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高速公路平曲线运行速度特性的研究

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第５期（总第１５５期）　２０１　１年１０月　中国　跋譬稚　

ＣＨＩＮＡ　ＭＵＮＩＣＩＰＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｎｏ．５（Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．１５５）　０Ｃｔ．２０１１　

ＤＯｔ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｒ１．１００４－４６５５．２０１１．０５．０２６　

高速公路平曲线运行速度特性的研究　

王晓华，汪凌志　

（天津市市政工程设计研究院，天津３０００５１）　

摘要：调查了天津津蓟高速、唐津高速、津滨高速和京沪高速（天津北段）等４条高速公路的１８个平曲线半径的５６个观　测断面，并应用软件对车速情况进行统计分析，得到各半径的第８５％位车速　以Ｒ＝１　５００　ｍ曲线小客车的运行速度　为例，分析出速度以均值为对称分布等特性。同时，研究了部分半径上载重汽车的运行速度特性，比较了不同高速公路　相同半径下的运行速度特性。最后分别给出了小客车和载重车在曲线中点、曲线终点的运行速度回归模型。　关键词：高速公路；运行速度；第８５％位车速　。　；回归模型　中图分类号：Ｕ４１２．３６６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—４６５５（２０１１　Ｊ０５—００７３—０３　

目前，我国公路线形设计常用“设计速度”的路线　

设计方法，但实际驾驶中车速是随线形等条件变化　

的。国际上一些发达国家广泛运用“运行速度”的路　

线设计方法，以车辆的实际运行速度作为线形设计速　

度。基于“运行速度”这一概念，对天津市已建成的高　

速公路实际运行速度调查，研究了车辆在平曲线半径　

上运行速度　特性，建立运行速度与线形设计指标的　

相关关系模型，进而合理选择线形设计指标。　

１　数据采集　

１．１　调查范围与条件的选择　本次调查的范围主要为津蓟高速公路、唐津高速　

公路、津滨高速和京沪高速公路代用线（天津北段）。　

所测路段设计速度分别为１２０、１２０、１２０、１００　ｋｍ／ｈ。　

调查观测期间，天气情况良好，风力不大。观测时间　

选在每天９：００—１６：００之间。该时间段车流量较小，　

车速行驶基本处于自由流状态，运行速度基本上只受　

道路线形条件本身的影响。　

采用定点测试的方法，利用雷达测速仪测得各特　

征断面的点速度，在平曲线段起、中、终等点选取３一，　

４个点位观测。　

１．２观测样本量的确定　

运行速度观测中，要控制每个观测断面的样量，　

以控制观测速度值的精度。每个断面观测所需要的　

最小车辆数，即样本数ｎ，可按公式（１）计算。　

收稿日期：２０１１—０３—２５　第一作者简介：王晓华，女，教授级高级工程师，本科，主要从事　道路专业设计与研究，现任院道路专业总工程师。　式中：　为计算车速观测样本量的标准差，４车道取　

＝６．８　ｋｍ／ｈ；　为置信度水平系数，一般取９５％的置　

信度水平，即Ｋ＝１．９６；Ｅ为车速观测值容许误差，　

ｋｍ／ｈ，其值取决于平均车速要求的精度，一般可　

取Ｅ＝２　ｋｍ／ｈ。　

１．３观测断面的布置　，　本次观测主要应用雷达测速仪，用断面法采集平　

面曲线起点、中点、终点的运行速度数据，观测点位如　

图１所示。　

一观测断面——，雷达测速仪　・布点不意图　

图１　平曲线仪器布置示意图　

２平曲线运行速度特性　分析不同车辆在不同平曲线半径上的运行速度　

的数据特性，回归得到平曲线上的运行速度模型。　

２．１　小客车平曲线运行速度特性　

本次运行速度观测，共实测了４条高速公路的　

１８个平曲线半径，每个半径观测３—４个观测断面，共　

５６个观测断面。对每个观测断面的实测运行速度值，　

应用ＳＰＳＳ软件进行统计分析，得到各半径的小客车　

第８５％位车速　。　如表１所示　Ｊ。　

７３　中国彳匮譬　王晓华，汪凌志：高速公路平曲线运行速度特性的研究　２０１　１年第５期　

表１　不同半径下小客车运行速度　。　统计表　ｋｍ／ｈ　

平曲线半径值／ｍ　起点　中点　终点　１　４ＯＯ　１１１．８０　１０６．ｏｏ　ｌＯ１．２５　ｌ　５０ｏ　ｌ１８．Ｏ０　ｌ１３．４０　１２２．３Ｏ　１　８ｏ０　１１７．５０　１１４．９０　１２５．０ｏ　１　８０ｏ　１２２．３０　１２０．１０　１２８．６Ｏ　２　８００　１１２．ｏｏ　１１Ｏ．Ｏ５　ｌ１９．０５　３　５２８．５７５　９９．２０　１ｏ４．ＯＯ　１０４．２０　４　１０ｏ　１３１．ｏｏ　１５７．６０　１５７．６５　４　３００　１２８．１５　１４７．１Ｏ　１３１．２０　５　５０ｏ　１１２．ｏ０　１２５．２Ｏ　１３４．００　５　５ｏｏ　１５１．７５　１４９．２０　１４６．９０　５　５ｏｏ　１０３．７５　１ｌ５．６Ｏ　１１６．００　６　０ｏＯ　ｌｏ９．５５　１１０．７５　１２２．６０　６　Ｏ０ｏ　１２３．ｏ０　１２９．２５　１２９．５Ｏ　６　０００　１２３．５０　Ｉｌ９．００　１０７．７０　６　８０ｏ　１４２．Ｏ０　１３３．００　ｌ１３．５５　８　Ｏｏｏ　１ｌ８．１Ｏ　１２４．２５　１２３．２Ｏ　１０　Ｏ００　１１５．６Ｏ　１２２．００　１３０．４５　６　Ｏｏ０　１２９．１５　１２３．７０　１２９．８５　

从表１可以看出，不同平曲线半径下，小客车在曲　

线起点、中点和终点处的运行速度差别很大。　

为了解平曲线半径对运行速度的影响，取天津一　蓟县方向Ｒ＝１　５００　ｍ曲线的运行速度进行统计分析。　

根据运行速度　的定义，可知Ｒ＝１　５００　ｍ时曲线起　

点的运行速度　为１１８　ｋｍ／ｈ，而且实测原始数据符合　

正态分布（见图２）。同理，对Ｒ＝１　５００　ｍ曲线其他断　

面如缓圆点（Ｋ０２＋９０２处）、中点、终点等的原始统计　

数据分析可得运行速度分别为１１３、１１３．４、　

１２２．３　ｋｍ／ｈ。天津一蓟县方向Ｒ＝１　５００　ＩＴＩ的小客车　

运行速度图见图３。　

７４　运行速度／ｋｍ．ｈ－　图２疗＝１　５００　ｍ起点原始数据频率分布图　

１２５　ｌ２０　越１１５　１１０　１０５　Ｋ０２＋６６２　Ｋ０２＋９０２　Ｋ０３＋３　１９　Ｋ０３＋９７７　桩号　

图３开＝１　５００　ｍ小客车运行速度图　表２为天津一蓟县方向Ｒ＝１　５００　ｍ，曲线起点、　

中点和终点小客车运行速度统计分析表。　

表２　ＪＲ＝１　５００　ＩＴＩ小客车运行速度统计分析表　

Ｒ＝１　５００　ｉｎ　天津一蓟县方向运行速度数据统计分析　位置　起点　中点　终点　平均值／ｋｍ・ｈ　１００．２４　９８．５７　１０４．０４　中值／ｋｍ・ｈ　９８　９７　１０５　众数／ｋｍ・ｈ　９５　９２　９０　标准偏差　１５．０５０　１６．２４７　１５．４６１　样本方差　２２６．５１７　２６３．９７０　２３９．０３４　峰值　一０．２９３　一Ｏ．１００　—０．９８９　偏斜度　０．３４３　０．３０８　—０．０９１　最小值／ｋｍ・ｈ　７０　７０　７４　最大值／ｋｍ・ｈ　１３９　１４１　１３０　第８５位百分数／ｋｍ・ｈ　１１８．Ｏ　１ｌ３．４　１２２．３　样本数ｎ／个　５５　５１　５７　

由以上分析可得出如下结论。　

１）从第８５位百分数来看，在进人曲线前的自由　

流运行速度（１１８　ｋｍ／ｈ）大于曲线中点的运行速度　

（１１３．４　ｋｍ／ｈ），驶出曲线的运行速度（１２２．３　ｋｍ／ｈ）大　

于曲线中点和起点的速度，但驶出速度略大于驶入速　

度（增幅为４．３　ｋｍ／ｈ），反映出小客车的运行速度　

受平曲线半径的影响，有一个从减速到加速的过程。　

２）从样本数据的偏斜度来看，所实测速度是以平　

均值为对称分布的。　

３）从原数据的样本方差和标准偏差来看，性能相　

同或差异不大的小客车在同一平曲线上运行时其速　

度的离散程度不大（＜１７）。　

４）从样本的众数来看，大多数自由流车辆在曲线　

起点的速度为９５　ｋｍ／ｈ，曲线中点大多为９２　ｋｍ／ｈ，驶　

出曲线的速度大多为９０　ｋｍ／ｈ。　

类似于Ｒ＝１　５００　ｍ时的分析，可得到不同半径时　

的小客车运行速度分析结果。通过以上对小客车运　

行速度　。　特性的分析以及表ｌ中不同平曲线半径起　

点、中点和终点的运行速度观测统计结果汇总，可以　

得知，当平曲线半径＜１　８００　ｍ时，汽车在曲线上是减　

速的；当平曲线半径≥１　８００　ｍ时，汽车在曲线上的运　行速度有先减后加的规律，即　起＜　中＜　终；当平曲线　

半径达到６　０００　ｍ时，曲线上的运行速度趋于稳定，即　

汽车的行驶状态与直线上差别不大。　

２．２载重汽车的运行和速度特性　

对部分半径的载重汽车运行速度情况进行了观　

测、分析，以作辅助分析。调查数据与分析结果详见　

表３及图４。

　中围彳放２　王晓华，汪凌志：高速公路平曲线运行速度特性的研究　２０１　１年第５期　

表３载重汽车的运行速度统计分析表　平曲线半径　ｌ　４００　１　８００　值Ｒ／ｍ　位置　起点　中点　终点　起点　中点　终点　均值／ｋｍ・ｈ　６８．１６　６８．３１　７１．６１　８４．９５　８２．２５　８４．２３　均值标准误差　１．７４　３．１８　２．１１　３．４２　４．５Ｏ　３．１Ｏ　中值／ｋｍ・ｈ　６６．６０　６９．０Ｏ　７２．００　８４．５０　７９．００　８５．００　众数／ｋｍ・ｈ　６３．００　５３．００　７９．０ｏ　７２．０ｏ　６６．ｏｏ　６５．００　标准偏差　１０．７５　１２．７２　１０．１１　１６．０４　１８．０１　１５．８０　样本方差　】１５．６２　１６１．８３　１０２．２５　２５７．３８　３２４．２Ｏ　２４９．７８　偏斜度　０．４６　０．Ｏ９　０．２４　０．１９　０．３４　一Ｏ．１３　喃斜度标准误差　Ｏ．３８　Ｏ．５６　０．４８　０．４９　０．５６　０．４６　峰值　一Ｏ．２４　—１．５９　—０．６７　—１．２０　—１．０９　—１．２０　峰值标准误差　Ｏ．７５　１．ｏ９　Ｏ．９３　Ｏ．９５　１．０９　Ｏ．８９　全距／ｋｍ・ｈ　４４．１　３７．０　３８．Ｏ　５６．０　５８．Ｏ　５３．０　最小值／　ｋｍ．ｈ一　４７．７　５１．Ｏ　５４．０　６０．Ｏ　５８．０　５６．０　最大值／　ｋｍ．ｈ一　９１．８　８８．Ｏ　９２．０　１１６．Ｏ　ｌ１６．Ｏ　１０９．０　第８５位百分数／　ｋｍ．ｈ一　８Ｏ．５ｌ　８２．９ｏ　８２．４　１０３．５５　１ｏ３．８　１（）４．８　

互　

！　

图４载重汽车运行速度图　

由表３及图４可以看出：　１）从平均值和第８５位百分数来看，在半径≥　

１　４００　ｎｌ时，整个曲线运行速度变化不大，但载重车的　

运行速度受平曲线的影响。　

２）从样本数据的偏斜度来看，所实测速度是以均　

值为对称分布的。　

３）从原数据的样本方差和标准偏差来看，同类型　

的载重车在同一平曲线上运行时其速度的离散程度　

不大（＜１８．１）。　

３不同高速公路的运行特性比较　

汽车的运行速度除了受到平曲线半径的影响之　

外，还会受到纵坡、驾驶员、横断面布置等多方面的　

影响。要想分析运行速度与平曲线半径的关系，除　

了在一条高速公路上采集运行速度数据进行分析以　

外　还应该调查不同高速公路、不同路段下相同半径　

的运行速度特性，进行横向比较，以确定相关关系的　

普遍性。图５为不同高速公路的Ｒ＝１　８００　ｍ运行速　

度比较，图６为不同高速公路的Ｒ＝５　５００　ｍ运行速　

度比较。　・　豆　

互　

墨　｛毯　

！　图５不同高速公路的Ｒ＝１　８００　ｍ运行速度比较　

图６不同高速公路的Ｒ＝５　５００　ｍ运行速度比较　从图５和图６运行速度　图可以看出，不同高速　

公路相同半径的平曲线段上的运行情况基本上是一　致的。这说明平曲线半径对于运行速度的影响不受　

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道路车辆速度的影响因素

道路车辆速度的影响因素

道路车辆速度的影响因素 摘 要:综述了车辆速度的影响因素，针对每种因素分别阐述了其作用机理、量化影响。将车速的影响因素分为道路因素、交通设施因素、道路环境因素和交通管理因素四类。道路因素包括道路平面线形、纵断面、横断面，交通设施因素包括道路标志、道路标线和控速设施。结果表明：各因素主要是通过影响驾驶员的视觉特性、心理特性和驾驶舒适性等来方式实现，并且各种影响效果具有可叠加性。 关键字: 交通工程；车速；综述；道路设计；交通设施；交通管理 中图分类号:U491.2 文献标识码:A Influence factors on vehicle speed Abstract: Authors summarized the development of the influence factors on the road traffic. Quantization effect was given to those factors, along with mechanism of those factors. Influence factors were classified into road factors, traffic facilities factors, road environment factors and traffic management factors. Road factors were divided into horizontal alignment, profile and cross section. Traffic factors were classified into road sign, road marking and speed-controlling facilities. The results indicate that those factors affect the vehicle speed through visual property, judging property and reaction property. The superposition was also included. Key words: traffic engineering; speed; summarization; road design; traffic facilities; traffic management Author resume: CHEN Tao (1974-) , male, professor, PhD, +86-029-82334475, chentao@. 0 引言 交通的发展为人们提供了便捷、舒适的出行方式，但同样也带来了严重的交通安全问题。我国因道路交通事故而死亡的人数已居非自然因素死亡人数之首。研究表明31%的重大交通事故是由超速行驶引起的[1]。2011年我国超速行驶引起的事故占事故总数的9.56%，并且超速已成为肇事致人死亡最多的交通违法行为[2]。较高的行驶车速会增加事故发生的几率和严重程度[3]。明晰车速的影响因素对于交通设施的设计、交通事故的分析、交通安全改善等均有重要意义。 本文从交通工程角度来分析速度控制行为的影响因素，从道路因素、交通设施因素、道路环境因素和交通管理因素四个方面回顾了道路车辆行驶速度的影响因素，并综述了其量化影响。 1 道路因素 道路是影响车速的主要因素，合理设计的道路能够促使驾驶员主动选择合适的车速。影响车速的道路因素可以分为道路平面线形、道路纵断面、道路横断面三个方面。 1.1 道路平面线形 平曲线对车速的影响表现在很多方面。首先曲线路段降低了道路中心线方向的视距，限制了驾驶员对道路状况和交通状况的预判。研究表明当视距小于500米时，视距对车速的影响效果明显[4],并且随着视距减小车速将降低[5]。其次道路曲率可以预测速度变化，但不能预测实际的行驶车速[6]。1974 年Shinar[7]发现驾驶员对曲线路段特性的主观判断与曲线路段实际特性相差甚远。驾驶员对曲

高速公路陡坡弯道路段安全性评价

高速公路陡坡弯道路段安全性评价

・９Ｏ・　北　方　交　通　

高速公路陡坡弯道路段安全性评价　

张强　

（辽宁省交通勘测设计院，沈阳１１０００５）　

摘要结合运行车速理论，分析判定陡坡弯道的汽车行驶安全性，并在设计、管理等方　

面对存在安全隐患路段提出改进措施。　关键词运行车速汽车行驶动力特性公路平纵横设计安全评价　

３引导视线设计　充分考虑视觉空间大小、视觉导向和视觉连续　

性等交通心理因素。另外，司乘人员是在高速行驶　

的汽车上感觉公路景观的，尤其司机的注视　远，视　野狭小，因此要求沿途的景观必须大尺度、大色调、　流线型，同时比例协调。　

２０１国道宽北段上，就非常注意利用植物在立　面上所形成的竖线条，反映道路线性的变化，加强视　

线的诱导；通过树木高度和位置的安排达到预示作　

用。如在一些平面弯道，挖出视距台，栽植低矮灌　木，道路交叉和凸形竖曲线的顶部，种植高大的乔　木，对视线诱导起到良好的作用。　

４防护绿化设计　２０１国道宽北段共穿越五道大岭，山高坡陡泥　

石流频繁发生，在其防护中采用了大量边坡的生物　

防护绿化。边坡绿化具有很好的护坡功能，对稳定　路基、ｌ￣Ｊｔ：冲刷、保持水土具有直接作用。边坡绿化　

要求覆盖率高，青绿期长，根据公路边坡绿化的实践　情况，在草种选择方面，以本地适于绿化的野生草为　

宜，既容易成活又成本低廉，根系深的草种优于根系　浅的草种。垂直绿化部位主要有浆砌护坡、挡墙等，　

通过在其下栽攀援植物如爬山虎等，或在其顶部栽　

植垂枝藤本植物，以遮蔽构造物，减少构造物的压迫　感和粗糙感，起到美化路容的作用。在上边坡与车　

辆行使方向相对的部位，还可用低矮草被和色彩鲜　艳的低矮灌木，配置成简洁、优美的图案。　５生态绿化设计　

随着现代化环境意识运动的发展而注入景观设　计的内容。绿化是改善环境的重要措施之一，它具　

有保持水土、净化空气、降低噪音、防止风沙危害、调　节空气温湿度、吸收或减少有害气体等功能。绿化　

应乔、灌、草、地被相结合，营建多树种、多结构、多功　能的复层生态植物群落；以大环境绿化为依托，与大　

高速公路小客车驾驶员安全注视特性分析

高速公路小客车驾驶员安全注视特性分析

高速公路小客车驾驶员安全注视特性分析

胡江碧;王维利;张寿然

【摘 要】为了对高速公路设计与运营安全性评价提供理论依据,基于人-车-路协同过程中的驾驶员视觉注视特征,选取双向四车道高速公路453个线形组合路段,对13名小客车驾驶员在路面范围内的动态视觉注视点位置进行研究,分析不同运行速度下驾驶员在不同线形组合路段路面范围内的注视点分布规律,得出驾驶员受不同运行速度和线形条件影响时在路面上的注视点集中区域特点,提出基于驾驶员行为特征的驾驶期望视距概念,并建立了不同运行速度下驾驶期望视距的计算模型.研究结果表明:驾驶期望视距与车辆运行速度和平曲线半径相关；当道路平曲线半径小于等于800 m时,驾驶员的视野会随运行速度的提高受到限制,需采取适当限速措施以保证行车安全.%In order to provide a theoretical basis for the design and

operational safety evaluation of freeways, 453 combined alignment

sections of a four-lane two-way freeway were selected to study the

dynamic visual fixation points on pavements of 13 drivers according to

drivers' fixation characteristics in processes of "driver-vehicle-road"

cooperation. The distribution of drivers' fixation points on pavements and

the characteristics of the fixation concentration region were analyzed

运行速度在改扩建公路线形设计中安全性的分析评价

运行速度在改扩建公路线形设计中安全性的分析评价

２０１３年第２期　

（总第２２８期）　黑龙江交通科技　

ＨＥ　ＬＬＯＮＧＯｌＡＮＧ　ｄｌＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　Ｎｏ．２，２０１３　

（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２２８）　

运行速度在改扩建公路线形设计中安全性的分析评价　

徐艳海　

（黑龙江省路友工程招标代理有限公司）　

摘要：根据《公路项目安全性评价指南》，通过基于省道方正至汪清（省界）公路林口镇至鹤大高速段改扩　

建工程初步设计阶段平、纵面线形设计的运行速度计算，对既有公路进行运行速度测算和安全性分析评价，　

查找改造后线形技术指标衔接组合的协调性、横断面组成、视距等安全方面存在的问题，提高线形设计的安　

全性，以便在进行下一阶段设计时能进一步更好地贯彻以人为本、运行安全的设计理念。　

关键词：运行速度；改扩建；协调性评价　

中图分类号：Ｕ４１２　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１３）０２—０００３—０１　

１运行速度定义、特点和意义　

运行速度是指在特定路段上，在干净、潮湿条件下，８５％　

的驾驶员行车不会超过的行驶速度，简称Ｖ　运行速度　

Ｖ。　是通过在典型公路上行驶车辆的实际行驶速度观测，经　

统计、分析、总结其数据分布，回归出第８５位的速度并得到　

运行速度的测算模型。　

以车辆的运行速度作为线形设计基础检测指标，有效地　

保证了路线线形的连续均衡、不会出现速度突变点，行驶速　

度与所有相关设计要素的合理搭配，从而避免安全隐患。同　

时，运行速度适应驾驶员心理、视觉和驾驶行为的实时变化，　

综合汽车性能特征和所处线形几何设计等因素，避免和更正　

了公路设计中设计速度带来的驾驶特性与公路特征不匹配　

的状况，可以动态、实时检测和校验公路特征指标，方法全　

面、科学，增强了行车的安全性。　

２公路运行速度测算分析方法　

在欧美等国家已广泛应用基于运行速度的公路设计方　

法，将运行速度概念贯穿于路线设计的始终。我国２０００年　

立专题开展适合我国交通运行特征和行驶特性的运行速度　

测算方法和设计标准的研究工作，已经取得阶段性的研究成