái)，我國(guó)車(chē)輛的超載、超限情況十分普遍，重載(這里重載是指單軸軸載大于 130kN 或雙軸軸載大于 220kN 的軸載) 日益顯著增加。調(diào)查表明，規(guī)范規(guī)定的軸載換算公式已不適用。本文采用交通部公路科學(xué)研究所《重載瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范研究報(bào)告》里的科研成果，當(dāng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載、超載50％、超載100％的情形時(shí)，荷載接地壓力分別采用0.707MPa、0.84MPa、1.0MPa，與之相對(duì)應(yīng)的三種作用半徑分別為10.65cm、12.50cm、15.47cm。
目前，在我國(guó)高等級(jí)公路中，瀝青路面占 80%-90%，其中約90%以上采用半剛性基層。由于半剛性基層自身不可克服的缺點(diǎn)：溫縮、干縮變形大，易開(kāi)裂，并最終形成反射裂縫，在行車(chē)荷載、水、溫度梯度的綜合作用下，使得路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生松散、唧漿、車(chē)轍等病害，極易導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的破壞。特別是在車(chē)輛重型化日益嚴(yán)重的今天，更加暴露了半剛性基層路面的這種缺點(diǎn)，使得路面使用性能和壽命均達(dá)不到理想水平。而柔性基層如級(jí)配碎石、瀝青穩(wěn)定碎石等，屬于粘彈性材料，韌性好，有一定自愈能力，但是變形和彎沉較大，其面層層底容易產(chǎn)生疲勞開(kāi)裂，雖然可以采取增加瀝青面層厚度來(lái)延長(zhǎng)裂縫擴(kuò)展時(shí)間的措施，但這樣一來(lái)投資成本較高，而且也會(huì)加重瀝青面層出現(xiàn)車(chē)轍的可能性。下面就以力學(xué)的方法來(lái)探討這兩種路面結(jié)構(gòu)在不同荷載條件下的力學(xué)響應(yīng)。
2路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算
2.1理論基礎(chǔ)
對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算和分析是基于彈性層狀體系理論，荷載圖式采用與雙輪組相當(dāng)?shù)膬蓚€(gè)圓形均布荷載，其圓心距假定為三倍荷載圓半徑。雙圓均布荷載中心點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0，0，0)和(3δ，0，0) (δ為荷載半徑)。軸載是采用之前提到的標(biāo)準(zhǔn)軸載、超載50％、超載100％的情形。
2.2路面結(jié)構(gòu)
本文所考慮的柔性基層和半剛性基層瀝青路面瀝青路面的具體結(jié)構(gòu)及參數(shù)如表2-1和表2-2所示，結(jié)構(gòu)層總厚度均為70cm。
表2-1柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)
層位 材料 厚度（cm） 彈性模量（Mpa） 泊松比
上面層 瀝青混凝土 4 1500 0.25
下面層 8 800 0.25
基層 級(jí)配碎石 38 300 0.30
底基層 級(jí)配砂礫 20 200 0.35
土基 25 0.35
表2-2半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)
層位 材料 厚度（cm） 彈性模量（Mpa） 泊松比
上面層 瀝青混凝土 4 1400 0.25
中面層 5 1200 0.25
下面層 6 700 0.25
基層 水泥砂礫 35 1500 0.25
底基層 石灰土 20 750 0.30
土基 25 0.35
3計(jì)算結(jié)果分析
3.1路表彎沉分析
彎沉是表征路面總體剛度的指標(biāo)，在荷載相同、土基支承相同的條件下，彎沉越小，則總體剛度越大，抗變形能力越大。圖3-1為柔性基層瀝青路面與半剛性基層瀝青路面路表彎沉隨荷載增長(zhǎng)的變化情況。
圖3-1路表彎沉
由圖3-1可以看出，隨著軸載的增長(zhǎng)，柔性基層瀝青路面和半剛性基層瀝青路面彎沉變形也會(huì)逐漸變大，這說(shuō)明路表彎沉對(duì)車(chē)輛軸載變化較為敏感，而柔性路面的彎沉增長(zhǎng)率大于半剛性基層瀝青路面，說(shuō)明柔性基層瀝青路面的路表彎沉對(duì)車(chē)輛軸載變化更為敏感。
3.2下面層層底受力分析
圖3-2為兩種路面結(jié)構(gòu)分別在不同荷載作用下下面層層底的力學(xué)響應(yīng)及其分布規(guī)律。從圖中可知，柔性基層瀝青路面的下面層層底所受的水平應(yīng)力均為正值，可見(jiàn)其下面層在車(chē)輛荷載作用下處于受彎拉狀態(tài)。當(dāng)車(chē)輛超限嚴(yán)重時(shí)，很容易造成瀝青面層的拉裂破壞。而半剛性基層瀝青路面的下面層層底所受的水平應(yīng)力均為負(fù)值，說(shuō)明在車(chē)輛超載很?chē)?yán)重時(shí)，半剛性基層瀝青路面的面層也不會(huì)產(chǎn)生拉裂破壞。
圖3-2 下面層層底最大拉應(yīng)力（MPa）
3.3基層和底基層層底受力分析
柔性基層瀝青路面和半剛性基層瀝青路面的基層和底基層層底主要受拉應(yīng)力，圖3-3、圖3-4分別為兩種路面結(jié)構(gòu)的基層、底基層層底最大拉應(yīng)力隨軸載增長(zhǎng)的變化規(guī)律。隨著荷載的增加， 柔性基層瀝青路面與半剛性基層瀝青路面基層、底基層層底的最大拉應(yīng)力都在增大，變化趨勢(shì)大致相同。從兩圖可以看出，半剛性基層瀝青路面的基層和底基層底面的最大拉應(yīng)力要比柔性基層瀝青路面的大，而且隨著軸載的增加最大拉應(yīng)力增大較明顯，可見(jiàn)嚴(yán)重超限運(yùn)輸車(chē)輛會(huì)使半剛性基層瀝青路面的基層和底基層的抗拉強(qiáng)度不足，提前在層底產(chǎn)生拉裂破壞，并反射到面層，形成面層的反射裂縫早期破壞。而柔性基層瀝青路面的基層和底基層的板體性較差、強(qiáng)度低，故其最大拉應(yīng)力隨軸載增加的變化較小。因此，半剛性基層瀝青路面的基層及底基層的最大拉應(yīng)力的變化對(duì)車(chē)輛軸載變化更加敏感。根據(jù)之前的學(xué)習(xí)，我們知道結(jié)構(gòu)的疲勞壽命由結(jié)構(gòu)的拉應(yīng)力所決定的。所以，半剛性基層瀝青路面在超載車(chē)輛數(shù)量較多、頻繁作用時(shí)，極易引起疲勞拉裂破壞，嚴(yán)重影響其使用壽命。
圖3-3 基層層底最大拉應(yīng)力（MPa）
圖3-4 底基層層底最大拉應(yīng)力（MPa）
由圖3-3和圖3-4的比較可以看出，半剛性基層瀝青路面底基層層底拉應(yīng)力大于基層層底拉應(yīng)力，這也驗(yàn)證了對(duì)于設(shè)置半剛性下基層（即底基層）的路面結(jié)構(gòu)，通常極限狀態(tài)首先發(fā)生在下基層底部，產(chǎn)生初始裂縫，然后向上使得基層拉應(yīng)力增大而引起基層裂縫，最后擴(kuò)展到瀝青面層。
4結(jié)論
（1）通過(guò)路表彎沉的比較，柔性基層和半剛性基層瀝青路面在車(chē)輛軸載變化的條件下，柔性基層瀝青路面表現(xiàn)的更為敏感。
（2）在相同的交通荷載的作用下， 柔性基層和半剛性基層瀝青路面呈現(xiàn)不同的破壞狀態(tài)。柔性路面的破壞主要是瀝青面層的疲勞拉裂破壞和路面整體的功能性車(chē)轍沉陷；半剛性路面的破壞主要是因基層及底基層的拉裂破壞而促使面層形成反射裂縫破壞。
（3）鑒于這兩種路面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，今后的研究方向在于充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行優(yōu)化組合設(shè)計(jì)。
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