吴永贤 陈琨
（华蓝设计（集团）有限公司，545005）
【摘 要】线形设计属于城市道路设计中的关键内容，科学的线形设计有助于驾驶员良好视觉的形成，还可以在某种程度上提升城市道路的通畅性，有效的降低交通事故发生几率。因此为了确保驾驶人员和乘客的舒适性与安全性，我们必须要重视城市道路线形设计工作。下面结合笔者实际工作经验，分析了道路线形设计的重要性并提出了在设计过程中需要注意的一些问题。
【关键词】城市规划；道路设计；线形设计
城市道路是通过直线与曲线的相互连接构成的，从空间上呈现出线形分布。如果不能科学做好线形设计工作不仅会让驾驶员或乘客的乘车舒适度受到影响，同时还可能导致交通事故的发生。总的来说，城市道路设计人员必须要严格遵循道路线形设计规范，充分考虑到车辆的行驶安全，进而设计出更科学的城市道路。
1．城市道路线形设计的重要性
我们知道，国内大部分城市都处在山地与丘陵地区，因为受到地形的影响，城市道路线形设计的科学性就变得更为关键。据统计，全球每年有接近2000万人直接或间接因交通事故受伤[1]。而对这些事故进行研究可以发现，很大一部分事故的原因是由于道路线形设计问题导致的。
线形设计是否具有科学性将会在很大程度上决定了道路的质量与运输能力。好的线形设计必须要以符合城市交通运输需求为前提，进而确保道路两侧的环境相互协调，降低驾驶员的疲劳感。通常来说，从景观与安全的角度来说，线形设计往往采取大半径的圆弧曲线，但应当注意的是，城市主干道不应有太多转折，普通道路可适当的设计一些转折与曲线。如此便能够有效的减少直线道路的单调感，缓解驾驶疲劳，有效避免交通事故的发生。
2．城市道路线形设计需要注意的问题
2.1平面线形设计
2.1.1小偏角
所谓小偏角即是道路中偏角≤7°。在城市道路中存在小偏角的情况下，平曲线的长度看上去就会比实际长度短，让驾驶员出现急转弯的错觉而提前操作方向盘，容易导致交通事故的发生。但由于规划红线或建筑物限制，小偏角在道路设计过程中十分常见。要取消小偏角往往难度较大，往往会大幅增加道路投资。针对设计速度偏低的道路而言，小偏角对于交通安全的影响基本可以忽略，而针对快速路或其他涉及速度偏高的道路，小偏角的设计必须慎重。在城市道路中，每间隔一段距离便会存在交叉口，所以应当尽可能的借助交叉口来让路线进行转折。若路线在交叉口位置不设计大转折（通常为3到5°）时，且设计速度不大于40kn/h时，可不设置平曲线，仅仅需要在交叉口进行处理，保证直行车道的连续顺直即可，这也是避免选择小偏角的一种设计手段。当需在路段中设置小偏角时，特别是连续流交通的道路，应适当加大外距，以便驾驶员识别出示曲线
2.1.2超高
超高一直以来都属于城市道路设计中争论较大的问题。在设计过程中不能够采取小半径加超高段的设计方式来迎合行车速度的需求，尤其是在接近交叉口的路段更应避免这样设计。所以在设计圆曲线时，若条件允许应当尽可能采取不设超高的曲线半径，或超高坡度控制在1.5%之内，即不超出路面的设计横坡。针对道路加宽的问题，加宽值需要根据车道数和圆曲线半径确定并加在机动车道内侧，如果受条件限制无法在内侧加宽，次干路、支路可采取内外侧同时加宽的方式；在极端情况下，由于红线或建筑物限制，道路内侧、外侧边线均无法往外拓宽，此时可在确保人行道或绿化带满足最小宽度的前提下，通过压缩人行道或绿化带宽度实现机动车道的加宽。加宽一般选择缓和曲线或超高缓和段长度进行渐变。
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2.1.3缓和曲线
缓和曲线与汽车行驶轨迹相符合，可以有效的保证行车舒适度，同时能够诱导驾驶员的视线，让平面线形和附近的环境景观保持协调，让道路线形更具有连续性与平衡性。为了确保曲率缓和、行车缓和以及超高、加宽缓和，缓和曲线应当设计充足的长度。在城市道路设计标准中对于缓和曲线最小长度的规定来看，其首先应当考虑到曲率缓和，用3s行程当作为缓和曲线最低控制值。通常而言，如果圆曲线需要设计超高的情况，缓和曲线同时必须符合超高过渡的需求，其长度最小应当完全包含超高缓和路段长度，但若是根据超高渐变率来计算得到的缓和段长度，相对于缓和曲线更长，应适当的延长缓和曲线路段[2]。
在具体的设计过程中，缓和曲线并非仅仅当作是曲率与超高变化的缓和段，我们要将其当成是在视觉上获得圆滑线形的基本条件。为符合视觉要求，可以在圆曲线半径1到1/3范围之中选择回旋曲线的参数A，即R/3≤A≤R。缓和曲线长度一般来说是随圆曲半径的提高而延长，从而更加符合对视觉以及线形美学方面的要求，让线形美观实用。
2.2纵断面线形设计
2.2.1最小纵坡
不超过0.3%的纵坡很容易导致道路路面排水不良，在阴雨天气容易溅起水雾，对交通安全产生不利影响。而如果道路积水厚度超过允许值时，汽车车轮和路面便会形成“水膜”，导致车轮和路面之间的摩擦阻力减小，若驾驶员遇到紧急情况刹车减速，很容易让车辆失去控制而造成事故的发生。因此最小纵坡的设计应当大于0.3%，这不单单是道路排水的要求，同时还是保证道路行驶安全的需要。
2.2.2纵断面线形的设计
纵断面线形属于组成道路三维形象的关键部分。纵断面线形设计应当与实际地形起伏相结合，其对于车辆的日常行驶以及道路质量都会产生较大的影响。在进行纵面线形设计的过程中必须从实际地形条件出发，科学确定坡度、最小坡长等设计因素。坡度的升降应当保持均匀，城市道路应当尽可能的避免接长坡，同时充分考虑到其排水问题以及横向土方平衡，防止出现大填大挖，同时与平面线形相配合来设计出连续的无大坡度的道路线形。如果条件充足，应当尽量设计缓坡与大半径竖向曲线来确保驾驶员拥有安全行车视线。
2.3平、纵线形组合设计
2.3.1平曲线和竖曲线相重合。平纵搭配主要在于平纵面线形位置和指标的设计合理，为行车的安全性和舒适性给予更多的条件。若平曲线与竖曲线的顶点错开不大于曲线长度14%，依旧能够获得相对满意的整体外观；若错开超过14%，则容易存在较差线形。平纵搭配合理的线形应当是竖曲线的起点与终点恰恰位于两个缓和曲线的中点，任意一点都不能够放置于缓和曲线之外的直线中，也不能够放置于圆弧段中。如果平曲线与竖曲线的半径都比较大，那么二者的具体位置可在某种程度上不受以上限制。
2.3.2平曲线与竖曲线大小维持均衡性。平、竖曲线如果其中之一大而平缓，那么另一方也应当保持相对均衡，避免让二者之间存在过大差异。这主要是由于此类线形往往会存在一个竖曲线内包含两个或以上的平曲线，同时线形短的一方给人的视觉刺激较大，容易影响驾驶员的视觉平衡。
2.3.3防止竖曲线顶部与底部插入小半径的平曲线。若凸形竖曲线顶部位置存在小半径平曲线，不但无法引导驾驶员视线，同时还会增加行车的危险性；在凹形竖曲线底部位置若存在小半径平曲线，则容易让车辆加速时出现急转弯，增加行车危险性。
2.3.4在相同的平曲线之内，应当防止纵断面线形出现反复凹凸的情况。如果纵断面线形存在反复凹凸，会导致驾驶员无法看清中间位置凹陷的线形[3]。
3．结语
城市道路设计人员应当认识到，随着社会经济的飞速发展，对城市道路的要求也会逐渐提高。为了适应交通事业的发展，城市道路线形设计在严格遵循规范的基础上还需要进行灵活处理，以确保驾驶员与乘客的安全性与舒适性。
参考文献：
[1]李建功.谈山区沿河城镇道路线形设计[J].山西建筑，2015（36）：65.
[2]潘威，邵平.道路线形设计要素与交通安全的关系分析[J].公路交通科技，2015（07）：28.
[3]郝永亮.城市道路线形设计的分析[J].科技与企业，2015（13）：71.
论文作者:吴永贤,陈琨
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年3月总第208期
论文发表时间:2016/6/13
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