公路設計理論大部分內容是在20世紀40年代末期建立起來的，這些參數指標經過多年的研究和修正，一直沿用到今天仍然能夠指導實踐。在公路設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，只有通過公路設計理念的提升才能實現保護生態(tài)環(huán)境、推進科技創(chuàng)新、體現人文景觀成果的目標。從20世紀60年代起，美國進行了大量的調查和分析工作，根據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)達國家在道路設計領域突出強調行車速度與道路設計速度一致性的設計思想，以此修正幾何線形的設計尺寸。此外，美國、法國和巴西等國專家在進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行了深入的研究，以速度作為關鍵設計指標的動態(tài)和協調理念得到深化。與此同時，歐美等國家先后頒布了Roadside Design Guide和Road Safety Audit等指南，突出強調了安全與容錯的設計理念。在借鑒國外先進經驗的基礎上，我國也開展了速度協調性和安全容錯設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等開展的運行車速與設計車速協調性的研究，以及道路安全設施、路側安全指南和安全評價手冊等研究。
　　1  公路設計理論出發(fā)點
　　人、車、路構成了公路交通系統。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、相互補償的。傳統公路設計理論主要是從車輛指標出發(fā)作為公路設計的控制因素，如設計車輛外廓尺寸、交通量、設計速度、公路建筑限界都和車輛直接關聯。該設計理論體系簡化了公路三要素之間錯綜復雜的關系，具有很強的操作性，尤其是在公式推導、數理計算、指標量化等方面具有不可替代的作用。但在“以車為基”的設計思想指導下，人們逐步發(fā)現道路設計的最終目標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。出現上述現象的原因，除了公路規(guī)范本身需要進一步完善，最主要的根源就是傳統公路設計理念中人的因素考慮的不足。
　　在公路交通系統中，人是起主導作用的，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)。當前，人性化設計思想已經普遍被交通行業(yè)乃至全社會所接受，以《公路工程技術標準》[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《公路工程技術標準》，每部《標準》的出臺，都標志著新一輪公路工程標準體系更新的開始。而最新版《標準》[1]更是突出體現了公路工程建設中安全、環(huán)保以及以人為本的指導思想和建設理念，只有有效的貫徹以人為本的設計理念，才能夠為提升公路運輸系統的服務功能奠定堅實的基礎。
　2   動態(tài)與協調理念
　　傳統公路線形指標的檢驗大多依賴于孤立的設計參數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)的速度指標來進行路線設計具有重要的實際意義此外，公路作為一種構造物，既要滿足車輛通行的基本要求，又要達到自然景觀與再造景觀的和諧統一。協調包含公路各個元素之間的協調、面的協調、整個路線與環(huán)境的協調，這種協調具有景觀協調和速度協調的雙重含義。
　　動態(tài)地解決道路設計問題，首先就是選擇表征動態(tài)的車速。在公路設計中有關速度的概念有很多，其中設計速度是公路設計時確定其幾何線形的最關鍵參數。我國從20世紀50年代起引入設計車速的概念[9]，作為路線設計的基礎指標，根據車輛動力性能和地形條件，確定了不同等級公路的設計速度指標。設計速度一經選定，公路的所有相關要素如視距、超高、縱坡、豎曲線半徑等指標均與其配合以獲得均衡設計。但這種設計方法本身存在一定的缺陷，因為設計速度對一特定路段而言是固定值，這一值作為基礎參數，用于規(guī)定一個路段的最低設計標準，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?，F有路段觀測結果表明，設計速度的設計方法不能保證線形標準的一致性。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，在進行公路路線設計時，不能簡單地以設計速度來控制公路線形指標，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入曲線時的運行速度，所選擇的設計速度要與車輛運行速度相適應，從而提高公路的安全性。速度的協調主要是強調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調性，避免相鄰路段因為平、縱、橫幾何尺寸的改變而產生較大的速度差。為此，要保證速度的協調性，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。 
　　針對傳統設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的路線設計方法。因為運行速度考慮了公路上絕大多數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計速度，從而有效地保證了路線所有相關要素與設計速度的合理搭配，可以獲得連續(xù)、一致的均衡設計。盡管2004版《公路工程技術標準》仍采用設計車速這一概念指標，但我國高速公路運行速度設計方法和標準已經基本完成，《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，可以說采用運行速度進行公路線形設計將是公路設計動態(tài)理念的一次飛躍。
　　3　安全與容錯理念
　　“安全問題”在公路交通系統中怎樣強調都不過分，其重要程度是毋庸置疑的。鑒于道路交通事故的嚴峻性，歐美工業(yè)化國家于20世紀80年代致力于道路交通安全設計的專項研究。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,設計審查時要有專門的程序對道路安全進行審查。審查包括路線平、縱、橫斷面設計,平交、立交設計,跨線立交橋的位置和基礎形式設計,標志、標線的設計以及線外工程設計等都要做出交通安全評價,以便業(yè)主根據審查意見要求設計部門做出完全符合交通安全標準的設計文件。交通安全審查堅持“預防重于治理”,在設計階段,交通安全審查不但要貫穿于項目的可行性研究、初步設計、詳細設計階段,而且還要在項目建設階段、道路試運行階段進行審查,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。另外，人性化設計理念一個鮮明的特征就是公路設施本身應該提供給使用者寬容的使用空間，并且能夠通過道路設施等客觀條件對主觀錯誤加以糾正。
       安全理念還突出體現在道路安全設施的設置上。以路側護欄設置為例，正確設置的路側護欄能夠實現阻止車輛越出路外并使車輛回復到正常行駛方向、誘導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的一種道路附屬設施，這是一種消極的道路安全防護方式。沒有路側護欄并不意味著道路不安全，但若不科學合理地設置原則會使得路側護欄成為路側的障礙物，造成更大的潛在危險。根據《高速公路交通安全設施設計及施工技術規(guī)范》（JTJ074-94）[2]規(guī)定：護欄設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。從公路的技術指標衡量，我國的公路技術標準與發(fā)達國家的公路技術標準相差不多，公路路側護欄設置原則與國際一般要求基本符合。但在具體應用中，我國公路護欄的設置存在諸多問題，比如護欄設置的不連續(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造性能的研究。當務之急的工作就是在充分借鑒歐美發(fā)達國家成熟經驗，在此基礎上修訂《高速公路交通安全設施設計及施工技術規(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計。根據大量的資料調查，很大比例的事故是車輛沖出路側造成的。且不談路側事故的發(fā)生機理，這里主要探討能否通過工程技術的手段為駕駛員提供糾正錯誤的空間。路側設計[7]作為整個公路設計的一個組成部分，它是一個相對比較新的概念。20世紀60年代才成為公路設計中的一個備受人們關注的方面。70年代以后路側安全設計才正式與公路項目相結合。路側區(qū)域是指從路肩外邊緣到公路紅線邊界的這一范圍，路側安全設計也就是對路側區(qū)域進行安全設計，又稱為路外設計。無論引發(fā)車輛駛離公路的原因是什么，路側環(huán)境中無固定物。邊坡平緩都能提高降低事故嚴重程度的可能性。寬容性路側設計理念允許犯錯誤的車輛駛出公路，同時在引發(fā)嚴重交通事故的地方提供良好的路側安全設計。美國經過幾十年的經驗和研究，寬容性路側設計理念已得到不斷的提升，已成為路側設計、乃至公路設計的一個重要組成部分。由于我國“人多地少”的基本國情，道路設計原則突出強調“減少占地”，所以美國路側寬容設計理念還不能完全與我國實際情況接軌，但緩邊坡、低路基的設計思想已經被普遍推廣并采用。容錯理念還體現在公路的服務設施等附屬設施的設置上。以往對于高速公路的建設主要強調主體工程，對于收費站、服務區(qū)等附屬設施沒有明確要求。但現在包括服務區(qū)建設標準、規(guī)模、數量以及相應的照明設施、標志標線等誘導設施、高速公路出口的間距都有了具體規(guī)定。盡管還有許多細節(jié)需要完善， 但人性化的道路服務體系已初具規(guī)模。
4  結束語
　　人性化設計理念已經成為道路設計的發(fā)展趨勢，其中動態(tài)和協調、安全和容錯是該理念的集中體現。我國公路工程標準化工作經過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)展需要的工程標準體系，為其公路基礎設施的規(guī)劃、建設、養(yǎng)護與運營管理提供了重要的保障，為促進我國公路交通發(fā)展發(fā)揮了積極作用。國家公路標準規(guī)范，是針對于全國范圍內的綱領性法規(guī)。各地區(qū)應根據各自的特點和具體情況進行執(zhí)行。一個項目標準的確定，需要考慮地形等多種因素，往往所有因素不可能同時達到標準規(guī)定的條件，或者說很難整個項目或較大路段均達到標準規(guī)定的條件。做到標準指標靈活掌握，深刻理解標準規(guī)范的實質，避免生搬硬套、機械地使用時至關重要的。人性化設計理念的實現，絕不是脫離規(guī)范要求進行主觀的臆想，而是要根植在傳統道路線形設計理論的基礎上，引入動態(tài)、協調、安全、容錯新成果，靈活地選擇各項參數和指標。也只有通過這一途徑，設計出的道路才能夠真正實現“以人為本”的目標。