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1、高速公路避險(xiǎn)車(chē)道設(shè)計(jì)文章來(lái)源:科技質(zhì)量辦更新時(shí)間:2009-12-241概述???在山區(qū)高速公路長(zhǎng)大下坡路段,經(jīng)常出現(xiàn)載重貨車(chē)因制動(dòng)失效,發(fā)生嚴(yán)重安全事故的現(xiàn)象。對(duì)于長(zhǎng)大縱坡帶來(lái)的道路交通安全問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了大量的專(zhuān)題研究。緊急避險(xiǎn)車(chē)道作為道路的一個(gè)組成部分,在歐美廣泛應(yīng)用了多年。其應(yīng)用實(shí)踐證明對(duì)提高道路交通安全和減少交通事故經(jīng)濟(jì)損失具有重要的意義。避險(xiǎn)車(chē)道的設(shè)置在我國(guó)尚處于起步階段,相關(guān)設(shè)計(jì)目前尚缺少專(zhuān)門(mén)規(guī)范。在東西高速公路設(shè)計(jì)中,中、西標(biāo)段共設(shè)置了27處緊急避險(xiǎn)車(chē)道。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料,擬對(duì)避
2、險(xiǎn)車(chē)道設(shè)置原則、類(lèi)型、設(shè)計(jì)方法進(jìn)行系統(tǒng)地總結(jié)。?2?山區(qū)高速公路長(zhǎng)大下坡路段存在的安全問(wèn)題與分析2.1?規(guī)范要求???東西高速公路幾何設(shè)計(jì)采用歐洲(法國(guó))標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于地形特別困難路段,ICTAALl985給出了最大縱坡及坡長(zhǎng)指標(biāo),見(jiàn)表1。表1?縱坡坡長(zhǎng)指標(biāo)表(單位:%/m)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)L80L100L120上坡路段最大坡度/坡長(zhǎng)7/6006/6005/600下坡路段最大坡度/坡長(zhǎng)沒(méi)有特殊限制6/600???歐洲標(biāo)準(zhǔn)路線(xiàn)縱面設(shè)計(jì)和國(guó)內(nèi)存在較大理念差別,前者在規(guī)范規(guī)定的最大縱坡之內(nèi),坡長(zhǎng)一般不受限制。???歐洲標(biāo)準(zhǔn)
3、規(guī)定長(zhǎng)大縱坡路段坡度設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用平均坡度,認(rèn)為較長(zhǎng)的坡長(zhǎng)對(duì)視距、行駛安全更為有利。如一個(gè)坡長(zhǎng)為3000m,平均坡度為5.5%的路段,這個(gè)坡段最好采用5.5%一個(gè)坡度設(shè)置到底(這一結(jié)論與國(guó)內(nèi)規(guī)范截然相反)。10歐洲規(guī)范要求在長(zhǎng)大坡路段應(yīng)堅(jiān)決避免插入短的緩坡,研究結(jié)論認(rèn)為,陡坡之間的緩坡會(huì)給司機(jī)造成陡坡結(jié)束的錯(cuò)覺(jué),容易引起更大的安全問(wèn)題。2.2?長(zhǎng)大縱坡風(fēng)險(xiǎn)的判定2.2.1?研究方法???法國(guó)高速公路和道路技術(shù)研究部門(mén)(SETRA)對(duì)長(zhǎng)大縱坡進(jìn)行了研究,通過(guò)兩種方法來(lái)確定長(zhǎng)大縱坡路段風(fēng)險(xiǎn)判定條件,這兩種方法
4、分別是:???(1)對(duì)重型車(chē)輛在長(zhǎng)大縱坡上的運(yùn)行性能進(jìn)行分析;(2)對(duì)長(zhǎng)大縱坡路段車(chē)輛發(fā)生的事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2.2.2?車(chē)輛的制動(dòng)性能???研究者認(rèn)為:長(zhǎng)時(shí)間的制動(dòng)或頻繁制動(dòng)會(huì)使剎車(chē)片過(guò)熱從而導(dǎo)致危險(xiǎn),特別是在高速行駛狀態(tài)時(shí),緊急制動(dòng)需要更大的制動(dòng)力,因此會(huì)產(chǎn)生更大的危險(xiǎn)。研究結(jié)果顯示汽車(chē)在30km/h恒定速度下,經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)6km,坡度為6%的下坡后,其制動(dòng)性能將下降到40%以下,此時(shí)剎車(chē)片的溫度升高到350oC左右。制動(dòng)效率的恢復(fù)研究結(jié)果見(jiàn)表2所列。表2?制動(dòng)效率恢復(fù)表(單位:min)制動(dòng)效率恢復(fù)程度
5、制動(dòng)力再生時(shí)間牽引車(chē)拖掛車(chē)70%3880%1018100%3060根據(jù)測(cè)試表明,當(dāng)剎車(chē)片溫度超過(guò)250oC時(shí),制動(dòng)效率就會(huì)出現(xiàn)損失,可將200oC作為風(fēng)險(xiǎn)判定條件。當(dāng)剎車(chē)片超過(guò)這一溫度時(shí),則認(rèn)為汽車(chē)行駛會(huì)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)剎車(chē)片溫度超過(guò)200oC時(shí)d·p>150,其中:?d為長(zhǎng)大縱坡總的坡長(zhǎng),單位:m;p為長(zhǎng)大縱坡平均坡度,單位:%。2.2.3?長(zhǎng)大縱坡事故原因分析???車(chē)輛發(fā)生事故與車(chē)輛的性能及道路幾何特性相關(guān)聯(lián),在車(chē)輛性能一定的情況下,風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生則與道路幾何特性直接相關(guān),當(dāng)車(chē)輛性能無(wú)法適應(yīng)超標(biāo)的坡度時(shí),這些
6、坡道上發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)明顯有所增加。10?法國(guó)SETRA針對(duì)長(zhǎng)大縱坡段事故發(fā)生率與其他高速公路平均事故率進(jìn)行比較情況見(jiàn)表3。表3?事故率對(duì)照表序號(hào)事故類(lèi)型事故比率1設(shè)備事故研究段/所有路段=5.02人身事故研究段/所有路段=2.23受傷研究段/所有路段=2.04死亡研究段/所有路段=1.5???通過(guò)對(duì)事故的原因分析,可以明確以下幾點(diǎn):(1)23%的事故是重型車(chē)輛,或至少與重型車(chē)輛有關(guān);(2)出口處事故率比例非常高,達(dá)到了55%,其主要原因是出口處車(chē)輛數(shù)量增加過(guò)多;(3)潮濕路面事故率為37%,而平均為20%
7、;(4)在下坡道平曲線(xiàn)半徑<1000m路段上,事故率為30%(其中37%為人身傷亡事故);(5)車(chē)輛追尾事故為10%,這遠(yuǎn)高于平均值3%,其原因是在坡道上重型車(chē)輛和輕型車(chē)輛之間的速度差遠(yuǎn)大于普通路段;(6)處于長(zhǎng)下坡后半段的特殊位置,事故明顯增加,這些特殊位置是:小半徑彎道處;很長(zhǎng)的彎道(指同一彎道);出、人口處;隧道進(jìn)、出口和高架橋兩端;收費(fèi)站、服務(wù)設(shè)施附近。2.2.4?風(fēng)險(xiǎn)判定條件???研究單位在22條高速公路上,各選定有代表性的路段進(jìn)行了研究統(tǒng)計(jì),這些代表路段一般都是長(zhǎng)大縱坡路段。研究結(jié)果表明,把坡
8、長(zhǎng)及平均坡度作為變量,來(lái)研究車(chē)輛的行駛風(fēng)險(xiǎn)是非常適宜的。因?yàn)樵搩蓚€(gè)變量與事故的嚴(yán)重性及發(fā)生頻率相關(guān)性最大。研究結(jié)論認(rèn)為:當(dāng)d·p<130時(shí),坡道上不會(huì)發(fā)生過(guò)度風(fēng)險(xiǎn),因此將d·p值作為風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。當(dāng)d·p>130且P>3%時(shí),坡道上的事故率開(kāi)始隨著d·p值的增加而增加,當(dāng)戶(hù)<3%時(shí),無(wú)論d·p值是多少均不會(huì)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。2.3?避險(xiǎn)車(chē)道設(shè)置原則2.3.1?歐洲標(biāo)準(zhǔn)10???根據(jù)研究成果中的風(fēng)險(xiǎn)判定條件及對(duì)交通事故分析結(jié)果,在路線(xiàn)坡度大