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摘要:公路线形的优劣决定了公路运营质量的好坏，且公路线形具有不易更改性。公路线形设计是公路总体设计、总体布局的关键。线形作为公路的骨架，其设计合理与否，不仅直接关系到公路建设项目的质量好坏，里程长短，投资多少、效益高低，更直接影响到公路运行安全。本文介绍了公路线形设计的选线原则、放坡、平面线形设计以及高新技术的应用等内容，为今后的同类设计提供借鉴与参考。
关键词:公路；线形设计；平纵断面中图分类号： X734 文献标识码： A
一、公路路线设计系统分析
通过分析路线设计流程，可将其分为宏观设计与微观设计两个阶段。从前期的对路网交通评价、需求分析到路廊设计，这属于路线宏观设计阶段。而之后的平纵横线形要素设计，则属于路线微观设计阶段。这两个阶段都是综合考虑多方面因素来进行设计的。
影响公路最终使用质量的是公路路线的线形优劣，线形设计时考虑因素很多，其中工程地质条件为非可抗因素，一般针对此因素设计人员可回旋的余地不大，所以对其应严格按相应规范进行设计，技术经济合理性应针对工程复杂程度、施工工艺水平等进行综合评定，这也是很具有客观评价标准的，而对于其他的因素，则人为主观因素比较大，这也是要讨论的重点。
二、公路路线平面线形设计
公路的线形必须满足驾驶动力学要求的最小值和驾驶员视觉心理方面连续、舒适的要求。公路线形好坏的关键是速度的连续性，它将影响着道路交通的安全。公路线形几何要素的不良设计与搭配，都可能导致交通事故的发生。
（一）直线
直线是平面线形设计的基本要素之一，有距离短、易布设等特点，在公路中使用最为广泛。两点之间以直线为最短，给人以短捷、直达的良好印象，让汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。但直线线形缺乏灵活性，大多难与地形、地物相协调，强定直线，往往造成工程量大，破坏自然条件。过长的直线往往使驾驶员感到单调、疲倦，难以目测车间距离，易产生尽快驶出直线的急躁情绪，导致高速行驶，危及交通安全。
圆曲线
各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平面线形中的主要组成部分。圆曲线由于与地形适应性强、可循性好、线形美观和易于测设等优点，使用十分普遍。 （三）线形结合 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式可知圆曲线半径计算公式为
式中：v ―各级公路的计算行车速度；μ―最大横向力系数；
i―路拱橫向坡度，以小数计。
当一条高速公路的计算行车速度V确定以后，圆蓝线半径R的取值与（i+μ）成反比。而（i+μ）的大小直接关系到车辆在蓝线上行使的安全舒适度。若R值增大，相应的（i+）就该相应减小。（i+μ）值越小，汽车行驶越安全，旅客感觉越舒适。当R值逐渐增大时，汽车行驶离心力作用的影响将逐渐很小，当R值增大到可允许设置路拱形式的反超高时，为保证汽车行驶的舒适性 . 应将横向摩阻系数控制到最小。现行《标准》中规定，当值取 0.035，i取-0.015时，计算得出的R值可做为不设超高的圆蓝线半径。实际上在高速公路设计中，由于路面较宽，路基占地范围较大，为及时排除路表水，路拱横坡一般取值为2％，有时甚至更大，因此不设超高的圆曲线半径应相应增大。显然加大圆曲线半径对于平纵设计组合及适应汽车动力学的发展具有积极意义，这一点对于平原区路线设计值得注意，当然半径的加大还应该通过通车实践的检验。
从上式可知，圆曲线半径越大，横向力系数就越小，汽车就越稳定。所以从汽车行驶稳定性出发，圆曲线半径越大越好。有时因受地形、地质、地物等因素的限制，圆曲线半径不可能设置的很大，往往会采用小半径的圆曲线，这时如果半径选用的太小，就会使汽车行驶不安全，甚至翻车。根据国内外大量资料分析，乘客随μ值的变化其心理反应如下：
当μ＜0.1时，不感到有曲线存在，很平稳，近似于在直线上行驶；当μ=0.15时，感到有曲线存在，但尚平稳； 当μ=2时，感到有曲线存在，略感不平稳； 当μ=0.35时，感到明显不平稳； 当μ=0.4时，感到非常不平稳，有倾倒的危险感。可知，从乘客的舒适性出发，μ值以不超过0.1为宜，最大不超过0.15―0.2。
1.纵坡度在坡道上发生交通事故的主要是下坡时，驾驶员往往为了节省耗油量而采取空挡或者熄火，靠汽车惯性行驶的方法；汽车在下坡时，由于惯性作用，行驶速度过高，制动非安全区过长，频繁使用制动致使制动差生热衰减，遇有紧急情况不能及时停车，由此引起的坡道事故比较频繁。
线形组合应注意事项：在长直线上纵坡不宜过长，因长直线再加下陡坡行驶更易导致车速过高，造成交通事故；长直线与大半径，凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和；道路两侧地形过于平坦空旷时，可以采取植不同树或者设置建筑雕广告牌等措施，以改善单调的景观；长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外，还得采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施；转弯半径较小的平曲线与陡坡组合在一起时，比较容易引起交通事故。
三、关于缓和曲线的合理运用
在高速公路线形设计中，缓和蓝线运用的合理不仅可使线形平顺圆滑、连续均匀。而且能够较好地适应地形、减小工程规模，节约投资。特别是在山区高速公路线形设计中，缓和蓝线对避免短直线的出现及平面线形指标的突变起着举足轻重的作用 . 是一种不可或缺的蓝线要素。但是我们往往只注重缓和蓝线满足超高设置或是加宽缓和段设置的要求，而容易忽略对缓和蓝线长度的要求。实际上，对于在高速公路上行驶的汽车，尤其是大型车辆，随着车速的增加，空气阻力及其它动力作用会影响车辆在蓝线上行驶的轨迹。
通常我们认为长直线接急弯小半径蓝线或是几个大半径蓝线中夹小半径蓝线，以及两同向蓝线间夹短直线即所谓的“断背蓝线”均是不利的线形组合。但是在山区高速公路的设计中，我们为顺应地形，避免环境破坏。或是在平原微丘区为让开矿区和避免较大拆迁时，往往在技术指标及工程造价的比选中左右为难。本人认为以牺牲部分工程量换取车辆行驶的安全，从长远来看是值得的。另外，在“卵型”蓝线中，大小半径比例过大时，缓和蓝线将会掩盖小半径弯道的真相，从而引发车辆减速不及时而冲出路外的交通事故。因此，缓和蓝线长度不要小于两圆蓝线对应设计车速之间要求的减速长度。
参考文献:
[1]公路工程技术标准，（JWGBO1—2003），人民交通出版社,2004.
[2]陈斌,袁伟.交通安全的公路因素分析[J].广西交通科技,2002.
关键词:公路；线形设计；平纵断面中图分类号： X734 文献标识码： A
一、公路路线设计系统分析
通过分析路线设计流程，可将其分为宏观设计与微观设计两个阶段。从前期的对路网交通评价、需求分析到路廊设计，这属于路线宏观设计阶段。而之后的平纵横线形要素设计，则属于路线微观设计阶段。这两个阶段都是综合考虑多方面因素来进行设计的。
影响公路最终使用质量的是公路路线的线形优劣，线形设计时考虑因素很多，其中工程地质条件为非可抗因素，一般针对此因素设计人员可回旋的余地不大，所以对其应严格按相应规范进行设计，技术经济合理性应针对工程复杂程度、施工工艺水平等进行综合评定，这也是很具有客观评价标准的，而对于其他的因素，则人为主观因素比较大，这也是要讨论的重点。
二、公路路线平面线形设计
公路的线形必须满足驾驶动力学要求的最小值和驾驶员视觉心理方面连续、舒适的要求。公路线形好坏的关键是速度的连续性，它将影响着道路交通的安全。公路线形几何要素的不良设计与搭配，都可能导致交通事故的发生。
（一）直线
直线是平面线形设计的基本要素之一，有距离短、易布设等特点，在公路中使用最为广泛。两点之间以直线为最短，给人以短捷、直达的良好印象，让汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。但直线线形缺乏灵活性，大多难与地形、地物相协调，强定直线，往往造成工程量大，破坏自然条件。过长的直线往往使驾驶员感到单调、疲倦，难以目测车间距离，易产生尽快驶出直线的急躁情绪，导致高速行驶，危及交通安全。
圆曲线
各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平面线形中的主要组成部分。圆曲线由于与地形适应性强、可循性好、线形美观和易于测设等优点，使用十分普遍。 （三）线形结合 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式可知圆曲线半径计算公式为
式中：v ―各级公路的计算行车速度；μ―最大横向力系数；
i―路拱橫向坡度，以小数计。
当一条高速公路的计算行车速度V确定以后，圆蓝线半径R的取值与（i+μ）成反比。而（i+μ）的大小直接关系到车辆在蓝线上行使的安全舒适度。若R值增大，相应的（i+）就该相应减小。（i+μ）值越小，汽车行驶越安全，旅客感觉越舒适。当R值逐渐增大时，汽车行驶离心力作用的影响将逐渐很小，当R值增大到可允许设置路拱形式的反超高时，为保证汽车行驶的舒适性 . 应将横向摩阻系数控制到最小。现行《标准》中规定，当值取 0.035，i取-0.015时，计算得出的R值可做为不设超高的圆蓝线半径。实际上在高速公路设计中，由于路面较宽，路基占地范围较大，为及时排除路表水，路拱横坡一般取值为2％，有时甚至更大，因此不设超高的圆曲线半径应相应增大。显然加大圆曲线半径对于平纵设计组合及适应汽车动力学的发展具有积极意义，这一点对于平原区路线设计值得注意，当然半径的加大还应该通过通车实践的检验。
从上式可知，圆曲线半径越大，横向力系数就越小，汽车就越稳定。所以从汽车行驶稳定性出发，圆曲线半径越大越好。有时因受地形、地质、地物等因素的限制，圆曲线半径不可能设置的很大，往往会采用小半径的圆曲线，这时如果半径选用的太小，就会使汽车行驶不安全，甚至翻车。根据国内外大量资料分析，乘客随μ值的变化其心理反应如下：
当μ＜0.1时，不感到有曲线存在，很平稳，近似于在直线上行驶；当μ=0.15时，感到有曲线存在，但尚平稳； 当μ=2时，感到有曲线存在，略感不平稳； 当μ=0.35时，感到明显不平稳； 当μ=0.4时，感到非常不平稳，有倾倒的危险感。可知，从乘客的舒适性出发，μ值以不超过0.1为宜，最大不超过0.15―0.2。
1.纵坡度在坡道上发生交通事故的主要是下坡时，驾驶员往往为了节省耗油量而采取空挡或者熄火，靠汽车惯性行驶的方法；汽车在下坡时，由于惯性作用，行驶速度过高，制动非安全区过长，频繁使用制动致使制动差生热衰减，遇有紧急情况不能及时停车，由此引起的坡道事故比较频繁。
线形组合应注意事项：在长直线上纵坡不宜过长，因长直线再加下陡坡行驶更易导致车速过高，造成交通事故；长直线与大半径，凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和；道路两侧地形过于平坦空旷时，可以采取植不同树或者设置建筑雕广告牌等措施，以改善单调的景观；长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外，还得采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施；转弯半径较小的平曲线与陡坡组合在一起时，比较容易引起交通事故。
三、关于缓和曲线的合理运用
在高速公路线形设计中，缓和蓝线运用的合理不仅可使线形平顺圆滑、连续均匀。而且能够较好地适应地形、减小工程规模，节约投资。特别是在山区高速公路线形设计中，缓和蓝线对避免短直线的出现及平面线形指标的突变起着举足轻重的作用 . 是一种不可或缺的蓝线要素。但是我们往往只注重缓和蓝线满足超高设置或是加宽缓和段设置的要求，而容易忽略对缓和蓝线长度的要求。实际上，对于在高速公路上行驶的汽车，尤其是大型车辆，随着车速的增加，空气阻力及其它动力作用会影响车辆在蓝线上行驶的轨迹。
通常我们认为长直线接急弯小半径蓝线或是几个大半径蓝线中夹小半径蓝线，以及两同向蓝线间夹短直线即所谓的“断背蓝线”均是不利的线形组合。但是在山区高速公路的设计中，我们为顺应地形，避免环境破坏。或是在平原微丘区为让开矿区和避免较大拆迁时，往往在技术指标及工程造价的比选中左右为难。本人认为以牺牲部分工程量换取车辆行驶的安全，从长远来看是值得的。另外，在“卵型”蓝线中，大小半径比例过大时，缓和蓝线将会掩盖小半径弯道的真相，从而引发车辆减速不及时而冲出路外的交通事故。因此，缓和蓝线长度不要小于两圆蓝线对应设计车速之间要求的减速长度。
参考文献:
[1]公路工程技术标准，（JWGBO1—2003），人民交通出版社,2004.
[2]陈斌,袁伟.交通安全的公路因素分析[J].广西交通科技,2002.