曾辰辉 钟宇杰

江西省交通科学研究院

摘 要： 随着近年来交通运输行业的不断发展，对公路的要求也越来越高。公路不仅要满足使用功能，还要能发挥其促进区域经济发展的功能，同时在安全性、经济性以及环保性方面都有许多要求。在进行公路设计时，路线设计是一项重要工作，需要在不同的方案之间进行比选，从多角度出发对所有方案进行比选，最终选取最具合理性的方案。

关键词： 公路;路线;方案;合理性;

作者简介： 曾辰辉(1990—),男，江西抚州人，本科，工程师，主要从事道路桥梁设计工作;

0引 言

公路具有里程长、覆盖面积广的特点，会给沿线的社会环境及自然环境带来不同程度的影响[1]。与此同时，公路路线方案的选定也会给沿线的社会经济发展带来显著的作用。相比于路基路面及桥涵设计，路线设计的影响因素众多，会受到来自各方面的限制，是一项复杂的工作。由于需要综合考虑沿线的地形地貌与地质条件，公路路线方案会对其整体造价带来直接影响。

1公路选线的基本原则及方法

1.1 选线的基本原则

(1)生态环保原则

公路建设活动不可避免的会对自然环境带来影响，造成生态环境的破坏。随着近些年来全社会环保意识的不断提升，对工程建设中要转变思路，树立“主动协调，适应环境”的观念。在进行线路设计时需要放远目光，尽量与生态环境相适应，减少对环境的破坏，达到公路建设与自然环境之间的相互协调。

(2)整体性原则

公路的选线除了受经济发展与规划的影响，还会受到地形地貌及地质环境的直接影响。因此，在进行公路选线时要开展全面的调查工作，做好整体分析及系统性评价，针对一些不可控因素进行深入的论证，做好方案的比选。

(3)均衡原则

在公路选线过程中，需要对各项因素进行综合考虑，选择一个最佳方案，使各项因素对公路的影响达到一个平衡，尤其是公路的使用寿命及早期病害防治，是选线工作中需要重点进行考虑的问题。同时，在进行选线时还需要对路线的可行性及施工难度进行考虑，尤其是对于一些地形地貌复杂的区域，需要综合考虑施工的危险性、难度以及工程投资等，并结合地质环境综合考虑，选择最佳的路线方案。

(4)综合原则

公路选线的综合原则包括两方面的含义：①虽然公路选线很大程度上取决于地质环境因素，但公路在满足通行需求的同时还需要服务于经济的发展，因此在进行选线的时候需要考虑多方面的因素，不能有所偏颇；②由于我国地域辽阔，地质环境具有多样性，因此在进行公路选线的时候需要对现场的地质环境进行详细调查，在进行系统评价的前提下综合考虑开展选线工作。

1.2 选线的流程及方法

选线工作应按照对应的流程来严格开展，并需要与工程实际情况相结合，依照工作实际需要对工作流程进行合并。而对于改建项目，还需要对新建公路与原有公路的差异化特点进行综合考虑，在达到现有公路服务条件、满足现有公路服务能力的基础上，对改建公路的路线方案进行合理评估与科学比选，提高选线方案的合理性。

(1)选择路线方向

在进行选线时，应当对公路沿线范围进行详细的调查分析，并与地形地貌及区域内的地质环境综合进行考虑判别，有效的提高选线的科学性。同时，还可结合小比例尺地形图、航拍照片与遥感影像等工具对选线结果进行验证，使路线方案更加符合现场实际情况，提高选线结果的精确性，在降低施工难度的同时还可是公路经济效益能够最大化的发挥。

(2)初步拟定路线方案

在路线初拟阶段，需要采用合理的比例尺在图纸上完成具体路线的初步拟定。同时，还需要综合考虑全线与地区性指标的协调性，有效的提高路线设计质量，降低路线发生安全风险的概率。此外，在完成路线初拟之后，还需要对沿线的桥梁、隧道等控制性工程以及特殊路段，如高填深挖路段、软土路段等问题进行深入的研究，对线路进行进一步的优化调整，提高路线方案的合理性。

(3)推荐方案的对比调整

路线的推荐方案都是经过前期深入的研究比选之后得出的，具有很高的可行性与合理性。但是仍然需要结合对地质条件进行详细的勘察之后将所得到的结论与推荐方案进行对比，对不合理的地方进行局部调整，以此来大幅的提高选线方案的合理性，充分发挥公路的使用价值及经济价值。

2路线方案合理性分析

2.1 分析指标的选择

(1)安全指标

安全指标是进行路线合理性分析的一项重要指标，将降低交通事故、提高行车安全的概念引入到分析工作中，旨在通过路线方案的预测指标及设计指标来对公路通行的安全性进行分析评价[3]。安全指标主要选取路线技术指标的符合性、运行速度的协调性。

①技术指标符合性

路线技术指标的符合性是指路线设计指标要依据项目的实际情况并严格按照规范要求进行取值，并且要对这些指标的适用性进行检查，确保满足相关规范与技术标准的要求。

②运行速度协调性

速度协调性是指速度与路线指标之间的适应性，通常采用运行速度来进行评价，其计算方法有以下几种：a预测方法，将运行速度作为公路线形的设计速度，更能贴合的反映出公路运营阶段车辆的通行状态，对路线的安全性评价更为适用，其功能是确保线形设计要素与驾驶行为之间的协调统一，旨在保证车辆的通行安全。在评价过程中通常采用V85作为运行速度，其计算方法有模型法与查表法两种。b运行速度协调性评价，是通过对相邻路段的运行速度差值进行评价，其具体的评价结论如表1所示。

表1 速度协调性评价 导出到EXCEL

(2)经济指标

经济指标是公路路线方案比选的重要依据，主要选取以下几项重要指标：①工程总造价，工程总造价是工程建设所有费用的总和，会对公路后期的运营带来直接影响。因此，如何控制工程总造价，最大程度的发挥公路的社会经济效益，是对公路路线方案合理性进行评价的一项重要经济指标；②施工难度，公路选线结果会直接决定其施工难度，不合理的路线方案会导致出现特殊路基问题以及较高的路线增长系数与桥隧比，引发路基路面以及桥梁、隧道施工时的难度大增。③运营成本，运营成本由维修成本、能耗与管理费用等所组成，运营成本的大小决定了公路的经济效益，尤其是对收费公路而言，决定了其是否能够实现在运营期的经济收益，对其建设的必要性具有重要的决定性作用；④建设周期，建设周期是公路施工工期的重要内容，指从开工至通车的时间，与路线方案有直接的关系，建设周期过长会导致公路的社会经济效益降低。

(3)环境指标

由于我国人口众多，资源的人均占有量远低于世界平均水平，因此在进行工程建设时需要重点考虑对周边环境的影响，促使工程建设与生态环境的相互协调。①*地征**对环境的影响，作为一项线性工程，公路在建设期间不可避免的会占用部分土地，因此在选线时要尽量避免对耕地的占用，还可通过设置弃土场来达到土地占补平衡；②对自然环境的影响，公路的建设不可避免的会对沿线的自然环境带来影响，主要表现为水土流失以及植被破坏，因此在进行路线方案合理性分析时需要重点关注。

(4)技术指标

公路路线方案的技术指标是否科学，能否实现预期目标是对其进行合理性分析的重要依据。常采用的技术指标主要有路线长度、土石方数量、平均车速、回头曲线数、变坡点个数等，这些技术指标会对公路的安全性、经济性以及对环境的影响起到决定性的作用。

2.2 分析方法的选择

公路路线的合理性分析需要建立在合理的科学依据之上，采用综合评价指标与可行的方法。其中层次分析法与模糊综合法较为常用，采用层次分析法对指标的权重进行确定，模糊综合法则对方案进行评价分析，两者相互结合可兼顾模糊性与定量化，可使路线方案的合理性评价结果更加科学。

(1)确定指标权重

权重是对分析评价对象中的各项指标的影响程度进行权衡与对比的过程，最终结果采用数量形式来表示。由于每项指标对评价对象的影响程度不同，因此要赋予不同的权重。采用层次分析法可将复杂的问题进行简化分解来对指标的权重进行计算，首先将因素进行分类，即确定指标的层次结构，然后相互比较来确定各因素的重要程度，以此对其权重进行赋值。

(2)模糊综合评价

模糊综合评价法是基于模糊数学方法的一种对不确定性与不准确性问题进行分析的方法，能够应用于模糊决策与模糊识别。由于其无法直接定量的对分析对象的本质进行描述，因此为避免主观因素对结果的影响，需要与其他方法结合使用将定性评价转化为定量评价。

2.3 路线方案评价方法研究

公路路线的设计是“设计—分析—评价—再设计”的一个迭代过程[4],在整个设计过程中，会产生各种不同的方案，对各种方案进行评价，进行科学的优选并确定最合理的方案，是公路路线设计中的一项重要工作。

(1)路线方案评价分类

路线方案评价可从整体上分为评价指标的建立、体系的建立以及路线方案的综合评价，以评价内容为划分依据，可划分为社会效益评价、经济效益评价、技术水平评价以及环境保护评价[5]。

(2)路线方案评价指标的建立原则

路线方案的评价是一项多层次多目标的工作，涉及因素众多，因此评价指标的选取具有重要的意义，选取不同的评价指标得到的结果具有差异性。因此，评价指标的建立应遵循一定的原则，对各种方案在同等条件下进行评价，以达到最优的评价效果[6],主要应遵循以下几项原则：①科学客观性原则，即评价指标体系要以科学理论为依据，具备科学性，能够客观合理且科学的反映出系统的信息；②系统全面性原则，评价指标应路线方案的综合情况有全面的反映，能够有效的反映出直接效果，也要对间接影响有反映，从而确保评价的全面性及可靠性，要做到定量和定性指标相兼顾、直接影响指标和间接影响指标相兼顾、近期和远期指标相兼顾；③非相容性和协调性原则，在进行评价指标的选取的时，应当排除具有相容性的指标，对于完全相同或可通过系数转换的指标，只选取其中的一个；④实用性原则，评价指标体系要求层次清晰、指标精炼、方法简洁，具有实用价值，因此对评价指标的选取要具备可操作性，含义明确且易于理解[7],对其进行量化所需要的资料易于收集，可采用现有的方法及模型进行求解。

(3)评价指标体系的结构及层次

作为一项由轮廓到具体、从整体到细节的优化过程，路线设计分为路线规划勘察与线形设计两个阶段。其中路线规划勘察旨在合理规划路网、适应地形变化、对不良地质路段进行避让、保护自然环境、促进社会经济发展。线形设计的目标则是从技术方面对设计方案进行优化、合理设计线形。路线规划勘察是从宏观方面进行整体的规划，线形设计则较为微观，目标的不同决定了评价内容、指标以及方法皆有所不同。其中规划勘察评价体系从社会效益、交通效益、环境保护以及地形地质的适应性4个方面对设计方案进行评价，线形设计则从线形安全性、设施安全性、经济性、线形协调性以及交通质量5个方面对设计方案进行评价，如表2所示。

表2 线形设计评价体系 导出到EXCEL

(4)路线方案评价步骤

层次分析法作为定性与定量相结合的多准则决策评价方法，通过相互比较的方式对处于同一层次的因素的相对重要性进行判定，综合决策的判断，对各种备选方案的相对重要性进行排序。模糊综合评价模型解决了原有的评价过程过于单一、主观化的缺点，将定性指标进行定量化并进行科学的评价。两种方法的结合能够有效的提高路线方案评价的科学性[8]。

3结 语

公路路线方案的选定是公路设计中的一项重要工作，是后续工作开展的基础，路线方案的合理性会直接决定了公路工程的使用效果与社会经济效益。在路线方案的选定过程中需要针对安全性、经济性、环保性及技术可行几个方面进行重点关注，选择合理的指标与方法来开展路线方案合理性的分析评价，确保公路路线设计的质量。

参考文献

[1] 梁云.公路路线方案合理性研究[J].黑龙江交通科技，2015(2):41-43.

[2] 韩先琦.公路选线的基本原则及方法分析[J].交通世界，2019(14):67-68.

[3] 马瑞.高速公路路线方案综合比选研究[D].西安：长安大学，2014.

[4] 王恒.公路路线方案合理性研究[D].西安：长安大学，2006.

[5] 张亮亮.寒区高等级公路路线方案优选研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2008.

[6] 张志伟.山区高速公路螺旋展线方案与线形研究[D].西安：长安大学，2008.

[7] 刁吉.西部生态脆弱山区公路路线布设方案综合评价与分析[D].重庆：重庆交通大学，2017.

[8] 邵小明.高速公路路线方案综合评价研究[D].天津：河北工业大学，2017.

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