融入环境保障安全PPT课件

1、量的扩张质的提高现代理念美国：从1960年代中期开始一般国家：从1980年代开始19世纪末到20世纪80年代中国：从21世纪初开始关注u三阶段第1页/共67页重点网络的形成数量的扩张研究几何、运行与安全间的关系引出服务水平概念关注环境和安全问题通行能力不足安全问题严重环境遭到破坏车轮仍为第一大杀手环境问题难以避免量的扩张质的提高现代理念美国：从19601960年代中期开始一般国家：从19801980年代开始1919世纪末到2020世纪8080年代中国：从2121世纪初开始关注1. 三阶段特点一、公路设计理念的演进第2页/共67页发达国家普遍从19世纪末到20世纪80年代。二战结束后，进入快速发

2、展期u 美国 持续到60年代中期网络的形成、数量的扩张2. 量的扩张阶段3030年代，重点提供全天候的行车条件路面2020年代之前，连接各城市、农场市场间的路网二战之前，加快解决日益增长的交通需求问题6060年代末，高速路网已经建成目前总量的90% 主要问题：通行能力不足、安全问题严重、环境遭到破坏一、公路设计理念的演进第3页/共67页u 中国 至今仍然处于快速发展期。至本世纪前设计、环境、安全问题突出！设计、环境、安全问题突出！2. 量的扩张阶段一、公路设计理念的演进第4页/共67页u 美国 从1960年代中期开始：l重点研究通行能力、运行与安全l重新修订技术标准l对通行和安全问题严重的工程

3、进行改造3. 质的提高阶段一、公路设计理念的演进l重点突出通行能力与运行安全第5页/共67页3. 质的提高阶段u 中国 从1980年代开始：l1984年，我国开始对通行能力进行研究，同时也开始了对运行安全的研究l“九五”期间，国家计委立项对 公路通行能力进行专项科技攻关，完成我国首部公路通行能力手册 一、公路设计理念的演进l仅限于研究，技术标准十几年未变第6页/共67页4. 现代理念一、公路设计理念的演进u美国l广义生态理念l灵活设计理念l宽容设计理念l创作设计理念 l 重点突出环境与运行安全第7页/共67页4. 现代理念一、公路设计理念的演进u 中国 从本世纪初开始：l2003年，新的技术标

4、准修订完成l2003年，川九公路改建完成l2004年，交通部开展公路勘察设计典型示范工程活动，提出“新理念”l 强调“安全、环保、舒适、和谐”第8页/共67页(1) 坚持以人为本，树立安全至上的理念；(2) 坚持人与自然和谐，树立尊重自然、保护环境的理念；(3) 坚持可持续发展，树立节约资源的理念；(4) 坚持质量第一，树立让公众满意的理念；(5) 坚持合理选用标准，树立设计创作的理念；(6) 坚持系统论的思想，树立全寿命周期成本的理念。 一、公路设计理念的演进4. 现代理念u 中国式新理念六个坚持，六个树立第9页/共67页传统设计理念以满足技术标准的要求为基本准则。现代设计理念除了满足技术标

5、准的基本要求外，还包括满足横向多因素的要求及纵向可持续的发展等。 第10页/共67页 安全：安全：结构安全、交通运行安全 环境：环境：广义的生态环境、人文环境 功能：功能：交通需求、人的高品味需求 用地：用地：土地、矿产资源 造价：造价：全寿命期成本1. 影响设计的主要因素第11页/共67页安 全环 境功 能用 地造 价各项要素量化程度量化度量化度造价造价安全安全2. 传统理念下各要素的权重u量化度的影响二、现代理念的基本内涵第12页/共67页技术、经济指标：为设计关注的重点安全、环境： 往往被弱化u 权重的偏移二、现代理念的基本内涵2. 传统理念下各要素的权重技术经济指标占有最大的权重，设计

6、以满足技术标准要求为基本准则第13页/共67页安 全环 境功 能用 地造 价各要素量化度的发展趋势u量化度的发展趋势造价安全预测、评价水平的提高安全等量化度提升全寿命期成本的引入造价等量化度下降二、现代理念的基本内涵3. 新理念下各要素的权重l 安全、环境 将赋予更大的权重第14页/共67页基本内涵：l 满足当代人的交通出行需求功能l 提供安全、舒适的交通方式安全l 与自然、社会环境和谐一致环境l 满足后代人持续的发展需求资源二、现代理念的基本内涵安全、环境 在新理念中居于最重要的地位4. 现代理念的基本内涵第15页/共67页运运运 行行行设设设 施施施第16页/共67页1. 对安全设计的再认

7、识（1）影响安全的主因是什么？（2）安全设计的对象是什么？（3）安全设计的要素是什么？三、运行安全的保障第17页/共67页结果表明：发生交通事故的主因，是驾驶员的违章和操作失误（1）影响安全的主因是什么？ 误区之一影响交通安全的主要因素是驾驶员1. 对安全设计的再认识三、运行安全的保障第18页/共67页那么，引起驾驶员出错的原因是什么？人的自身道路原因1. 对安全设计的再认识三、运行安全的保障第19页/共67页人的自身l 与驾驶员的期望相违背l 公路所显现的信息不足l 驾驶员身体、精神状态、生理缺陷、任务要求、教育、训练和经验等在对13000个事故样本分析后，欧盟认为：70的事故是因道路缺陷所

8、致因此 驾驶员的出错，在很大程度上来自于道路的缺陷 安全设计的任务，就是尽可能使运行条件与人的特性相匹配，尽可能消除潜在的事故隐患1. 对安全设计的再认识道路原因三、运行安全的保障第20页/共67页u 公路交通安全设计不仅仅是交通工程设计者的事，其内容也不仅仅包含安全设施u 组成道路的各个要素都与交通安全有关，包括： 平纵线形 视距 超高（2）安全设计的对象是什么？ 误区之二交通安全设计的对象是交通安全设施，与路桥无关因此，安全设计对象包括各相关专业，并贯穿从规划到建设的全过程1. 对安全设计的再认识 路线交叉 结构构造 安全设施三、运行安全的保障第21页/共67页 标准、规范的规定指标在特定

9、条件下满足了对安全的需求，但仅仅满足了规定值并不能保证道路就是安全的：l几种要素的组合可能是有害的。如运行速度不连续等l部分要素需通过检验，才能发现潜在的安全问题。如视距等（3）安全设计的要素是什么？误区之三只要设计满足了技术标准的要求，道路即是安全的因此，安全设计是多因素考虑的过程。除应满足标准、规范要求外，尚应充分考虑车辆运行特征、驾驶员行为和生理、心理特征等1. 对安全设计的再认识三、运行安全的保障第22页/共67页 “被动” “主动”容错防护l 满足驾驶员期望，与人、机特征相一致l 尽可能采取“主动”的预防、容错措施l 必要时辅以“被动”的防护措施2. 安全设计原则与要点设计原则 “主

10、动”预防p 安全的几何设计p 人性化的运行速度p 足够而简明的信息p 宽容的路侧p 宽容的设施p 分级防护设施p 三、运行安全的保障第23页/共67页3. 一致性设计u 一致性设计的定义 所设计的道路与驾驶员期望相符合，以有效地给驾驶员建立起一种明了的期望信息，并保证这种信息始终一致地出现在全线。l 一致性设计，使驾驶员在一定情况下能下意识地采取正确行动l 不一致的设计，与驾驶员的期望相违背，将会导致判断和操作错误三、运行安全的保障第24页/共67页u 期望论期望 就是驾驶员依据过去的成功经验，对一般情况作出可预知的下意识反应是由驾驶员的经验和训练形成的。以同样方式发生并已成功处理的事件，将记

11、忆在驾驶员的知识库里23456011.02.03.04.05.0非期望事件非期望事件期望事件期望事件信息量(bit)反应时间(S)中间状态驾驶员反应时间与信息量关系图公路所显现的信息不足、与驾驶员的期望相违背等3. 一致性设计因此，所设计的道路应与驾驶员期望相一致，并尽可能简化信息三、运行安全的保障第25页/共67页北京西直门立交北京西直门立交结构复杂，出口信息冗长、杂乱工程实例3. 一致性设计三、运行安全的保障第26页/共67页u 一致性设计的主要内容（1）运行速度的一致性（2）车道的连续性（3）出口运行的一致性（4）流出方向的一致性（5）避免路段重复（6）车道平衡3. 一致性设计三、运行安

12、全的保障第27页/共67页（1 1）运行速度的一致性相邻路段间运行速度的连续性关注平纵指标均衡，线形连续运行速度与设计速度的一致性关注运行速度过大时，视距、超高的不匹配3. 一致性设计要求l道路平纵面线形连续、流畅，避免产生突变（美国：用弹簧尺初步定线）l设计速度低于80km/h时，不片面追求高指标，避免运行速度远超设计速度三、运行安全的保障第28页/共67页u 运行速度的检验与调整检验项目检验指标调整方法小客车大中型货车连续性（相对值）V85级差15km/hV85级差10km/h相邻两段修改设计或设过渡段绝对值（一致性）V85VOKVV85V+20km/hV不变，超高、视距按 V+10计算V

13、85V+20km/h以V+20为设计速度或调低线形要素 3. 一致性设计以设计速度控制线形指标以运行速度检验并调整设计三、运行安全的保障第29页/共67页（2 2）车道的连续性(b)直行车道在象限内转弯(c) 直行车道X形交叉(a) 直行车道十字交叉保证主交通流方向的连续性和基本车道数的连续性 3. 一致性设计三、运行安全的保障第30页/共67页北京机场第二高速公路与机场北线交叉的互通式立交 u 工程实例3. 一致性设计第31页/共67页（3 3）出口运行的一致性无论是流出方式还是流出位置，全线始终保持一致出口运行不一致出口运行一致3. 一致性设计三、运行安全的保障第32页/共67页（4 4）

14、流出方向的一致性改造前改造后右侧且单一出口的一致性 3. 一致性设计三、运行安全的保障第33页/共67页4. 宽容性设计（1 1）宽容的净区路测能保证冲出车道的车辆安全并能返回的宽度净区内有障碍物或危险边坡时，方须防护三、运行安全的保障第34页/共67页（1 1）宽容的净区三、运行安全的保障l 边坡：保证冲出外侧车道的车辆安全并能返回l 视距：相对于运行速度的视距得到保证注意弯道内侧中央分隔带对弯道内侧车道视距的影响车道中心至左侧障碍物的横净距计算值：DjR1（1cos (28.65SR1) )式中，R1RD1 D1M2W2L4. 宽容性设计第35页/共67页（2 2）宽容的边坡l 路堤：边坡

15、度不致翻车，能安全返回l 路堑：冲出的车辆不致受到伤害5.41:21:6植 草图6 佐治亚州高速公路边坡示意图1:61:6植 草5.44. 宽容性设计三、运行安全的保障加拿大高速公路挖方、填方路基典型横断面第36页/共67页4. 宽容性设计三、运行安全的保障u 工程实例海满一级公路舒缓的曲线形填方边坡，提高了行车安全性，增强了公路与草原的融合性第37页/共67页（3 3）宽容的排水设施l 边沟：宽浅型，不使净区内的排水结构物阻挡或颠覆车辆4. 宽容性设计三、运行安全的保障第38页/共67页（4 4）宽容的交通设施l 标志：充分考虑人的生理、心理特征，避免信息过量4. 宽容性设计三、运行安全的保

16、障l以陌生人作为服务对象 l 尽可能提供肯定的信息 l 尽可能分解复杂的信息来源 第39页/共67页（4 4）宽容的交通设施l 杆柱：如发生碰撞，立柱可以被剪断4. 宽容性设计三、运行安全的保障第40页/共67页u 环保设计理念 公路的建设对环境的破坏应降低到最低程度，当不可避免时，应最大程度予以恢复川九路： 不破坏就是最大的保护！第41页/共67页1. 生态保护l 人类赖以生存的土地、水体等自然资源，为后代留下可持续发展空间l 动物及其种群的多样性、生存及其迁徙的空间l 植物及其种群的多样性，严格控制外来物种公路工程纳入广义的生态系统以生态中心，不再以人为中心 （1）生态保护四、环境因素的考

17、虑第42页/共67页l 地貌的恢复l 水系的恢复森林表土的取土森林表土的摊铺 （2）生态恢复l 植被的恢复l 腐植土的保护与利用1. 生态保护四、环境因素的考虑第43页/共67页2. 节约资源人均耕地占有量只有世界平均水平的33 公路法规定：“公路建设应当贯彻切实保护耕地、节约用地的原则” l 少占或不占好地 l 合理定线，避免大填大挖l 合理采用互通形式l 临时性用地的复垦l 合理设置取、弃土场 （1）土地资源四、环境因素的考虑第44页/共67页2. 节约资源（2）水体资源（3）矿产资源三肢菱形 四肢交叉的三肢菱形 菱形占地较少的一种互通形式 四、环境因素的考虑第45页/共67页3. 道路景

18、观四、环境因素的考虑u 什么是美的公路？什么是美的公路？ p 协调性与沿线自然景观、历史和文化相协调p 舒适性带给用路者以舒适和美的享受p 简练性造型简练、安详、成熟（1）景观美的体现第46页/共67页u 景观的协调性与道路构造相协调与地域风情、历史相协调与时代相协调与自然环境相协调四、环境因素的考虑3. 道路景观第47页/共67页u用路者的舒适性在舒适的移动中，充分享受生活空间的魅力。四、环境因素的考虑3. 道路景观第48页/共67页u 造型的简练性造型简练、安详、成熟，符合自然。四、环境因素的考虑3. 道路景观第49页/共67页 （2）景观的构成四、环境因素的考虑3. 道路景观第50页/共

19、67页（1）内部景观：路线平衡、连续 道路构造与外部景观相协调（2）外部景观：自然景观与道路景观协调 通过道路构造及设施，加强人与环境的联系（3）景观作用：代表“乡情”的景观应予保留 将景观破坏降至最低程度，注意新老景观的协调（4）景观设置：道路及道路所有设施必须按景观要求设计 所设景观与环境协调，重点景观精心设计，错落有致u 景观设计要点 4. 景观设计 第51页/共67页l 路线平衡、连续(1)内部景观4. 景观设计 四、环境因素的考虑第52页/共67页l 道路与地形相协调4. 景观设计 四、环境因素的考虑地形改变最少，但山的形象减弱指标高，与势一致，但对地形改变最大与地形结合好，但指标低

20、，线形不连续与山势、地形结合均好，线形连续第53页/共67页l 注重边坡的处理，加强与环境的融合开通时（1964年）20年后（1984年）40年后（2004年）4. 景观设计 四、环境因素的考虑与呼伦贝尔草原融为一体的边坡第54页/共67页l 将自然景观组织到路中来（借景）l 通过道路构造，加强人与环境的联系 （2）外部景观4. 景观设计 四、环境因素的考虑第55页/共67页l 代表“乡情”的景观应予保留l 注意新老景观的协调 （3）景观作用融合当地文化的景观墙4. 景观设计 四、环境因素的考虑第56页/共67页美丽的景观？过份的景观刺目的景观4. 景观设计 四、环境因素的考虑（4）景观设置l

21、 道路及其设施按景观要求设计l 所设景观与环境协调第57页/共67页设计原则l 资源保护为首要使命l 在广义上的生态系统下引入道路l 满足人的高品味需求l 安全性5. 工程实例黄石公园园区公路 黄石公园是世界上第一个国家公园。今天，人们在享受到交通便利的同时，更多的是感受到路与自然之间、人与自然之间的和谐关系 第58页/共67页地貌的保护地质奇观的保护植被的保护动物的保护植被的恢复资源保护四、环境因素的考虑黄石公园园区公路第59页/共67页路侧与地貌融合景观融合与山势、河流走势融合结构外观与环境协调“借”雪山之景四、环境因素的考虑黄石公园园区公路第60页/共67页IHSDMInteractive Highway Safety Design ModelCAD/