一、路线交叉
从行车安全的角度来说,交叉口是公路交通安全最为关键的因素。据有关部门统计,我国发生在交叉口的交通事故数量占每年事故总数的三成以上。同时,公路路线设计中,交叉口的影响因素也较多,例如相交道路数,交叉角度、视距等。
二、沿线设施
公路的主要沿线设施一般包括交通标志、标线以及安全防护设施等。交通标志、标线能够为驾驶人员提供重要的道路交通信息,辅助驾驶人员安全行车,确保车辆的行驶安全。而安全防护设施,比如说护栏、减速设施等,都能够在一定程度上能减少车辆交通事故的发生概率或降低事故后造成的人身伤害及财产损失。但是,安全防护设施一般本身也能对车辆造成一定的损害,只有科学、合理的路线设计才能将这种损害降到最小,有效保护人们的财产、生命安全。
三、公路路线设计的可靠度理论分析方法
1、可靠度理论分析方法的概念
可靠度理论是以概率论为基础的极限状态设计理论,其能够通过概率的研究来展现工程结构的可靠性问题。而对于公路路线设计的可靠度理论分析,尽管我国研究的时间很早,但其至今还未真正地在我国公路路线设计中全面应用。
2、可靠度与失效概率
现今我国公路路线设计中所应用的可靠性理论,主要分析方式是利用路线设计极限状态下的功能函数来对公路路线设计的可靠指标β、失效概率Pf等进行计算。在分析公路路线设计的功能函数时,我们分别用公路供给值与驾驶期望值来表示,其二者的设计参数随机变量分别为S、D,而公路路线设计的功能函数Z则可以表示为:Z=g(S,D)=SD基于可靠度理论,我们接下来要研究的就是公路路线设计的功能函数各个极限状态:①当Z=0时,公路路线设计的设计参数处于极限状态;②当Z>0时,公路路线设计的设计参数则满足其各个功能的要求;③而当Z<0时,公路路线设计的设计参数将不能满足其功能需求,即为失效状态。
3、可靠度计算方法
现今,我国公路路线设计的可靠度理论分析方法的计算方法主要有三种,分别为经过改进的一次二阶矩法、直接积分法以及蒙特卡罗模拟法。对于公路路线设计可靠度理论的分析,我们常采用的方法是一次二阶矩法。因为一次二阶矩法不用考虑公路路线设计中基本变量的分布情况,从而减小了变量很难确定所带来统计误差,降低了公路路线设计中可靠性指标的随机性,最大程度地提高了公路路线设计的实际可靠性,以利于后期路线设计可靠度的准确求解。
4、实例分析
上文提到,交通路线中交叉口发生事故的概率较高,所以,我们以交叉口停车视距设计为例,来用可靠度理论进行分析。对于行车速度V,t以及f,在公路路线设计的可靠度理论分析中,我们都将其视为随机变量,同时,我们对各个随机变量的均值与标准差也是已知的。因为,停车视距SA与SB的函数值都为随机变量,所以,这两者也都被看成随机变量,并且服从某种概率的分布,由此,我们便可以推算出停车视距设计的可靠性指标。
四、总结
公路路线设计是现代公路建设中的重要内容,科学可行的公路路线设计不仅能够提升驾驶人员的行车稳定性与舒适性,其还能在一定程度上改善公路沿线居民的生活质量,提升我国人民的整体生活水平。但是,对于公路路线设计,其所依据的某些指标却具有较强的不确定性以及随机性,从而降低了公路路线设计的科学性,导致路线设计的不合理。所以,我们在认识公路路线设计重要性的基础上,逐步分析影响路线设计的因素,并对路线设计的可靠度理论分析方法进行深入地探究,在一定程度上减小了某些因素的统计误差,提升了影响因素的可靠性,从而为路线设计奠定了良好的科学设计基础,以保证车辆的行车安全。
作者:辛力 姚远 单位:吉林省华洋工程咨询有限公司