浅谈山区高速公路长坡路段路线设计
作者：毛晓锋
来源：《城市建设理论研究》2012年第30期
【摘要】长坡路路线设计不仅影响到整个山区高速公路的工程造价，最主要是涉及到实际使用当中的行车安全问题。
从人的使用需求出发，分析得知两个长陡坡的典型工点：在出长坡路段上坡方向时，需要满足爬坡的通行能力适应速度；处于下坡路程时，应该重视制动问题，高速公路实际行车过程中，无法彻底控制超载现象与空挡下坡的现象，针对这些实际情况，本文笔者基于多年山区高速公路长坡路路线设计的实践经验，坚持从经济效益、环保意识以及行车安全的角度出发，从而提出长坡路段路线设计的对策。
【关键词】路线设计；高速公路；长坡路线；设计
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
山西山区地形绵延起伏都比较大，由于山地地形的影响，高速公路必然会有爬坡越岭的情况。
针对山西山区地形，基于安全行驶、不影响工程造价的原则下，如何科学、合理的进行长坡路段路线设计。
之前由于对山西山区的情况认识不深刻，而且设计时主要力量还是放在了工程造价与规模上，忽视了长陡坡行车安全，容易造成更多的交通事故。
交通事故发生一般涉及到多方面，但是作为行车基础的道路，首先应该完善自身条件，从道路设计的角度上，最大限度降低交通事故发生的频率，尤其是山区长坡路段，要重视线性设计的改进，从而提升行车安全。
山区长坡路段由于频繁发生交通事故而受到社会各界广泛关注，因此，其研究也有很多。
有些研究重视交通事故的分析与纵坡对引发交通事故的可能性；有的研究注重连续下坡制动性能与研究制动器皿温度变化规律；有的主要研究上坡，从而得知最大纵度与坡长限制的相关指标等等。
以上这些研究都是以山区长坡路段的其中一些特性作为对象，其研究成果为山区高速公路长坡路段设计提供一定的理论基础，但是限于研究方向，还是无法满足路线设计所考虑的各方面因素的要求。
因此，山区高速公路长坡路段路线设计应该用什么样设计方式来能最大限度保障行车的安全，如何设计出既安全又符合经济效益的路线方案，还有更多的问题需要探索与解决。
山西山区高速公路长坡路段典型工点的思考
例如建设山西高速公路初进山区时，由于各方面知识与经验的限制，并且在经济方面支持力度不够的情况下，在具体建设过程中不仅会采用低标准，而且长期以来以造价为主要因素来选择方案，在这种情况下建设了一些长坡路段。
针对这些路段进行分析后，也符合相关的标
准，但是这些标准也是当值克服地形困难灵活运用的指标典范，目前来说已经无法继续承受高速发展社会的运输要求了，导致成为多发交通事故的长陡坡路段。
山区高速公路长大坡路段发生交通事故的主要车型归集在货车，由于长距离的下坡而出现制动失灵，这是导致出现交通事故的关键因素。
山区高速公路长大坡路段的交通事故主要分布在坡顶向坡底这个路段。
从上坡与下坡交通事故发生的情况进行对比，下坡交通事故与伤亡人数明显远远高于上坡方向，因此，下坡方向是交通事故发生的高危路段。
交通事故中从车辆进入避险车道的具体情况来分析，可以在长大下坡路段的坡地位置进行合理设置，这是最大限度避免恶性事故发生的最后屏障。
虽然针对问题进行了一些改善，但是在线性问题上还没有彻底解决，这个路上还是有较高的交通事故发生率。
通过仔细调查，随着交通量的不断增长，预计到达2014年会出现饱和，交通事故发生会有上升的趋势。
目前，根据我国社会经济高速发展的需求与路网布局的变化正筹划进行扩建。
山区高速公路坡顶路段上下坡方向分别发生的交通事故相当，目前，小车发生的事故频率较高，剖析其原因是这个路段没有设置爬坡的扯到，加之小车“强超”的现象较多，导致交通事故发生。
因此，爬坡车道的设置不仅要提升其通行能力，还应该重视车型与车速方面的控制作用。
山区高速公路长坡路段路线设计需要注重的问题
修路的主要服务对象就是车，而最终服务于道路的使用者就是人。
要将行车安全作为山区高速公路长坡段路线设计的宗旨，需要从人、车使用角度来进行分析，掌握可能出现的交通安全问题，并且要明确其原因。
长坡坡路行车安全隐患以及原因关于行车中存在的超速、超载、违章的行为，虽然可以通过系列管理手段与教育来降低交通事故的发生率，但是在这个问题上需要相关部门以及全社会共同努力才能更好的解决。
目前，山区高速公路长坡路段路线设计必须要面对这些实实在在存在的问题，从交通现状入手，以行车安全为核心，充分把握上坡方向满足爬坡通行能力适应速度期望，以及下坡方向满足车辆制动安全的两个问题，同时加强沿线安全设施的设计。
山区高速公路长坡路段路线设计的具体对策
综上所述，明确了两个关键的问题，路线具体设计过程中明显用平缓的纵坡越岭才能满足各方面要求的，但是考虑到与山西山区地区地形的协调能力不高，会直接影响到到工程的造价与环境方面的破坏。
因此，关于对山西山区高速公路长坡路段进行路线设计的关键问题在于：区分上下坡方向以及交通组成采取相应的措施，以安全为大前提，控制好工程造价，做好环保工作。
上坡方向满足爬坡通行能力适应速度的对策
1.1上坡方向需要与实际地形条件结合起来，设置兼顾爬坡通行能力与环保、造价的纵坡。
以实际经验来分析，山西山区上坡方向的最大纵坡最好控制在4%，并严格根据《公路路线设计规范》中的要求来对各个坡长的范围设置应该不超过
2.5%的缓和坡。
1.2需要考虑到货车行车量，若是比例较高时，首先应该考虑上下坡分幅布线，为上下坡方向采用不同的纵坡指标。
下坡方向设计对策
根据各个路段的实际情况来分析，下坡设计主要考虑行车安全制动的因素，尤其是大车型。
首先，下坡时车辆本身制动器的温度需要控制，尽量避免出现“热衰退”的情况；其次，超载因素、制动性能差等等因素的综合导致制动失灵的问题，应该本着人性化的观念来加强路政管理，使其驾驶出高速公路，避免出现更多事故。
明确制动升温是关键，必须要知道制动器升温与车重、车速、坡长、坡度等等因素有关。
所以，车辆在车重、车速、档位都符合相关标准的情况下，公路的平纵面线就会直接影响到车辆的制动效果。
因此，路线设计过程中，为了避免出现“热衰退”情况，要降低持续制动的时间，降低间断制动的频率，最大限度避免紧急制动，有效控制下坡的速度的部分等等方面进行改善。
2.1合理降低坡段高度，降低持续制动时间
降低车辆持续制动时间，最直接的方法就是降低山区长坡路段的高度，在这个前提下，在对坡度长度进行控制。
2.1.1在做路线走廊与路线方案必选时，首先要考虑长陡坡形成安全问题，走廊阶段的选择，要寻求合理的越岭走廊，尽力不要涉及到长陡坡；关于方案选择时推荐通过桥或者隧道方案来减少坡度高差。
2.1.2以运行速度控制平纵面浅析，降低间断制动的频率
根据相关研究，山区高速公路长下坡路段某点的事故率与其上2km到3km的纵度有密切的关系。
明显要是经过2km到3km加速累积的运行速度在某点得以通过，需要保障该店处平面线性与纵坡可以让行驶车辆有足够的控制进行转弯，从而避免制动，所以要对长下坡路段的运行速度进检验，通过对速度的控制来对平纵面线性进行控制，才能将间断制动的频率真正降下来。
2.1.3为了让司机可以更加注重注意力并逐步降低速度，宜在坡顶结合实际的地形条件，要有意识地布设平面线性，做好下长坡视觉预警
交通事故与司机注意力也有一定的关系，本身制动器温度的提升与坡顶的初始速度有密切的关系，所以在坡顶结合地形条件，有意识的布设平面线性，做好下长坡视觉预警，从而使其司机感觉到千方地形复杂，需要将注意力高度集中，并主动提前做好减速的准备，降低下坡的初始速度，例如：山西山区某段高速公路以平均坡度2.66%下坡2.1km，在坡顶设计半径为630m的S弯形来促进司机集中注意力，做好提前减速的准备，并取得了良好的效果。
2.1.4在合理的地位设置避险车道
需要选择合理的位置进行避险车道的设置，做好最后一道“依靠”防线。
例如：某路段属于典型工点，避险车道又能有效减少恶性交通事故的发生。
从人性化中宽容理念来讲，需要在长下坡适宜的位置，这里需要考虑平面线性、地形条件、降坡长度等等，总之要尽量避开桥隧构造物区段，来对避险车道进行设置，为突发事件提供最后的“依靠”。
从实践经验分析，避险车道间距控制在1km-3km之间最佳。
文章中简要提到的对策已经在山西山区高速公路长坡路段设计中实际用应用到了，但是未来还需要更多的总结，要积极创新，因为，一些控制指标还需要更多的考验。
本文笔者以个人拙见对山区高速公路长坡路段路线设计提出了对策，希望能有一定的帮助。
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