高速公路建设中的宽容性设计理念

高速公路建设中的宽容性设计理念

李昆明

长沙康庄路桥技术咨询有限责任公司；湖南平江； 410004

摘要：为保障高速公路安全运营，降低交通事故率，针对高速公路建设中宽容性设计理论，从高速公路宽容性设计现状及高速公路宽容性设计建议进行分析。最后提出高速公路建设中宽容性设计理论的具体应用，主要包括科学设计行车速度、优化高速公路侧方区域布局、有效设计高速公路侧方设施指引及防撞护栏，旨在提升高速公路建设中宽容性设计理论的应用水平。

关键词：高速公路；宽容性设计；交通安全设施；设计速度；

0引言

高速公路在联通区域、密切往来、提振经济方面意义重大，但受限于设计、维护、运营等多方因素，目前国内高速公路交通事故时有发生，造成极大经济损失，严重威胁人们的生命安全。若设计之初，引入包容性设计理念，包容行车错误，满足实际需求，让驾驶员行车体验更佳，会极大降低事故率。

1高速公路安全影响因素

高速公路凭借其全封闭、高效性及抗干扰性强的特点，已经成为我国公路交通运输中十分重要的组成部分。发生在高速公路上的交通事故引起的伤亡人数较多,造成驾驶事故的原因分为以下五种：

1. 超速行驶。超速行驶是指行驶速度太快，超过限制速度上限；

2. 疲劳驾驶。在驾驶运输货物车辆的过程中，司机需要极高的专注力，经过长时间的驾驶之后，极易造成疲劳，从而导致驾驶者反应时间延长，判断准确性下降，操作失误，事故发生率上涨；

3. 超员超载。车辆在高速行驶的过程中，一旦发生客车超员、货车超载的情况，就会导致车辆操控性下降，司机无法及时对遇到突发情况作出反应，发生交通事故。

4. 道路因素。车辆运行的载体就是道路，一定要重视道路设计的合理性。合理的道路设计要求道路的平纵横性是合理的，从而保证车辆运行稳定，保障驾驶员不会产生畏惧心理，提高驾驶的安全性；

5. 环境因素。驾驶员在高度公路上需要考虑到环境因素。考虑驾驶时候的自然环境是否存在雨雪天气导致路面易滑，安全性下降。

2高速公路宽容性设计理念

2.1宽容性理念背景

分析之前发生的交通事故，发现主要的原因在于驾驶者。驾驶员在驾驶时候要一直保持同一姿态,路面状况良好就不会突然性减速或是转向，很容易造成驾驶员警惕性下降，不能及时反应外部刺激性信息，无法对突发情况作出及时准确的反应。

宽容性设计理念的两个核心思想是纠偏和容错。纠偏就是在正常运行的系统之内面对既定属性发生变化的情况，使用一定的技术手段对这一属性进行纠正和恢复，保证系统可继续正常运行，从而预防意外事故的发生。容错的理念就是要求正视错误发生的情况，设计道路的时候应该要从道路本身出发，为驾驶员发生错误留有一定的可纠正的空间，从而保障驾驶员的安全性，保护乘客生命安全。

2.2宽容性设计核心理念

宽容性设计即秉承以人为本理念开展设计，高速公路设计应充分综合道路、车流、地质、环境等情况，考虑驾驶员实际行车感受，尽可能规避交通事故，若发生事故能尽可能保障车内人员安全。

“驾驶员失误，降低事故伤害程度”是宽容性理论的核心，高速公路设计应充分考虑驾驶人员可能出现的某些事故，设置一定的容错空间，尽可能保障车内人员安全。

3高速公路宽容性设计现状

相比发达国家，国内高速公路建设起步较晚，当前设计高速公路时，除了要解决通车问题，还应更多考虑行车舒适性、安全性；国内高速公路宽容性设计理念应用情况如下：

（1）若条件满足，高速公路设缓边坡，路侧护栏取消；

（2）提出了控制宽容设计的三方面因素：线形设计、安全设计、路侧设计；

（3）设计长陡下坡路段时，提出优化设计避险车道，提升行车安全性；

4高速公路宽容性设计建议

4.1设计速度的选择

事故率主要受平均速度差的影响，即车辆平均速度差值越大，则发生事故的可能性越高。

（1）计算相对事故率的公式为：A2/A1:=(V2/V1)n。其中A1表示变化前事故率；A2表示变化后事故率；V1、V2分别表示变化前后速度；模型参数为n，决定因素为事故类型或伤亡情况；

（2）国内目前高速公路行车速度普遍为80～100km/h。本文认为应分类施策，根据道路实际情况，秉承弹性理念设计高速公路。弹性设计理念应重点考虑国家设计标准、地方规范要求等；

4.2高速公路侧方区域布局

高速公路侧方区域由应急停车带、辅道等多部分组成，该区域主要在车行道边缘起延伸至高速公路以外的区域，原则上该区域不得设置路障，便于事故车辆、游离车辆等可以稳定停车，或者暂时调整驾驶状态后返回继续行车；

（1）路侧净区根据不同功能，设有前后坡，决定其宽度的因素有公路类型、设计时速、车流量等。

（2）设计路测排水时，应重点考虑横纵向的排水设施，在考虑路面的同时，应综合考虑连通两侧排水管廊，如有必要还需与中央分隔带予以连通。将宽容性理论引入排水设施设计之中，主要考虑三方面因素，延伸设计、可穿越设计及防护措施，尽可能降低设施、车辆之间发生碰撞的几率。

（3）设计高速公路时，有效规避使用路缘石，如必要，应杜绝使用垂直型路缘石，改用斜坡型路缘石，严格控制路缘石高度，不得超过100mm，确保高速行驶的车辆能够顺利穿越；

（4）设计立交匝道过程中，需重点考虑平曲线的衔接处，以此设计时速及净区宽度。

4.3高速公路侧方设施设计指引

高速公路侧方设计主要由多部分组成，如照明、标牌、控制设施等，若条件许可，可使用解体结构；

（1）科学设计解体结构，严格控制其受撞高度，一般设为0.5m，与主流车型撞击高度相符；

（2）在前坡设计消能解体结构过程中，应设置在距高速公路边缘600mm内；

（3）必须保障消能解体结构的埋深，规避受力时结构拔起；解体后高度应低于100mm；

（4）消能解体设施置于防撞护栏后方的，应位于撞击防撞护栏后，大侧向位移范围外。

4.4防撞护栏设计

高速公路防撞护栏作用重大，主要布置在路测，防护行驶车辆，确保发生交通事故后，车辆无法冲出路面，撞击路外的行人、车辆等。引入宽容性设计理念，应重点思考防撞护栏的基本要求，常见指标、限制条件、使用效果等。

（1）设置、安装防撞护栏时应对护栏自身情况重点考虑，如护栏自身的性能、指标、等级等；

（2）防撞护栏端部渐变率应合理设置，确保其可以外侧偏移，对相对位置事故风险、损失的降低大有裨益。其结构、长度、类型等均会影响防撞护栏末端的防护性能；

（3）秉承宽容设计原则，可使用防撞护栏端点及防撞墩（若条件许可），还需重点思考引导设施的设置，一旦发生事故，积极引导车辆至安全地带，疏导交通的同时，保护了车辆、人员安全；

结论

宽容性设计理念应用于高速公路设计之中，有诸多优点；1）防患于未然。车辆在高速公路路面高速行驶时，多种措施确保车辆行驶正常，难以冲出路外；2）科学设计路侧净区，引导车辆安全驶入，若车辆冲出路面，可以不对路外范围人员、车辆等造成影响；3）优化设计护栏。尽可能提供最大的防护和降低伤害。本文明确包容性设计理念，总结该理念应用现状，并根据我国实际情况，提出多项包容性设计措施，旨在提升高速公路驾驶体验，降低事故发生率。

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