Đường cong nằm và tai nạn giao thụng cú mối quan hệ phức tạp liờn quan đến nhiều yếu tố thiết kế.
Khi vào đường cong, xe phải chịu một lực ly tõm. Lực này cú thể gõy ra mất ổn định cho xe như gõy trượt hoặc lật xe. Để cõn bằng với lực này, cần cấu tạo siờu cao và lựa chọn hệ số lực ma sỏt ngang thớch hợp. Bỏn kớnh đường cong nằm tối thiểu cú thể xỏc định theo cụng thức: Rmin = 127(f E ) V max max s 2 + (2) Trong đú: V = Tốc độ thiết kế (km/h); fsmax = Hệ số lực ma sỏt ngang lớn nhất; Emax = Siờu cao lớn nhất
Đõy là cụng thức quen thuộc trong cỏc qui trỡnh thiết kế đường của cỏc nước và thường được lập thành cỏc bảng tra sẵn. Về mặt ly thuyết, việc lựa chọn bỏn kớnh đường cong nằm theo cỏc qui trỡnh là đủ để đảm bảo một giới hạn an toàn về mặt ổn định động lực học khi xe vào đường cong. Tuy nhiờn tại sao thực tế khai thỏc, đường cong vẫn là nơi tập trung nhiều tai nạn giao thụng? Thống kờ của cỏc nước chỉ ra cường độ tai nạn tại cỏc đường cong thường cao gấp từ 1,5 đến 1,7 lần so với cường độ tai nạn trờn đoạn thẳng, cỏ biệt ở Nam Phi lờn đến hơn 3 lần .
Cường độ tai nạn tại cỏc đường cong cũn phụ thuộc vào độ cong của đường. Cường độ tai nạn giao thụng sẽ giảm đi khi tăng bỏn kớnh đường cong và giảm độ cong của đường cong, thể hiện qua cụng thức theo:
ln(AR + 0,1) = - 2,2 + 0,064 (DC) (3)
hoặc: ln(AR + 0,1) = - 2,2 + 11,8/Rtb (4)
Trong đú:
AR = Cường độ tai nạn (vụ/triệu xe) ; DC = Độ cong của đường cong (độ/100 ft) Rtb: Bỏn kớnh cong trung bỡnh (m)
Tai nạn giao thụng cũng cũn phụ thuộc vào suất biến đổi độ cong CCR với tổ hợp cỏc đường cong bao gồm đường cong trũn và cỏc đường cong chuyển tiếp. Đường cong cú suất CCR lớn hơn 360 gon/km và bỏn kớnh nhỏ hơn 175m cú cường độ tai nạn cao gấp 2 lần so với cỏc đường cong cú CCR = 180 - 360 gon/km và bỏn kớnh đường cong từ 175 - 350 m, cao gấp 4 lần so với cỏc đường cong cú CCR nhỏ hơn 180 gon/km và bỏn kớnh lớn hơn 350 m.
Cỏc nghiờn cứu chỉ ra rằng, việc lựa chọn bỏn kớnh đường cong nằm tối thiểu theo cỏc qui trỡnh cú thể mắc những sai lầm do sự khỏc biệt giữa lớ thuyết và thực tế, đú là:
- Trờn thực tế, tốc độ khai thỏc V85 của cỏc xe lớn hơn so với tốc độ thiết kế với cỏc tốc độ thiết kế nhỏ hơn từ 90 - 100 km/h. Như vậy, tại cỏc đường cong này, thực tế cỏc xe cần thờm siờu cao và lực ma sỏt ngang để tăng cường độ ổn định. Nhu cầu thực tế này khụng được đỏp ứng vỡ cỏc số liệu thiết kế về siờu cao và hệ số lực ma sỏt ngang đó được lựa chọn cho một tốc độ thấp hơn, đú chớnh là tốc độ thiết kế. Để giải quyết được vấn đề này, một số nước chõu Âu, Úc và Nam Phi đó sử dụng tốc độ khai thỏc V85 trong xỏc định siờu cao, đoạn chuyển tiếp, hệ số lực ma sỏt ngang, và thậm chớ cả bỏn kớnh đường cong nằm. Mỹ và Canada vẫn sử dụng cụng thức 2 nhưng dựng tốc độ vận hành V85 để kiểm tra cỏc điều kiện về an toàn giao thụng.
- Khi sử dụng cụng thức trờn, người thiết kế cú thể đó khụng xột sự khỏc biệt về kớch
thước của xe tải và xe con. Pasatianos và cỏc cộng sự đó chỉ ra rằng, với sự khỏc
nhau của cỏc loại xe và độ dốc dọc đường, bỏn kớnh đường cong nằm cũng nờn được tớnh riờng cho cỏc loại xe. Cỏc nghiờn cứu của họ cũng cho thấy khi cỏc xe tải xuống dốc, nú cần một bỏn kớnh đường cong nằm tối thiểu lớn hơn so với cỏc bỏn kớnh tối thiểu được xỏc định theo cỏc qui trỡnh. Thờm nữa, cỏc nghiờn cứu cho thấy việc xỏc định bỏn kớnh đường cong nằm tối thiểu cho hai loại xe tải và xe con như sau: Rmin = 127(f 0,5E ) V max max s 2 + với xe con (5)
Rmin = 122,5( max 0,75 max) 2
Ef f
V
Từ cụng thức trờn, cú thể thấy cỏc xe tải dễ bị lật khi tốc độ xe chạy thực tế lớn hơn tốc độ thiết kế từ 8 km/h - 16 km/h.
Mối quan hệ giữa an toàn giao thụng và bỏn kớnh đường cong nằm là tương đối phức tạp vỡ nú nằm trong cỏc mối quan hệ liờn quan khỏc của cỏc yếu tố của đường cong như siờu cao, hệ số lực ngang, đoạn nối siờu cao. Nhưng nhỡn chung tai nạn giao thụng sẽ làm giảm đi khi làm thoải hơn cỏc đường cong nằm nhỏ.