公路路線設計中的問題淺論

金曉杰

【摘 要】對于我國經濟的發展，公路的建設程度起到了重要作用。合理的公路路線設計不但有利于帶動公路周邊的經濟發展，同時還有利于我國整體社會的快速發展。因此，本文首先對我國當前的公路路線設計進行分析，于此同時提出了完善我國公路路線設計的相關建議。

【關鍵詞】安全性 公路路線 設計

公路路線在公路建設中占有主體地位，公路路線一旦選定，那么無論路線質量的優劣，都不能改變，山區高速公路同樣如此。因此，作為公路的主體，其路線的設計好壞，對公路都有著至關重要的影響。因為，地理位置、社會環境以及傳統文化和風俗的不同，都會對公路建設產生一定的作用，制定相關路線的設計要針對先進性以及科學性進行突出的設計，這樣公路建設才會取得優質的效果。

1 公路路線設計的現狀與問題

作為公路設計的核心，路線的線性代表著公路的骨架，意味著線性的合理性直接影響到公路的構造、路面以及路基等方面。在公路建成以后，假如需要對公路線路的改變那是相當困難的。特別是針對高等級的公路路線，一旦建成以后就無法對其線路進行改變。因此，可以將公路路線看作為公路的生命，不但在安全方面，而經濟與通行能力也需要進行分析與完善。

相比國外的高速公路路線設計，發達的國際針對設計的理念是從汽車的動力學進行要考的，然后逐漸考量駕駛員的心理特征，不但提倡以人為本的設計理念，還注重發揮公路路線設計的舒適性，同時展開了一系列的路線設計研究。然而，我國的高速公路路線設計多數是采用我國比較傳統的評價方式進行工程設計方面的考察，其中存在的問題主要是對環境以及社會方面的忽視，沒能從全面的角度對路線進行綜合性的分析，最終在經濟的基礎上選擇最優的設計方案。

2 公路路線的設計理念

通過對公路路線的優化，主要存在不可公度性與目標件的矛盾性兩個方面，首先，設計目標的不可公度性主要是指公路路線的設計目標沒有進行統一的衡量標準，導致無法對其進行比較。其次，線性設計目標間的矛盾性主要是指在采取目標值的過程中，會影響其他目標。對此，可從可靠性研究法、系統分析法以及路線智能優化法三方面來進行優化。

2.1 可靠性研究分析。我國在公路路線的設計中運用可靠性理論研究已經初步進行了研究，但是在公路路線方面的運用還沒有萬群的運用到實際當中。值得注意的是可靠度理論在領域中，主要是在巖土工程學以及結構工程中運用的較為廣泛。其中比較典型的有公路排水管道設計、交通信號燈間隔時間可靠性分析，信號配時設計等?？傊?，可靠度理論是以概率論為基礎的極限狀態設計，用概率來描述工程結構可靠性的問題。

2.2 系統分析法。將公路路線的設計過程中采用系統分析法，主要是對路線設計的定量或者定性進行評價，對當前所存在的問題提出后并進行完善，進而達到最優路線的目標。當前系統分析法主要包含目標、評價標準、現狀數據、分析評價以及優化決策五個方面。通過對公路設計的現狀與評價標準進行對比，同時將公路環境的約束與設計現狀對比分析后，可以一定程度的提升公路路線的合理性。對此，論證只需要對公路路線進行改進，就可以看出當前我國公路路線的技術并不能滿足公路設計的實際需求?？煽闯?，采用系統分析法，達到技術的要求時卻無法滿足經濟的需求，而滿足經濟需求的而無法達到技術指標。對公路分析評價中發現的問題進行合并、歸類，找出重點.提出科學合理的優化方法，并付諸實施，同時對公路優化后的成果數據進行再分析與優化。當前系統分析法主要包含系統與定量兩個方面，經過這兩個因素可將系統分析法的形式展現的多種多樣，由于系統與定量的準則來分析，那么系統就需要根據明確的準則來定量具體的數據。采用系統分析法來對公路路線的設計質量進行設計后，利用較少的工作量就會對定量進行明確的分析。特別是在計算機輔助的背景下，可以在公路路線中推廣系統分析法，不但一定程度的減少工程量，更重要的是還會提升公路路線的設計質量。

2.3 路線智能優化法

在路線設計的過程中采取智能優化法，主要是以多目標遺傳算法以及數據挖掘技術為核心來解出最優的公路路線。在路線方案設計的過程中，首先采用CAD系統為初始的設計方案，進而達到提升公路路線計算機輔助設計能力與設計層次進行設計的目標，最終形成提升公路路線設計的決策能力。

公路路線設計優化過程必須從公路原始空間數據庫中真實及時地提取、分析與公路路線相關的空間數據，為公路路線目標函數計算提供數據資料依據；按所需空間數據的屬性和查詢方法，路線設計空間數據挖掘方法可分為點數據挖掘、線數據挖掘、面數據挖掘。公路是敷設于自然界的人工構造物。所經區域的地面高程決定了路線的位置、工程量等因素，是公路路線設計的關鍵信息。通過gis的空間分析模塊，利用數字高程模型（digital elevation model，dem）可獲得路線地區任一點的地面高程，由于公路路線設計需要縱斷面地面線和橫斷面地面線，所以必須將公路路線設計領域知識與gis空間分析相結合，以獲得所需地理地質和公路區域的有效信息。公路路線在布設時，不可避免地要與其他公路、鐵路、河流等相交，通過gis的拓撲關系查詢，獲取公路與線狀構造物的拓撲關系，合理地確定立體交叉或平面交叉的類型。而通過分析路線所交河流的寬度、流量等信息，則可以合理確定擬建橋涵的跨徑，從而為公路路線方案優化提供充分的信息。面數據挖掘方式，為公路路線挖掘面域信息，為路線設計提供依據。建立公路路線智能優化系統模型，有利于解決路線優化過程中模糊性、不確定性問題，為公路路線的設計提供科學和有效的依據。

總之，通過對公路路線的設計進行分析后，對現狀與存在的問題進行闡述，進而提出了一些解決方式。只有通過全面的公路路線設計，才能達到有效的節約資源的目標，進而完善公路路線的同時降低建設費用。

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