公路設(shè)計理論大部分內(nèi)容是在20世紀(jì)40年代末期建立起來的，這些參數(shù)指標(biāo)經(jīng)過多年的研究和修正，一直沿用到今天仍然能夠指導(dǎo)實踐。在公路設(shè)計理論主框架比較成熟的前提下，要滿足新時期對公路的更高要求，只有通過公路設(shè)計理念的提升才能實現(xiàn)保護生態(tài)環(huán)境、推進(jìn)科技創(chuàng)新、體現(xiàn)人文景觀成果的目標(biāo)。從20世紀(jì)60年代起，美國進(jìn)行了大量的調(diào)查和分析工作，根據(jù)道路幾何特性估算車輛平均運行速度和運行費用的方法。以諾謨圖的形式供道路規(guī)劃管理部門使用，并一直沿用至今。在80年代后期，以美國為代表的發(fā)達(dá)國家在道路設(shè)計領(lǐng)域突出強調(diào)行車速度與道路設(shè)計速度一致性的設(shè)計思想，以此修正幾何線形的設(shè)計尺寸。此外，美國、法國和巴西等國專家在進(jìn)行自由交通條件下各類車型的運行費用模型（HDM-Ⅲ）的研究過程中，對車輛車速的確定也進(jìn)行了深入的研究，以速度作為關(guān)鍵設(shè)計指標(biāo)的動態(tài)和協(xié)調(diào)理念得到深化。與此同時，歐美等國家先后頒布了Roadside Design Guide和Road Safety Audit等指南，突出強調(diào)了安全與容錯的設(shè)計理念。在借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，我國也開展了速度協(xié)調(diào)性和安全容錯設(shè)計的一系列研究工作，其中較為典型的是交通部公路研究院以及同濟大學(xué)等開展的運行車速與設(shè)計車速協(xié)調(diào)性的研究，以及道路安全設(shè)施、路側(cè)安全指南和安全評價手冊等研究。
　　1  公路設(shè)計理論出發(fā)點
　　人、車、路構(gòu)成了公路交通系統(tǒng)。這3個要素之間并不是簡單的疊加，而是相互依賴、相互制約、相互補償?shù)摹鹘y(tǒng)公路設(shè)計理論主要是從車輛指標(biāo)出發(fā)作為公路設(shè)計的控制因素，如設(shè)計車輛外廓尺寸、交通量、設(shè)計速度、公路建筑限界都和車輛直接關(guān)聯(lián)。該設(shè)計理論體系簡化了公路三要素之間錯綜復(fù)雜的關(guān)系，具有很強的操作性，尤其是在公式推導(dǎo)、數(shù)理計算、指標(biāo)量化等方面具有不可替代的作用。但在“以車為基”的設(shè)計思想指導(dǎo)下，人們逐步發(fā)現(xiàn)道路設(shè)計的最終目標(biāo)是為了滿足車輛的使用要求，但是保證了車輛的安全，卻不一定能夠保證駕駛員的安全；滿足了車輛的動力性能，卻不一定滿足乘客的舒適性。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因，除了公路規(guī)范本身需要進(jìn)一步完善，最主要的根源就是傳統(tǒng)公路設(shè)計理念中人的因素考慮的不足。
　　在公路交通系統(tǒng)中，人是起主導(dǎo)作用的，人駕駛汽車的過程，也就是人控制汽車在公路上運行的過程，人的參與活動是重要的環(huán)節(jié)。當(dāng)前，人性化設(shè)計思想已經(jīng)普遍被交通行業(yè)乃至全社會所接受，以《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[5]頒布實施的時間為主線，交通部先后于1988年、1997年、2004年發(fā)布了3個版本的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，每部《標(biāo)準(zhǔn)》的出臺，都標(biāo)志著新一輪公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系更新的開始。而最新版《標(biāo)準(zhǔn)》[1]更是突出體現(xiàn)了公路工程建設(shè)中安全、環(huán)保以及以人為本的指導(dǎo)思想和建設(shè)理念，只有有效的貫徹以人為本的設(shè)計理念，才能夠為提升公路運輸系統(tǒng)的服務(wù)功能奠定堅實的基礎(chǔ)。
　2   動態(tài)與協(xié)調(diào)理念
　　傳統(tǒng)公路線形指標(biāo)的檢驗大多依賴于孤立的設(shè)計參數(shù)符合和局部段落的線形組合，這是一種靜態(tài)的思維模式。而實際上公路使用者是保持在一定速度下利用公路設(shè)施的，這是一個動態(tài)的過程。很顯然,人在靜態(tài)和動態(tài)時的生理活動是大相徑庭的，所以采用動態(tài)的速度指標(biāo)來進(jìn)行路線設(shè)計具有重要的實際意義此外，公路作為一種構(gòu)造物，既要滿足車輛通行的基本要求，又要達(dá)到自然景觀與再造景觀的和諧統(tǒng)一。協(xié)調(diào)包含公路各個元素之間的協(xié)調(diào)、面的協(xié)調(diào)、整個路線與環(huán)境的協(xié)調(diào)，這種協(xié)調(diào)具有景觀協(xié)調(diào)和速度協(xié)調(diào)的雙重含義。
　　動態(tài)地解決道路設(shè)計問題，首先就是選擇表征動態(tài)的車速。在公路設(shè)計中有關(guān)速度的概念有很多，其中設(shè)計速度是公路設(shè)計時確定其幾何線形的最關(guān)鍵參數(shù)。我國從20世紀(jì)50年代起引入設(shè)計車速的概念[9]，作為路線設(shè)計的基礎(chǔ)指標(biāo)，根據(jù)車輛動力性能和地形條件，確定了不同等級公路的設(shè)計速度指標(biāo)。設(shè)計速度一經(jīng)選定，公路的所有相關(guān)要素如視距、超高、縱坡、豎曲線半徑等指標(biāo)均與其配合以獲得均衡設(shè)計。但這種設(shè)計方法本身存在一定的缺陷，因為設(shè)計速度對一特定路段而言是固定值，這一值作為基礎(chǔ)參數(shù)，用于規(guī)定一個路段的最低設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，但在實際的駕駛行為中沒有一個駕駛員自始至終地去恪守這一固定車速。現(xiàn)有路段觀測結(jié)果表明，設(shè)計速度的設(shè)計方法不能保證線形標(biāo)準(zhǔn)的一致性。實際的行駛速度總是隨公路線形、車輛動力性能以及駕駛員特性等各種條件的改變而變化。只要條件允許，駕駛者總是傾向于采用較高的速度行駛。從公路使用者的安全角度考慮，在進(jìn)行公路路線設(shè)計時，不能簡單地以設(shè)計速度來控制公路線形指標(biāo)，因為車輛是連續(xù)行駛的，需要以動態(tài)的觀點來考慮車輛進(jìn)入曲線時的運行速度，所選擇的設(shè)計速度要與車輛運行速度相適應(yīng)，從而提高公路的安全性。速度的協(xié)調(diào)主要是強調(diào)道路線形對駕駛員和乘客舒適度的影響。實踐表明，道路高等級公路適合采用大半徑平曲線而不宜采用長直線，同向曲線和反向曲線的過渡要自然，避免夾直線過短。這些定性、定量的規(guī)定，歸結(jié)到一點就是要保證車輛的行駛速度在安全前提下要具有協(xié)調(diào)性，避免相鄰路段因為平、縱、橫幾何尺寸的改變而產(chǎn)生較大的速度差。為此，要保證速度的協(xié)調(diào)性，須從公路線形入手，優(yōu)化平縱組合、改善線形，避免長直線或者頻繁的變坡，相鄰路段運行速度差不能過大，直接平曲線相連的曲率半徑要近似相等，保證使其流暢連續(xù)，確保車輛快速安全通過，提供舒適的行車條件，營造出優(yōu)美的公路運營環(huán)境。 
　　針對傳統(tǒng)設(shè)計速度方法存在的主要問題，歐美國家廣泛運用了以運行速度概念為基礎(chǔ)的路線設(shè)計方法。因為運行速度考慮了公路上絕大多數(shù)駕駛員的交通心理需求，以車輛的實際運行速度作為線形設(shè)計速度，從而有效地保證了路線所有相關(guān)要素與設(shè)計速度的合理搭配，可以獲得連續(xù)、一致的均衡設(shè)計。盡管2004版《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》仍采用設(shè)計車速這一概念指標(biāo)，但我國高速公路運行速度設(shè)計方法和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本完成，《運行速度指南》、《公路項目安全性評價指南》均采用運行速度這一指標(biāo)，可以說采用運行速度進(jìn)行公路線形設(shè)計將是公路設(shè)計動態(tài)理念的一次飛躍。
　　3　安全與容錯理念
　　“安全問題”在公路交通系統(tǒng)中怎樣強調(diào)都不過分，其重要程度是毋庸置疑的。鑒于道路交通事故的嚴(yán)峻性，歐美工業(yè)化國家于20世紀(jì)80年代致力于道路交通安全設(shè)計的專項研究。以最早建立正式道路安全審計的澳大利亞為例：澳大利亞國家交通部[8]編制了交通安全審查指南,設(shè)計審查時要有專門的程序?qū)Φ缆钒踩M(jìn)行審查。審查包括路線平、縱、橫斷面設(shè)計,平交、立交設(shè)計,跨線立交橋的位置和基礎(chǔ)形式設(shè)計,標(biāo)志、標(biāo)線的設(shè)計以及線外工程設(shè)計等都要做出交通安全評價,以便業(yè)主根據(jù)審查意見要求設(shè)計部門做出完全符合交通安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計文件。交通安全審查堅持“預(yù)防重于治理”,在設(shè)計階段,交通安全審查不但要貫穿于項目的可行性研究、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計階段,而且還要在項目建設(shè)階段、道路試運行階段進(jìn)行審查,以確保向使用者提供一個有安全保障的道路。目前我國出臺了《公路項目安全性評價指南》[3-4]，標(biāo)志著我國道路安全評價體系基本形成，這也是安全理念的集中體現(xiàn)。另外，人性化設(shè)計理念一個鮮明的特征就是公路設(shè)施本身應(yīng)該提供給使用者寬容的使用空間，并且能夠通過道路設(shè)施等客觀條件對主觀錯誤加以糾正。
       安全理念還突出體現(xiàn)在道路安全設(shè)施的設(shè)置上。以路側(cè)護欄設(shè)置為例，正確設(shè)置的路側(cè)護欄能夠?qū)崿F(xiàn)阻止車輛越出路外并使車輛回復(fù)到正常行駛方向、誘導(dǎo)駕駛員視線以及對于發(fā)生碰撞的車輛減輕乘客損傷程度的功能。但就其路側(cè)護欄本身，它是指在僅依靠道路主體本身不能保證行駛安全性的前提下增設(shè)的一種道路附屬設(shè)施，這是一種消極的道路安全防護方式。沒有路側(cè)護欄并不意味著道路不安全，但若不科學(xué)合理地設(shè)置原則會使得路側(cè)護欄成為路側(cè)的障礙物，造成更大的潛在危險。根據(jù)《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ074-94）[2]規(guī)定：護欄設(shè)置的主要地點是在幾何線型危險路段和存在障礙物的路段。從公路的技術(shù)指標(biāo)衡量，我國的公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國家的公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相差不多，公路路側(cè)護欄設(shè)置原則與國際一般要求基本符合。但在具體應(yīng)用中，我國公路護欄的設(shè)置存在諸多問題，比如護欄設(shè)置的不連續(xù)、端部處理不到位，都埋下了道路事故隱患。此外由于我國國情限制，護欄防撞試驗比較有限，這就制約了護欄形式選擇以及護欄材料和構(gòu)造性能的研究。當(dāng)務(wù)之急的工作就是在充分借鑒歐美發(fā)達(dá)國家成熟經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上修訂《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范》，使之滿足人性化的安全要求。
　　保證安全的有效手段是道路的容錯設(shè)計。根據(jù)大量的資料調(diào)查，很大比例的事故是車輛沖出路側(cè)造成的。且不談路側(cè)事故的發(fā)生機理，這里主要探討能否通過工程技術(shù)的手段為駕駛員提供糾正錯誤的空間。路側(cè)設(shè)計[7]作為整個公路設(shè)計的一個組成部分，它是一個相對比較新的概念。20世紀(jì)60年代才成為公路設(shè)計中的一個備受人們關(guān)注的方面。70年代以后路側(cè)安全設(shè)計才正式與公路項目相結(jié)合。路側(cè)區(qū)域是指從路肩外邊緣到公路紅線邊界的這一范圍，路側(cè)安全設(shè)計也就是對路側(cè)區(qū)域進(jìn)行安全設(shè)計，又稱為路外設(shè)計。無論引發(fā)車輛駛離公路的原因是什么，路側(cè)環(huán)境中無固定物。邊坡平緩都能提高降低事故嚴(yán)重程度的可能性。寬容性路側(cè)設(shè)計理念允許犯錯誤的車輛駛出公路，同時在引發(fā)嚴(yán)重交通事故的地方提供良好的路側(cè)安全設(shè)計。美國經(jīng)過幾十年的經(jīng)驗和研究，寬容性路側(cè)設(shè)計理念已得到不斷的提升，已成為路側(cè)設(shè)計、乃至公路設(shè)計的一個重要組成部分。由于我國“人多地少”的基本國情，道路設(shè)計原則突出強調(diào)“減少占地”，所以美國路側(cè)寬容設(shè)計理念還不能完全與我國實際情況接軌，但緩邊坡、低路基的設(shè)計思想已經(jīng)被普遍推廣并采用。容錯理念還體現(xiàn)在公路的服務(wù)設(shè)施等附屬設(shè)施的設(shè)置上。以往對于高速公路的建設(shè)主要強調(diào)主體工程，對于收費站、服務(wù)區(qū)等附屬設(shè)施沒有明確要求。但現(xiàn)在包括服務(wù)區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模、數(shù)量以及相應(yīng)的照明設(shè)施、標(biāo)志標(biāo)線等誘導(dǎo)設(shè)施、高速公路出口的間距都有了具體規(guī)定。盡管還有許多細(xì)節(jié)需要完善， 但人性化的道路服務(wù)體系已初具規(guī)模。
4  結(jié)束語
　　人性化設(shè)計理念已經(jīng)成為道路設(shè)計的發(fā)展趨勢，其中動態(tài)和協(xié)調(diào)、安全和容錯是該理念的集中體現(xiàn)。我國公路工程標(biāo)準(zhǔn)化工作經(jīng)過20多年的發(fā)展，總體上形成了一套基本能夠滿足我國公路發(fā)展需要的工程標(biāo)準(zhǔn)體系，為其公路基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護與運營管理提供了重要的保障，為促進(jìn)我國公路交通發(fā)展發(fā)揮了積極作用。國家公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是針對于全國范圍內(nèi)的綱領(lǐng)性法規(guī)。各地區(qū)應(yīng)根據(jù)各自的特點和具體情況進(jìn)行執(zhí)行。一個項目標(biāo)準(zhǔn)的確定，需要考慮地形等多種因素，往往所有因素不可能同時達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件，或者說很難整個項目或較大路段均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件。做到標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)靈活掌握，深刻理解標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的實質(zhì)，避免生搬硬套、機械地使用時至關(guān)重要的。人性化設(shè)計理念的實現(xiàn)，絕不是脫離規(guī)范要求進(jìn)行主觀的臆想，而是要根植在傳統(tǒng)道路線形設(shè)計理論的基礎(chǔ)上，引入動態(tài)、協(xié)調(diào)、安全、容錯新成果，靈活地選擇各項參數(shù)和指標(biāo)。也只有通過這一途徑，設(shè)計出的道路才能夠真正實現(xiàn)“以人為本”的目標(biāo)。