升级项目交通安全设施设计分析

高速公路限速设置不仅要考虑公路项目的功能定位、技术条件、地形条件、交通条件等因素，还要从公路使用者的角度出发，兼顾交通安全与运行效率的关系。限速设置的合理与否直接影响到道路通行效率及人民的生命安全。兴城至建昌高速公路建设于2011年，建设期由于道路线形等问题，将限速定为80km/h。但是，该高速车流量较小、路况较佳，近年来沿线驾驶者对高速公路提速的需求愈发强烈。通过对该段高速交通量及交通组成、路基及隧道的平纵指标进行调研分析，采取加强视线诱导、提升护栏等级、设置控速和警告设施等交通安全措施，改善本路段的行车条件，降低事故发生的概率［1］，同时提高限速值。

1项目概况

兴城至建昌高速公路，路线起点为辽宁兴城市元台子乡，终点为辽宁建昌县石佛乡，起终点桩号为K0+000.000~K83+000.000，原设计采用双向四车道高速公路标准，设计速度为80km/h，路基宽度为24.5m，桥涵设计荷载采用公路－I级，路线全长约83km。通车以来由于线形指标较好，交通量较少，交通流自由度较高，车辆运行速度受限小，但80km/h的限速严重限制了通行效率的提升。为此，将高速公路范围内限制速度进行提高，由80km/h提升为100km/h。

2调研分析及安全性评价

2.1交通量及交通组成

2.1.1交通量2020年各区段日均交通量统计结果如图1所示。由图1可见，建昌站和兴城北站两座主线收费站交通量最大，其中兴城北站最高；但交通量相对较少，交通流处于自由流状态，不会对车辆运行速度造成直接影响。2.1.2交通组成分析对通车以来节假日与工作日交通组成情况进行统计。1型小客车占比最高，达到73.5%，其次为5型拖挂车，比例为17.1%，其他车型比例均低于5%。影响交通流运行的大中型货车比例为19.7%。由于整体交通量较低，因此交通组成对限速调整不构成直接影响。2.1.3货车载重分析本项目节假日和日常工作日交通流均能保持在一级服务水平自由流状态，通行能力容量较高，交通适应性充足。本项目交通组成以小客车为主，日常小客车比例为73.5%，大中型货车比例为19.7%。高速公路通行货车均满足限载要求。因此，交通运行特性方面对限速调整不构成直接影响。2.1.4交通量及交通组成结论根据实际驾驶感受，除个别路段小客车受隧道影响，行驶速度下降外，其余路段小客车速度均较高，基本不受交通流中其他车辆的干扰，全线驾驶舒适性与线形协调性均较好。没有区间限速抓拍设施的局部路段小客车行驶速度较高，普遍达到100km/h以上，能够反映出实际的驾驶期望。由断面运行速度分析可知，双向小客车整体85%位自由流速度达到101.2km/h。驾驶人期望运行速度高于设计速度一个档次，驾驶人提高限速值的意愿较为强烈。分析2018—2020年发生的交通事故情况可知，交通事故发生率基本呈现轻微上升趋势。事故时间分布相对离散，发生交通事故的车型小客车事故占绝大多数，撞护栏等固定物事故所占比例最高。全线双向交通事故均较少，3年内每2km发生事故最多为3起。事故未显现聚集性。

2.2技术指标核查

2.2.1平面指标2.2.1.1圆曲线半径按照《公路路线设计规范》中的相关规定，圆曲线最小半径见表1。经核查，本次限速论证路段建兴高速最小圆曲线半径为650m，该路段圆曲线半径的规范符合检验（如图2所示）。方框处的路段仅满足设计标准100km/h对应的圆曲线半径极限值的要求，故在该路段设置纵向减速标线、线形诱导标标志，同时车道分界线改为实线，禁止超车。其他路段圆曲线半径均满足核查设计标准100km/h对应的一般值要求。根据交通事故空间分布特征，上述1处半径较小路段事故并不集中，圆曲线半径较小并不是导致事故发生的主要原因，在确定特殊限速路段时需通过技术指标及事故发生的特征进行综合判断。2.2.1.2横向力系数本项目限速论证路段建兴高速的圆曲线横向力系数均能满足核查设计标准100km/h对应的要求，正常路面状况下，风险较低。2.2.1.3纵断面指标纵坡与坡长：《公路路线设计规范》中规定，设计速度为80km/h时，纵坡最大值为5%/700m、6%/500m。核查速度为100km/h时，纵坡最大值为4%/800m、5%/600m。经核查，本项目最大纵坡为4.5%/660m、0.56%/1500m，均满足核查速度100km/h时极限值要求。本项目最小纵坡为0.3%，经核查，合成纵坡均大于0.5%，路面水以横向排除为主，满足规范要求。竖曲线半径和长度：根据《公路工程技术标准》中的规定，核查设计标准为100km/h时，凸形竖曲线最小半径一般值取10000m，极限值取6500m，凹形竖曲线最小半径一般值取4500m，极限值取3000m。经核查，建兴高速最小凸形竖曲线半径为8500m，最小凹形竖曲线半径为5800m。凸形竖曲线半径存在2处低于核查设计标准100km/h规定的一般值要求，但均满足极限值的要求。凹形竖曲线半径均满足核查设计标准100km/h规定的一般值要求。连续纵坡：经核查，建兴高速纵坡均不构成连续长陡下坡。横断面指标：横断面指标均满足核查速度100km/h要求。视距指标：建兴高速路基宽度为24.5m，挖方路段右侧提供的横净距为9.975m。核查设计标准100km/h对应的大货车停车视距为195m（按照最大纵坡4%进行核查），所需最小平曲线半径为551m，该段最小平曲线半径为650m，满足大货车对应的路侧视距要求。2.2.2路基路面现场踏勘与实地驾驶可见，本项目部分路侧净区内设置了标志等设施，立柱、部分上跨桥桥墩等未进行防护隔离和粘贴立面标记，设计中增加防护设施，并提高其夜间视认性。2.2.3隧道本项目高速公路共设置5座隧道，隧道洞口内外3s行程长度范围的平纵面线形应保持一致。按照80km/h设计速度核查，3s行程长度应不小于66.7m；按照100km/h速度核查，3s行程长度应不小于83.3m。本项目几座隧道平面指标均满足线形一致性要求，但洞口处凸曲线半径偏小，低于视觉要求值，故未提速，维持限速80km/h。部分隧道联络道隔离设施局部为打开状态。全线各隧道联络道迎车面护栏端头、右侧隧道管理站入口处迎车面护栏端头均未进行处理，存在车辆碰撞插入车体的风险。针对上述危险点，改造过程中恢复隧道联络道隔离设施为关闭状态，并在迎车端增设防撞端部结构，起到消隐消能的作用。

3调研分析结论

本项目节假日和日常工作日交通流均能保持在一级服务水平自由流状态，通行能力较好，交通适应性充足，货车均满足限载要求。因此，交通运行特性方面对限速调整不构成直接影响。根据实际驾驶感受，除个别路段小客车受隧道影响，行驶速度下降外，其余路段小客车速度均较高，基本不受交通流中其他车辆的干扰，速度波动与线形指标关系不大，属于正常驾驶行为。可见，全线驾驶舒适性与线形协调性均较好。本项目在路线、路基路面、隧道、互通式立交与服务区、交通安全设施等方面的指标，基本满足设计速度80km/h和核查标准100km/h要求，故基本满足运行安全的要求。考虑到司乘人员在80km/h的运行速度下舒适度有所下降［2］，故提高限速值具备较高的可行性。存在的问题：在小半径、连续下坡曲线段诱导警示与诱导不足，部分路侧净区内立柱与桥墩防护不足、高填方和路侧房屋等路段路侧护栏防护等级偏低，隧道联络道及配电房迎车面护栏端部防护不足，互通立交出入口组织与诱导、主线收费站速度分级管控、高速公路终点预告需改造，部分路桥护栏过渡段摩擦梁缺失。本次改造针对上述问题进行安全设施设计。

4交通安全设施设计

4.1交通标志设计

主线分两段进行限速，K0+000~K6+400区间限速80km/h，K6+400~K83+000区间限速100km/h。隧道路段限速80km/h、连续下坡路段货车限速80km/h。主线上限速标志：①在兴城至建昌方向，K6+400位置设置限速标志为100km/h，在建昌至兴城方向，K6+400位置设置限速标志为80km/h，采用单柱式结构形式。②将高速公路主线上K6+400~K83+000区间的限速80km/h标志进行版面更换，将其更改为100km/h。隧道限速标志：隧道前的限速标志按照辽宁省的设计原则，不进行调整，保持限速80km/h不变。隧道后增加解除限速（80km/h）标志，采用单柱式结构形式。水源保护区限速标志：将水源保护区前的限速80km/h标志进行版面更换，将其更改为100km/h。连续下坡路段限速标志：在连续下坡路段起点处适当位置，设置连续预告标志、连续下坡坡长余长标志、连续下坡结束标志等，起点适当位置设置货车限速80km/h标志。适当位置设置大型车靠右行驶标志。互通立交出口路段限速标志：互通立交出口，在减速车道起点处开始连续设置两级限速标志，限速值分别为限速70km/h和限速40km/h标志。建昌收费站和元台子收费站限速标志：按照限速标志设计原则，在距离收费站前适当位置，设置逐级限速标志，限速值分别为80km/h、60km/h和40km/h。

4.2交通标线设计

交通标线针对提速后，对互通、服务区及危险点进行渠化来满足要求［3］。①拟在K51+800~K51+300（设计桩号为K31+200~K31+700）路段设置纵向减速标线，同时将车道分界线调整为实线，禁止车辆超车。②建兴高速最小平曲线半径为650m，在100km/h运行速度下半径小于1070m的左转路段易造成中央分隔带视距不足，拟在视距不足段的内侧车道增设纵向减速标线。③隧道紧急停车带段车道间采用虚线长度偏短，考虑到停车为紧急情况下的行为，不应受标线限制，拟全线隧道紧急停车带采用白色实线分隔。④为避免紧急变道导致事故，拟在各互通出口处减速车道段主线车道间采用白实线；为避免向内侧连续变道导致事故，在入口处加速车道段主线车道间采用白实线。⑤为增强隧道洞口处的路面抗滑值，隧道入口前一定范围内拟设置间断式防滑标线，隧道出、入口处拟补充设置满铺式彩色防滑标线。

4.3护栏设计

护栏设计要求：①路侧边沟无盖板情况，设置不低于A级的波形梁钢护栏。②车辆不能安全越过且保护不足的交通标志、摄像机、声屏障、上跨桥梁的桥墩或桥台等，设置不低于SB级的波形梁钢护栏。③路侧填方高度接近或大于10m的路段，设置不低于SA级的波形梁钢护栏。④现场外展端头不足、立柱根数不足的路段，补充设置AT1-2型外展端部结构。⑤安全净区内存在居民区且保护不足的路段，设置不低于SA级的波形梁钢护栏。

4.4消能设施设计

隧道联络道及右侧隧道管理站入口处迎车端改造为可溃缩的TS级防撞端头。

5结论

通过对事故多发路段事故原因、形态进行综合分析，从加强视线诱导、提升危险点护栏等级、设置控速和警告设施等措施改善路段的行车条件，降低事故发生概率。

参考文献

［ 1］张海恬.高速公路提速改造工程交通安全设施的设计分析［J］.福建交通科技，2019（5）：153-155．

［ 2］ 杨碧宇.公路隧道交通安全设施改造优化设计［J］.工程建设与设计， 2019（12）：108-110．

［ ３］曹智强.道路交通安全设施设计研究［J］．华东公路，2018（5）：73-75.

作者：宋星池 单位：辽宁省交通规划设计院有限责任公司