公路设计理念--理念是灵魂

公路勘察设计理念--“六个坚持，六个树立”

做具有生命力的工程：

理念是灵魂，工程是载体，赋予工程以灵魂，工程才具有生命力。

以系统论的思想指导工程，赋予灵魂，使之具有自然生命力（人与自然），符合系统论的公路工程同样需具有稳定性和可持续性，符合自然规律，与周边环境和谐共处（睦邻友好），路线设计应顺势而为，营造动感（静中有动），充满活力。作为具有生命的工程，还应具有一定的自修复能力（新陈代谢），以减少后期人为干预（全寿命周期成本概念）。

坚持人与自然和谐相处：

人类活动频繁必然破坏，减少工程的人为干预，是减少自然破坏的根本途径，人总以为可以改造自然，其实是自然改造着人类，人还可以认为人定胜天，却往往被老天惩罚。遵守自然规律，是做好每一个工程的关键。

把工程作为一个系统，将与之相关的多个因素（包括人）纳入工程中统筹规划、合理布局、远近结合、综合平衡，以达到最大限度地节约资源、减少破坏、实现可持续发展的目的。

适度宽容理念：（法规除外）

一个系统，也需追求其整体的生命力，不可过分夸大某项优点或某项不足，人身有弱点，人性有弱点，但所有这些并不能代表整个人，我们需要宽容，对于工程，同样需要宽容，只要不是以破坏为目标，她总会被自然界所接受的（宽容设计理念）。设计中应合理选择技术指标，做到指标均衡、连续、自然过渡，符合人的行为特点和规律，具有一定的容错功能--过错不应以生命为代价。

树立长效系统理念

系统论的结果显然不是人类短期的利益最大化，而是一个系统的整体统筹性、稳定性、协调性、以及生命力。必须尽量减少自身冲突，减少运行成本，使之稳定、可靠、可持续，即建立长效系统是我们努力的目标。

拒绝作品观，坚持系统论为指导的景观设计

原先的景观理念：“车在路上行，人在画中游”---是一种生硬的人为景观。

新的景观设计理念： “以人为本”的交通安全理念 “天人合一”的景观协调理念 “师法自然”的生态恢复理念 “个性鲜明”的地域文化理念 “资源节约”的全寿命周期成本理念

加一条审美观：“朴素美也是美”--朴素的美，纯朴的美，空谷幽兰，丽质天成，自然之美，不用形容。不追求浓妆，有时只需淡抹就可以了。同样，景观设计不可过分追求景观效果（师法自然），不需占用过多资源（资源节约）。

路内景观与路外景观、公路景观与与沿线自然、人文景观和谐统一。 点线面有机结合的典范： 层层叠叠山，（面）

弯弯曲曲路；（线）（顺势、动感） 叮叮咚咚泉，（韵律，灵魂，赋予生命力） 高高下下树。（点）

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系统工程方法论的形成1957年，美国的H.H.古德和R.E.麦克霍尔合作发表了第一本完整的系统工程教科书──《系统工程》。美国1961年开始进行的阿波罗工程，于1972年成功结束。阿波罗工程的圆满成功使世界各国开始接受系统工程。

1979年，中国科学家 钱学森提出建立系统科学体系的完整思想。他认为 系统科学是以系统为研究和应用对象的一个科学技术部门。如同自然科学和社会科学一样，它是由三个层次组成的，即：①系统工程，它是系统科学的下层技术层次，是用系统思想直接改造客观世界的技术；②系统科学的技术科学层次，包括运筹学、控制论、信息论等；③系统学，是系统科学的基础科学。系统学是研究系统一般演化规律的学科，目前尚处于形成阶段。系统科学与哲学之间的桥梁则称为系统论或系统观。系统科学体系的形成标志着系统工程已经逐步成熟。

第一，坚持以人为本，树立安全至上的理念。

在公路建设中体现“以人为本”的要求，就要改变“建设就是发展”的传统观点，坚持把“用户需求置于公路工作的核心”，树立“用户第一，行者为本”的新理念，把不断满足人们的出行需求和促进人的全面发展，作为交通工作的最终目的。

在人的诸多需求中，安全是首要因素。改善公路线形，完善交通设施，对预防交通事故、提高行车安全具有积极作用。广大勘察设计工作者在工程设计中，一定要综合考虑公路功能、行车安全、自然环境等因素，既要坚持地形选线、地质选线，更要做到安全选线；既要充分考虑公路设施的自身安全和运营安全，又要消除公路事故多发点和安全隐患；要尽量采用改善平纵线形的措施，从根本上解决行车安全问题，尤其是对长陡纵坡行车安全问题要给予足够的重视。

坚持以人为本的安全理念

安全感是人类置身于某一环境中的首要要求。只有置身于环境中的人感到安全 ，其心里才能坦然，行为才可能自然和规范。

公路是实现客货“位移”的基础设施 ，运动是实现其服务功能的方式，由此，公路工程只有给人以安全的感觉 ，才能发挥其最大效益，才能体现“以人为本”的原则。

公路勘察设计是以人类的需求为基础，从人的本性和本能出发，使公路的各种功能适应和满足人的本能愿望，不过多强制人类行为的思想意识。为充分发挥公路服务功能、社会效益和培养人类行为规范打下基础，避免事与愿违。

公路工程勘察设计不应当强迫驾驶员用改变行车状态的方法来适应道路缺陷，相反，道路应当减轻驾驶 员的工作 ，帮助驾驶员选择适当的运行路线与状态 ，为驾驶员提供连续、舒畅 、顺适的行车视线和舒适环境的同时，充分重视潜在的不良效应，避免给行车安全造成负面影响。

第二，坚持人与自然相和谐，树立尊重自然、保护环境的理念。

在公路建设过程中，要树立“不破坏就是最大的保护”的理念，坚持最大限度地保护、最小程度地破坏、最强力度地恢复，使工程建设顺应自然、融入自然。要把工程防护与生态防护结合起来，把设计作为改善环境的促进因素，摒弃先破坏、后恢复的陋习，实现环境保护与公路建设并举、公路发展与自然环境相和谐，努力建成环保之路、景观之路、生态之路。

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第三，坚持可持续发展，树立节约资源的理念。

公路建设决不能以浪费土地、破坏资源环境为代价。要坚持“统筹规划、合理布局、远近结合、综合利用”的原则，正确处理适当超前与可承受能力的关系，合理利用线位资源，确定合理的路线方案，避免重复建设或工程衔接不合理造成的资源浪费；合理确定建设规模，以满足功能为主要目标，不片面追求不符合实际需要和经济能力的高标准，不建盲目追求政绩的形象工程，不搞不切实际的贪大求洋；合理确定建设方案，能利用老路进行改扩建的不要新建，确需新建的要尽量避免占用耕地良田。在满足功能要求的前提下，合理采用技术指标。

第四，坚持质量第一，树立让公众满意的理念。

公路规划及勘察设计阶段要充分考虑区域社会经济的发展要求，从实际出发，尽可能体现绝大多数人民群众的利益要求。公路选线应尽量避开村镇和环境敏感建筑物，尽量避免由于公路阻隔影响居民往来、农耕和水资源利用，尽量避免大规模的拆迁安置，并要充分体现国家安置补助政策。农用通道要保证排水通畅、使用方便。

第五，坚持合理选用技术指标，树立设计创作的理念。

要正确理解和执行标准、规范，切忌不分强制性标准还是推荐性标准，照抄照搬。要加强总体设计工作，充分考虑地区之间、不同地理条件之间的发展差别和不同情况，坚持针对工程项目所处的自然、地理、地质条件的特点，尊重每一个区域的特殊性和差异性，在满足安全性、功能性条件下，通过对工程方案和技术经济进行比选，科学确定技术标准，合理运用技术指标。同时，要以追求自然、朴实为导向，强化景观设计。

第六，坚持系统论的思想，树立全寿命周期成本的理念。

要树立全寿命周期成本的理念，在可能的条件下，宁肯先期投入大一些，也要减少后期养护费用，延长使用寿命，从而减少交通干扰，提高综合服务能力。另一方面，要坚持从国情出发，从实际需要出发，不盲目追求和攀比我们力所不能及的高指标、高要求，继续倡导科学合理的经济设计理念，用好每一分建设资金。要增加成本意识，采用合理的工程规模、技术标准和建设方案，在确保安全和使用功能的前提下，努力降低工程造价，节约工程投资。还要积极采用新材料、新工艺、新技术、新设备，通过提高技术含量，达到最佳的技术经济效益。

所有这些都要求设计工作要以人为本，实现环境保护与公路建设并举，把工程防护与生态防护结合起来，生态公路的防护工程、排水工程，应该既为公路防护和排水服务，又为工程所在地的山坡排水、防护、河道稳定、水流畅通服务，实现工程效益与生态效益统一起来。本着因地制宜、就地取材、便于施工、利于养护的原则，取土坑、弃土场应选择在土地较荒芜的地方，尽量选择在公路上不可视的地方，对占用农田的要提出复垦措施。

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交通部印发《公路勘察设计典型示范工程咨询示范要点》

一、示范咨询目的

坚持以人为本,坚持全面、协调、可持续的科学发展观。通过借鉴国内外经验，提高设计人员环保景观设计（创作）意识，转变设计理念，灵活运用技术标准、指标，降低公路建设对社会环境的负面影响，提升公路交通行业整体形象。

二、咨询范围

对已确定的公路勘察设计典型示范工程初步设计、施工图设计，按“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念，重点对总体设计、路线方案、标准指标、路基防护 及排水、桥隧方案、交叉型式、交通工程及环境保护等相关专业（归并为路线与总体、路基与环保、桥隧与交叉、交通工程四大部分）进行咨询。

三、咨询程序

咨询方法一般按全体或部分专家，经过现场调研→分专业核实→内部讨论→形成咨询意见→与省交换意见、讨论五个步骤。

四、咨询阶段

典型示范工程技术咨询分三个阶段进行。第一阶段在初步设计外业勘察结束，主要方案成果完成后进行，由负责总体和路线组的2名专家和负责互通立交的1名 专家进行现场技术咨询；第二阶段结合初步设计审查进行，由总体和路线组的1至2名专家配合项目审查单位进行；第三阶段结合省（市）施工图设计审查进行，由 路基和环保组、桥隧组和交通工程组的专家进行技术咨询。

（一）总体

总体方面按下列原则进行： 1、安全性原则

应把安全放在首位，采取一切有效方法和措施，保证公路设施自身安全、运行车辆行驶安全及行人等的安全。

2、服务社会原则

公路建设应有利于社会进步和发展，对社会环境有重大影响部位，应根据可持续发展原则进行方案论证。尽量少占农田、少干扰居民村落及学校，保护名胜古迹等人文景观，促进社会经济发展。

3、尊重地区特性原则

不同地区有其独特的地理位置、地形地貌特征、气候气象特征及社会环境特征；生活在不同地区的人群有不同的文化传统、风俗习惯及审美观。这些都形成不同地区特有的公路景观环境，因此在设计中应充分考虑、尊重地区特性。

4、整体协调性原则

公路是一个具有线性特征的工程，纵向跨度大。在公路景观环境设计中，要求将公路自身的平纵线形、路基宽度、桥隧、路线交叉、沿线设施等与沿途地形、地 貌、生

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态特征以及其他自然和人文景观作为一个有机整体统一考虑，使公路这一人工系统与沿线自然系统和其他人工系统配合协调，并努力使公路在满足运输功能的 基本前提下，完善原有景观环境。

5、自然性原则

公路景观环境要素包罗万象，不应将精力集中在耗费大量人力、物力、财力的人造景观上，而应重点体现对原有景观资源的保护、利用和开发，以及公路主体与原有自然及社会环境的相融。“不破坏就是最大的保护”。

从景观设计入手，例如通过植物高低的变化引导视线，构造景观的节奏感；从公路线形入手，优化平纵组合、改善线形，使其流畅连续，确保车辆快速安全通 过，提供舒适的行车条件，营造出“车在路上走、人在画中游” 的优美的公路交通环境；从公路结构入手，要求边坡以曲线柔美自然流畅的曲面为主，挡墙由高至 低或由低至高渐变且与路线线形吻合为主要造型，边沟以隐蔽、宽浅或远离路基为首选。

（二）路线

路线设计的关键是路线方案选择和路线平纵指标的掌握，应充分重视公路自身线形协调设计、公路线形与结构物协调设计和公路线形与环境协调设计，并以运行车速进行安全检验。

1、景观协调考虑

公路沿线的山岭、坡地、河流，构成美丽的风景，千变万化的植被体现出一种自然美。公路作为一种构造物，既要满足车辆通行的基本要求，又要达到自然景观与再造景观的和谐统一。

路线线形设计要有“势”的理念。线形走向要与山川、河流、大地的势相吻合，不能强拉直线，硬切山梁，横跨山谷，尽量避免长直线。要顺势而为，线形连贯，平滑平顺，自然流畅，给人良好视觉效果。

线形设计还要有“动”的理念。车辆在路上行驶，人的视线随沿途景观连续运动。选择、利用、创造景观需要用连续手法实现，这种连续可以通过形态、质地、色彩的渐进来完成。

2、路线方案选择

路线方案选择受到多种因素的影响，以往较注重工程本身，如长度、工程量、投资等方面。从全面、协调、可持续的科学发展观的角度，还应强调安全、环保、 社会等因素。路线方案选择，除应做到地形选线、地质选线外，还应做到安全选线、环保选线。应选择有利于环境保护或对环境影响小的方案；应选择纵坡平缓、线 形均衡、行车安全的方案；应选择少占耕地，有利于社会协调发展的方案。不把工程本身和投资放到第一取舍的位置。

3、运行车速检验

运行车速理念的运用是兼顾公路环保景观与运行安全的有效手段。总体上看，环保景观公路所在区域大多地形较为复杂困难，采用过高平纵指标势必引起大量高填深挖，导致环境破坏。受地形等限制，部分困难路段甚至无法达到一般性指标要求，形成安全隐患。

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运行安全是公路设计与建设需考虑的首要因素。有关研究显示，大量公路交通事故由相邻路段较悬殊的行驶速度差导致。运行车速理念的核心就是通过改善相邻 路段指标的组合，降低容许速度差，从而消除安全隐患。因此，体现安全与环保的公路线形设计，不在于全线（或局部）平纵指标的高低，而在于整体线形的连续性 及衔接路段的级差控制。换言之，景区公路线形设计的优劣，不在于最低指标是否突破规范底限（川九路九道拐回头曲线半径不足16米，但使用效果良好），而在 于其是否与相接路段衔接顺适。

对于平曲线半径650米以下的公路路段，应充分考虑运行车速（双向）因素。如果相临路段速度差大于20公里/小时，应进行线形调整，或增大低指标或降低高指标，线形难以调整的特别困难地段，应通过增大超高及完善交通工程设施等办法尽量予以弥补。

4、线形指标掌握

一个项目标准的确定，需要考虑地形等多种因素，往往所有因素不可能同时达到标准规定的条件，或者说很难整个项目或较大路段均达到标准规定的条件。但实 际情况是标准一旦确定，就在按标准严格要求所有因素条件，不去考虑项目中的分段差异和实际情况，尤其在公路线形指标掌握上缺乏灵活性。

国家公路标准规范，是针对于全国范围内的纲领性法规。各地区应根据各自的特点和具体情况进行执行。但往往设计人员缺乏对标准规范的理解，知其然，不知 其所以然。不少项目建设结果不理想，与此有很大关系。按上述要求，设计人员必须做到标准指标灵活掌握，深刻理解标准规范的实质，避免生搬硬套、机械地使 用。只要保证行车安全，有利于环境保护，少占农田等资源，就可以灵活应用。

（1）平纵指标

不少已建公路出现大填大挖大护坡，严重影响了沿线景观和环境。其主要原因就是路线平纵指标，尤其平面指标掌握偏高，大量出现长直线、大半径曲线及长曲线等，指标远远超过规范规定的一般值。

在保证安全的前提下，对相当于强制性条款规定的极限值，如最小平曲线半径、最小竖曲线半径、最大纵坡，应严格掌握；但对属于好中求好的线形指标，如曲 线间的直线长度，可灵活掌握，不宜片面追求高指标。从行驶顺畅、线形连续、环境优美、景观协调的角度，一般地形条件下，就高速公路而言，路线平曲线半径采 用1000-3000米，曲线长度1-2公里为宜。

长陡纵坡的问题，应当引起高度重视，特别是在我国重车超载、动力性能差，及驾驶行为不尽规范的现实情况下，显得尤为重要。重车上坡速度慢，影响路段通 行能力，对路面破坏力大；下坡速度快，容易造成刹车性能失效等，已在很多路段突现。因此，应当选择纵坡平缓的线形方案和指标；在上坡侧设置爬坡车道。

（2）平纵组合

高速公路平纵组合问题一直受到强调，但往往均达不到规范规定的理想情况。我国平纵组合的概念是随高速公路从日本引进的，而实际上日本也不按理想状态执 行。实

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践证明，当平面或纵面指标达到较低值，特别是当平面与纵面指标同时达到较低值时，强调两者组合是必要的。当平面、纵面指标均较高时，可放松平纵组合 的要求，尤其当平曲线半径大于6000米以上、纵面坡差小于1%时，可不考虑平纵组合的要求。

（3）横断面

断面布置及局部路段路基宽度应结合自然条件等灵活掌握。地形平坦、自然横坡较缓的路段，一般以整体式路基断面为宜；地形复杂、以挖方为主，尤其自然横 坡较陡的路段，可采用分离式断面，水平布置或上下错开，或设计为半桥半路、半隧半路或半隧半桥，以减少开挖量，保护自然生态环境，同时增加路容多样性。达 到上述目标并不难，关键是要求设计要精雕细琢，下大工夫，勇于创新。

平纵面指标较低及冬季冰雪害严重路段，可适当加宽路基，以达到改善行车条件的目的；地形地质极为复杂的路段，在保证行车安全和交通基本要求的情况下，可适当减窄路基宽度。

（4）其他要素

新的公路工程技术标准对部分指标进行了调整，对指导今后公路建设具有重要意义。但要在理解的基础上应用，不可死搬硬套。

1）不同等级公路的最小设计路段长度，原则上要按标准规定执行。若考虑交通运行实际，做到线形均衡、连续，能保证交通安全，可根据具体情况灵活运用。

2）国内外实践证明，高速公路右侧硬路肩的宽度最好采用3米。因此，对标准规定右侧硬路肩宽度为2.5米的情况，尤其大车较多的干线公路，要鼓励利用地形设置港湾式紧急停车带。右侧硬路肩宽度小于2.5米时，港湾式紧急停车带规模宜尽可能加大，并设置加减速车道。

3）为提高通行能力和服务水平，应提倡多设爬坡车道。 （三）路基与环保 1、路基填挖

路基填挖工程量，及填方高度、挖方深度、挖方边坡高度，直接关系到工程安全、工程投资和环保景观，应对其进行合理的控制。结合多数项目的实际，扣除特 大桥隧外，一般情况下，高速公路每公里土石方宜为15~25万方。对高度大于20米的填方原则上应改用桥梁；挖方深度（路中）大于30米或挖方边坡高度大 于1.6倍的路基宽度值的，原则上应改用隧道。

2、边坡坡率

边坡坡率应灵活自然、因地制宜、顺势而为，不宜采用单一坡度，以减少人工痕迹（同时也为植被防护创造条件，避免多年后光亮的圬工防护坡面与周围的自然环境形成强烈反差）。力争经过几年生态恢复，边坡外形与周围环境融为一体，看不出明显开挖（填筑）痕迹。

山区挖方边坡的坡脚、坡顶，应取消折角，采用贴切自然的圆弧过渡；低填路段应尽量将边坡放缓，与原地貌融为一体，形成缓冲带，可具美化环境、提高行车安全的功能。

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3、路基排水工程

路基排水工程设置应系统完整，敏感路段，如沿溪线等排水系统应自成体系，有条件地段应设置在视线之外。排水工程外观线形应流畅美观。

（1）排水工程断面类型选择

排水工程断面有矩形、梯形、浅碟形和漫流等多种，类型选择应从安全、视觉效果及与周围环境协调角度综合考虑。

从安全和视觉效果角度，一般认为，矩形边沟加盖板型式对于汇水面积较大的挖方路基边沟（与狭长的路基及高陡边坡配合）、与之相接的填方路基排水沟、沿街路段、设置有内挡结构的挖方路基内侧等段的适应性较好，可具有路基视觉增宽、防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞等功能。

从安全和景观角度，浅碟式排水沟（边沟）或放缓边坡漫流排水型式对于地形平坦、纵坡平缓的低填、浅挖路段适应性较好。排水沟（边沟）可与原地面舒缓自然衔接，克服沿路基边缘设置规则深排水沟所带来的行车不安全隐患，同时形成流畅优美的视觉效果。

高填路段因排水工程已处于视线之外，断面型式可灵活选择。 （2）排水工程防护类型选择

排水工程防护类型主要有圬工砌护、植被防护和土质三种。随着环保意识的增强，表面植被防护越来越受到重视。

采用圬工砌护虽然防止水流冲刷功能强，但显生硬不美观，与环境适应性差；土质边沟主要为与宽敞的填挖方边坡相协调，适用于无较大汇水面积的挖方路基两 侧及与挖方边沟连接的填方路基外侧；植被防护若运用得当，可适用于各自然条件下路段，其兼具防止水流冲刷及生物过滤作用，减轻敏感水域的水质恶化。

4、路基防护工程

防护工程是山岭区常见结构物。在自然环境中, 高大混凝土或浆砌工程结构尤显突兀，应尽量避免。在岩土结构稳定，满足安全要求的前提下，以选择刚性结构与柔性结构相结合，多层防护与生态植被防护相结合的方法进行边坡治理为优。

上边坡切忌采用高挡墙、进行大段落防护，可以不设挡墙的一定不设。对于自然裸露的稳定岩体（如独石），只要对行车没有影响，可不作任何处理（其本身可 构成风景）。对于地表土体裸露、无法绿化，但地质结构基本稳定，对路基及行车安全不构成威胁的边坡，可以采用“封”的办法进行遮挡（移载乔木和灌木遮挡视 线）。

路线经过居民区的路段，考虑既有的人工痕迹，可采用挡墙防护，但应与当地民居建筑风格相一致。使构造物与沿线建筑融为一体，风格一致，不喧宾夺主。总 之要给人以恰如其分，视而不见的感觉。防护材质的选择上应以当地材料为主。一般情况下，尽可能采用片块石材料（避免采用光亮的混凝土材料）干砌挡墙，以使 构造物表面生动活泼、贴近自然。

为避免出现大量圬工，影响感观效果，高速公路一般路段路基防护工程量控制在约每公里6000~10000方较合适。

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5、取、弃土方案

不良的取、弃土方式，将严重破坏公路沿线景观及环保。沿线取、弃土方式虽然简单、成本低，但它严重破坏公路沿线的地表生态，造成的损失长时间难以恢 复，原则上应予禁止。集中取土场，应设在视线以外，选择荒地或小山包、山川河谷地貌易恢复的位置，且完工后应恢复原地貌。废方弃土，应可用于回填修补人工 工程导致的地表创面，恢复原地貌。弃土应选择视线以外集中堆弃，并进行必要的地表绿化美化，与原地貌保持一致。

设计中应充分重视腐质土的保护。陆地表面的腐质土一般经数万年的物理化学作用才逐渐形成，其中含有大量植物营养成分及植物种子和根系，它是当地植物赖 以生存的条件，故应将腐质土作为一种有限的自然资源对待。国外将公路建设中如何有效保护好腐质土已纳入有关法规。任何永久或临时用地，都不得填埋或碾压腐 质土，应揭除地表草皮和腐质土集中堆放，以备将来地表回填，恢复植被。事实证明这是恢复生态环境十分迅速、经济、有效的方法。

（四）桥隧交叉

桥隧交叉的总体布置应贴近自然，充分与环境协调，与周围山川、沟谷等自然景观成比例。设计要充分考虑美学效果，结构外观应与当地建筑风格一致。桥涵构 造物进出水口的设置是反映其与自然景观是否融合的关键部位。进出口导流设施在满足排水需要前提下，要与地面平顺自然衔接，避免采用固化模式。

隧道进出口的处理对环境影响最大，应采用零开挖峒口，淡化峒口处理，而不应开挖后强调人工化的峒门结构形式。

互通立交是公路沿线的主要景点。互通范围内的占地等情况与公路一般路段不同，匝道边坡可以放缓，设土质边沟或不设边沟。绿化景观设计可园林化。

互通立交的服务水平，关键在进出口的位置、型式及加减速车道长度的设置。应合理掌握互通立交匝道指标，尤其环型匝道半径，控制互通立交规模，减小工程量及占地。

上跨主线结构物结构型式选择主要影响公路行驶视觉效果，其孔跨布置不宜过于局促；上部结构轮廓线条应明快简捷，下部结构尺寸选择不宜笨重，结构轻巧不压抑。

（五）交通工程

采用合理的、体现驾驶员及其他道路使用者，尤其陌生人员需要的交通工程措施，对公路运营的安全、管理有重要作用。同时也能起到美化路容作用。

结合地形条件，选择合适地点设置临时停车带或观景台，对于景区公路十分必要。合理设置停车带或观景台，将人类活动范围控制在一个合理区域内，不仅可保证行车安全，更大大减少了人对环境的影响范围。

服务区设置的位置、规模、设施应充分考虑人性化、自然化。

标志牌设置位置及内容应充分考虑驾驶员和乘客的需要，如下一服务区的距离标志，应设置在来临服务区之前。

护拦设置的目的是为了安全，但其本身又是安全隐患。选择护拦型式要考虑到它的设置条件、变形量，及不同型式护拦之间的平顺衔接和刚度渐变。

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六、咨询成果及验证

专家经与项目设计人员、主管领导就咨询意见充分讨论后，专家组长负责形成《***公路咨询意见》报部，部经过研究认可，将意见转项目省市。

初测阶段的咨询意见的执行情况，在初步设计审查时验证；施工图阶段的咨询意见，施工图设计修改完成后，由省厅负责把意见采纳情况报部备案。

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系统工程概述

系统工程是运用系统思想直接改造客观世界的一大类工程技术的总称。系统是由互相关联、互相制约、互相作用的若干组成部分构成的具有某种功能的有机整体。人们对于系统的认识，即关于系统的思想来源于社会实践，人们在长期的社会实践中逐渐形成了把事物的各个组成部分联系起来从整体角度进行分析和综合的思想，即系统思想。系统思想古已有之，但系统工程的诞生却是近40年来的事。随着科学技术的迅速发展和生产规模的不断扩大，迫切地需要发展一种能有效地组织和管理复杂系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的技术，即系统工程。美国贝尔电话公司在建成美国微波中继通信网后,于1951年正式提出系统工程这个名词1972年，历时11年的美国载人登月的 阿波罗工程自始至终运用系统工程取得了圆满成功。此后，系统工程被世界各国普遍接受。它的应用范围也逐渐地从军事系统和工程系统扩展到经济系统、生态系统和社会系统等，并从解决部门和国家范围内的问题进展到探讨全球性的重大问题。

系统思想的形成 系统思想的形成可追溯到古代。中国古代著作《易经》、《尚书》中提出了蕴含有系统思想的阴阳、 五行、 八卦等学说。中国古代经典医著 《黄帝内经》把人体看作是由各种器官有机地联系在一起的整体，主张从整体上研究人体的病因。古希腊哲学家赫拉克利特在《论自然界》一书中指出：“世界是包括一切的整体。”古希腊哲学家德谟克利特认为一切物质都是原子和空虚组成的。他的《世界大系统》一书是最早采用系统这个名词的著作。古希腊哲学家亚里士多德提出整体大于部分之和的观点。古代系统思想还表现在一些著名的古代工程中。埃及的金字塔和中国的 长城、 大运河、 都江堰以及《梦溪笔谈》中叙述的皇宫重建工程无不体现朴素的系统思想(见 中国古代系统思想)。古代系统思想常用猜测的和臆想的联系代替尚未了解的联系，是自然哲学式的。

16世纪，近代自然科学兴起。在当时的条件下难以从整体上对复杂的事物进行周密的考察和精确的研究。因此，近代自然科学的研究方法是把整体的系统逐步地分解,研究每个较简单的组成部分,排除臆想的东西。这种方法后来被称为还原论和机械唯物论。但是，在当时这种方法还是先进的。它的进步作用曾得到F.恩格斯的肯定。到19世纪，科学的系统思想才逐渐形成。恩格斯在《路德维希?费尔巴哈和德国古典哲学的终结》一文中指出：“一个伟大的基本思想，即认为世界不是一成不变的事物的集合体，而是过程的集合体。其中各个似乎稳定的事物以及它们在我们头脑中的思想反映即概念，都处在生成和灭亡的不断变化中。在这种变化中，前进的发展，不管一切表面的偶然性，也不管一切暂时的倒退，终究会给自己开辟出道路。”恩格斯的这段话标志着科学的现代系统思想的产生。系统思想在历史上的发展贯穿于从自然哲学到辩证唯物主义的发展过程中。

系统工程的萌芽 19世纪末，电力、石油等新能源的开发大大促进了工业的发展。电气化工业和化学工业的出现又使生产技术设备日趋复杂，并进一步促使交通和通信系统大规模扩建。同时,物质的生产开始丰富,市场的需求成为制约生产发展的重要因素，企业间的竞争开始出现。在这种情况下，人们开始重视生产与经营之间的协调和综合，

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即开始运用系统思想来研究这类问题。另一方面，经典物理学的最终完成使人们认识到，只有通过对客观事物的数学描述才能深入分析事物的本质、了解它的构成机理和各种变异。人们开始用数学模型和分析的方法去研究工程、经济、生物、军事和社会等方面的系统。

排队论的产生 1910年，丹麦数学家A.K.埃尔朗受热力学统计平衡理论的启发而建立了电话系统统计平衡模型。1925年，美国电话电报公司成立贝尔电话实验室时，就在该室内设立了系统开发部。贝尔电话实验室发展了埃尔朗的电话系统模型，创造了一套电话系统分级复联的科学方法，并利用概率模拟装置，经过理论计算和实验验证来求出最佳通话服务方式。30年代，瑞典数学家巴尔姆和苏联数学家欣钦又对电话呼叫过程进行深入的数学分析，提出呼叫过程的普遍性、平稳性、有限性和无后效性等4个特征,奠定了关于系统中随机聚散现象的基本理论──排队论的理论基础。在近代工程技术中对系统工程的产生和发展影响最大的首推电话通信工程。

企业管理的早期研究

美国管理学家 F.W.泰勒继承前人对劳动工时的研究，从系统的角度来研究提高劳动生产率。他通过实验发现减轻劳动强度能使生产量成倍增长以及计件工资和超产奖励的优点，并在此基础上制定劳动定额、合理安排工序。1911年，泰勒发表《科学管理》一书,创立了著名的泰勒制。1939年,苏联数学家 ..康托罗维奇发表《生产组织与计划的数学方法》。他认为提高工业生产率的途径除改进技术（即改进设备、工艺和寻找优质原料等）外，还需要在生产组织计划方面寻求改进，即正确分配设备、订货、原料和燃料等。他采用了与经典数学分析求解极值迥然不同的解乘数法。这些工作与 运筹学结合起来为现代管理科学的形成创造了条件。

经济系统建模的早期工作 19世纪出现的埃杰维斯合同曲线和瓦尔拉经济系统平衡模型是运用数学研究经济的早期尝试。1936年， W.列昂捷夫把瓦尔拉供求模型的平衡方程应用到集中计划经济的情况，提出了 投入产出模型。此后投入产出模型成为系统工程应用于经济分析和经济预测的重要工具。30年代初，荷兰物理学家J.廷伯赫等人将建模和数学方法引入经济学，建立了 计量经济学。1928年,数学家 J.von诺伊曼在与维也纳经济学家讨论经济问题中竞争现象的博弈对策时，完成了 对策论（又称博弈论）的奠基性工作。1944年诺伊曼和经济学家O.莫根施特恩合作发表了对策论的专著《竞赛理论与经济行为》。1936年诺伊曼和瓦尔德先后发表了关于经济平衡方程与不动点原理的文章，为瓦尔拉模型建立了严谨的数学基础。这项工作后来被发展成数理经济学。

一般系统论、信息论和控制论 30年代，生物学界提出了生命有机体论，把生命看成是一个有机整体用以解释复杂的生命现象。 L.von贝塔朗菲用协调、有序、目的性等概念来研究生命有机体，并把系统定义为相互作用的诸要素的复合体，具有特殊的整体水平的功能和属性。他还提出 开放系统概念，认为要从有机体与环境的相互作用来说明生命的本质。1937年，贝塔朗菲首先提出 一般系统论的原理，并于1945年发表《关于一般系统论》。他指出这个理论属于逻辑和数学的领域，任务是建立适用于系统的一

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般原则。40年代以来，随着通信技术的发展和工业自动化的兴起，出现了研究系统中信息和控制的基本规律的信息论和控制论。 N.维纳提出的 控制论和 C.E.香农提出的 信息论几乎是与一般系统论同时出现的。一般系统论提出的对系统的描述性的研究方法为后来 系统学的形成做了先导。而信息论和控制论则为系统工程的发展提供了养分。

军事系统模型和运筹学 在第一次和第二次世界大战期间，军事上的需要促使人们去研究提高作战指挥能力和武器效能的方法。1914年～1916年期间，英国 F.W.兰彻斯特提出描述作战双方兵力变化过程的数学方程式，后称兰彻斯特方程。30年代后期，英国成立了世界上第一个运筹学研究小组，研究雷达配置和高炮效率。后来又在陆、海、空三军分别设置研究组织，研究雷达的合理配置和运用、飞机出击时间和队形编列的效能以及有效的后勤保障等问题。美国和加拿大等国也相继成立运筹学研究组织。美国数学家用概率论和数理统计方法研究反潜问题，提出了舰艇躲避或攻击潜艇的最优战术。第二次世界大战以后，运筹学迅速推广到经济管理部门，为制定政策提供依据，取得了良好的经济效果。1951年，美国P.M.莫尔斯和G.E.金布尔合著《运筹学》一书的出版标志着运筹学的成熟。

在第二次世界大战结束前的半个世纪中，数学家、物理学家、工程师、经济学家、生物学家们所作的大量开创性和学科交叉性的工作，为系统工程的诞生准备了充分的条件。其中特别是运筹学的产生更具有重要意义。运筹学研究实际系统的有效运用问题，可为系统优化提供一整套定量研究方法。运筹学后来成为系统工程方法论最主要的思想和方法的源泉。

系统工程的产生 第二次世界大战以来，科学技术迅猛进步，社会经济空前发展，同时资源和生态环境也严重恶化。人们面临着越来越复杂的大系统的组织、管理、协调、规划、计划、预测和控制等问题。这些问题的特点是在空间活动规模上越来越大，时间上变化越来越快，层次结构上越来越复杂，后果和影响上越来越深远和广泛。要解决这样高度复杂的问题，单靠人的经验已显得无能为力，需要采用科学的方法。信息科学和计算机的发展又大大提高了信息的收集、存储、传递和处理的能力，为实现科学的组织和管理提供了强有力的手段。系统工程正是在这样的情况下，首先从军事和大型工程系统的研制中产生和发展起来的。

美国微波中继通信网 美国贝尔电话实验室在1940年开始建立横跨美国东西部的微波中继通信网时就充分利用当时的科学技术成就来规划和设计新系统。这项工作因第二次世界大战而停顿。战后分别于1947年和1951年完成该网的TD-X和TD-2系统，并投入使用。贝尔电话实验室遂于1951年正式把研制微波通信网的方法命名为系统工程。

兰德公司和系统分析 1945年，美国国防部和科学研究开发署与道格拉斯飞机公司订立了称为兰德计划的合同，为美国空军研究洲际战争，并提出有关技术和设备的建议。1947年，在福特基金会的支持下，成立了 兰德公司，继续为战后美国空军的发展战略和规划提供咨询服务。50年代以后，扩大了工作范围，成为一个非营利的咨询机构。兰德公司在多年积累的研究经验的基础上创立了 系统分析。系统分析的目的是根据系统目标和评价指标来寻求最优方案。系统分析几乎是同系统工程并行地发展起来的，这两

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个名词之间也常出现混用现象。兰德公司创造的系统分析以及规划计划预算编制法（见 规划计划预算系统）、 特尔斐法、社会实验法等方法丰富了系统工程方法论。

网络技术和系统管理 50年代末，为了管理大型工程项目，在线条图的基础上发展了用于系统管理的 网络技术。1957年，美国杜邦公司发展了协调大企业内各部门工作的 关键路线法。1958年，美国海军特别计划局在执行“北极星”导弹核潜艇计划中发展了控制工程进度的新方法── 计划协调技术，使“北极星”导弹提前两年研制成功。这些方法用网络技术来进行系统管理，可在不增加人力、物力和财力的情况下使工程进度提前、成本降低。

阿波罗工程 美国1961年开始进行的阿波罗工程，由地面、空间和登月三部分组成，于1972年成功结束。在工程高峰时期有两万多家厂商、 200余所高等院校和80多个研究机构参予研制和生产,总人数超过30万人,耗资255亿美元。完成阿波罗工程不仅需要火箭技术,还需要了解宇宙空间和月球本身的环境。为此又专门制定了“水星”计划和“双子星座”计划，以探明人在宇宙空间飞行的生活和工作条件。为了完成这项庞大和复杂的计划，美国航空航天局成立了总体设计部以及系统和分系统的型号办公室，以对整个计划进行组织、协调和管理。在执行计划过程中自始至终采用了系统分析、网络技术和计算机仿真技术，并把计划协调技术发展成随机协调技术。由于采用了成本估算和分析技术，使这项无前例的庞大工程基本上按预算完成。阿波罗工程的圆满成功使世界各国开始接受系统工程。

系统工程方法论的形成 1957年，美国的H.H.古德和R.E.麦克霍尔合作发表了第一本完整的系统工程教科书──《系统工程》。麦克霍尔又于1965年发表了《系统工程手册》一书。这两本书以丰富的军事素材论述了系统工程的原理和方法。1962年，A.D.霍尔发表的《系统工程方法论》一书反映了作者长期从事通信系统工程的成果，内容涉及系统环境、系统要素、系统理论、系统技术、系统数学等方面。A.D.霍尔还于1969年提出著名的 霍尔三维结构，即系统工程形态图。60年代末关于军事和工程等硬系统的系统工程方法论已臻于完善。

系统工程教育 系统工程教育始于50年代。当时已开始在高等院校开设有关专业课，成立系统工程系或者在公司企业内部办培训班来培养人才。60年代以来，许 多国家已开始大量培养系统工程师、系统分析师和系统科学家。

系统工程的发展 70年代以来，系统工程发展的趋势是应用领域继续向社会、经济、生态等方面扩展和发展应用于软系统工程的方法论。1972年在一些国家科学院的倡议下，在维也纳成立了 国际应用系统分析研究所。它是一个用系统工程方法研究复杂的社会、经济、生态等问题的国际性研究机构。该所先后选择了能源、环境、生态、城市建设、资源开发、医疗、工业生产等研究课题，在推动系统工程的发展和应用方面产生了重要影响。

系统建模和系统仿真 系统工程作为一门定量技术，可概括为系统建模、系统仿真、系统分析和系统优化 4个方面。系统建模是将一个实际系统的结构、输入输出关系和系统功能用数学模型加以描述。系统仿真是在计算机上对系统模型进行实验和研究。系统

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仿真便于改变模型参数以获得各种方案，以便选择最优方案和设计最合理的系统。随着系统工程应用领域的扩展，首先需要发展系统建模和系统仿真，这项工作需要融合多学科的知识和不同领域的专家通力合作。60年代提出的模糊子集合理论，70年代出现的 大系统理论、 队决策理论和以前建立的运筹学、对策论、控制论、 现代控制理论、信息论以及有关应用领域的学科都可为系统建模提供素材、方法和原理。

1952年，J.廷伯赫提出了适用于静态和平稳经济结构的线性镇定策略理论。1953年，A.塔斯庭首先采用自动控制理论的观点来解决经济问题。1954年，A.W.菲利普斯又采用 PID（比例-积分-微分）控制原理来改善经济政策的稳定性。50年代中期，H.A.西蒙等人研究了宏观经济的最优控制问题。60年代，美国麻省理工学院教授J.W.福雷斯特应用控制理论和计算机仿真研究复杂系统时创立了 系统动力学。它是一种适用于长期预测的建模和仿真方法，可用于对社会、经济等复杂系统进行初步的研究。1965年，罗马尼亚出版了《经济控制论》一书。1978年,在第4届国际控制论和系统大会上讨论了控制论和社会的关系，提出了 社会控制论。在经济方面的主要建模方法已有投入产出模型、计量经济模型、系统动力学模型和经济控制论模型等。由于人们对经济规律的掌握还不很充分，经济系统建模尚处在初级阶段。70年代以来，人们试图对世界范围内的资源、生态环境和经济发展模式等重大问题进行定量研究和预测，构造了大量模型。 J.W.福雷斯特和 D.梅多斯分别在1971年和1972年提出著名的世界模型Ⅱ和世界模型Ⅲ。此后，不少国家的学者纷纷提出各种世界模型，诸如生存战略模型、发展新景世界模型、重建新秩序世界模型、 世界经济模型、人类发展目标世界模型等。

在社会、经济、管理等有人参与的复杂系统中，人的行为受心理、经验等因素偶然变化的影响，使系统有很大的不确定性。人的思维本身也具有 模糊性，需要用模糊子集合描述。在现代社会中，人类活动范围日益广阔，制定完善策略所需知识和信息迅速增加，已经达到任何一个决策人或机构无法完全收集和处理的程度。信息和决策功能的分散化势在必行。社会系统是迄今为止最复杂的系统。1972年， 何毓琦和祝开景把队决策理论的研究范围从静态推广到动态情况。队决策理论可为大型分散控制（管理）系统的信息结构（即信息在处于不同层次和空间位置上的决策人之间的分配）和相应的控制（管理）策略提供设计的参考。对策论与 决策论和行为科学等结合起来在主从对策(又称 斯塔克尔贝格对策)和激励对策方面的研究，提供了一种适用于社会、经济和管理系统的建模方法。这种建模方法反映了系统中的层次结构，可用于宏观控制政策的制定。对策论就理论框架而言，是研究社会系统的理想工具。但是，对策论把人的社会性、复杂性、心理和行为的不确定性大大简化了。对策论目前的成就还不能处理社会系统的复杂性问题。对于社会系统，需要采用定性和定量相结合的系统研究方法（见 系统学）。

软系统工程方法论 70年代以来，人们开始重视对软系统的系统工程方法论的研究。霍尔的系统工程方法论来源于硬系统。硬系统或称良结构系统是指机理清楚，能用明确的数学模型描述的系统，如物理系统和工程系统。对于硬系统已有较好的定量研究方法，可以计算出系统行为和最优的结果。软系统或称不良结构系统是指机理不清，很难用明确的数学模型描述的系统，如社会系统和生物系统。软系统的系统工程方法论一般处理

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较粗的信息，而且以定性为主。80年代，英国系统科学家P.B.切克兰德提出了一套以学习、调查过程为主的软系统工程方法论。常用软系统工程方法有特尔斐法、 智暴、 想定情景法、 生活质量法、 层次分析法等。此外，模糊子集合理论、对策论、系统动力学和聚类分析、相关分析等数理统计方法以及心理学和社会学中的不少方法都可借鉴使用。

系统工程应用软件 70年代以来，计算机技术，特别是软件工程的发展促进了系统工程的发展。 人工智能的发展，特别是 专家系统和 决策支持系统的出现为系统工程的定性和定量研究方法提供了有力的工具。现在已出现许多高效率的系统工程算法和软件。例如，已有 线性规划、 非线性规划、 动态规划、排队排序、库存管理、计划协调技术／关键路线法、计划协调实时控制、系统建模、实时仿真、 作战模拟、 决策支持系统、决策室等成套应用软件和完整的系统作为商品出售。系统工程采用网络技术并配以大屏幕图形显示和实时控制系统，可以显示全部或局部网络,还可以实时地用 光笔修改,经计算机网络把修改过的网络计划传送给各个执行单位。这种系统是上级部门进行决策和指挥协调的有力工具。

系统科学体系的形成 70年代以来,一批数学家物理学家、化学家、生物学家和计算机科学家从不同的侧面研究系统的演化规律，取得了丰硕的成果。其中较有代表性的是70年代初联邦德国理论物理学家 H.哈肯创立的 协同学，1969年比利时统计物理学家 I.普里戈金创立的 耗散结构理论和1971年联邦德国生物物理学家M.艾根提出的 超循环理论。这些理论和早在30年代由 L.von贝塔朗菲创立的一般系统论以及60年代由法国数学家R.托姆建立的 突变论一起为系统学的建立提供了初步基础。

1979年，中国科学家 钱学森提出建立系统科学体系的完整思想。他认为 系统科学是以系统为研究和应用对象的一个科学技术部门。如同自然科学和社会科学一样，它是由三个层次组成的，即：①系统工程，它是系统科学的下层技术层次，是用系统思想直接改造客观世界的技术；②系统科学的技术科学层次，包括运筹学、控制论、信息论等；③系统学，是系统科学的基础科学。系统学是研究系统一般演化规律的学科，目前尚处于形成阶段。系统科学与哲学之间的桥梁则称为 系统论或系统观，它为发展和深化马克思主义唯物辩证法提供素材。系统科学体系的形成标志着系统工程已经逐步成熟。

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较粗的信息，而且以定性为主。80年代，英国系统科学家P.B.切克兰德提出了一套以学习、调查过程为主的软系统工程方法论。常用软系统工程方法有特尔斐法、 智暴、 想定情景法、 生活质量法、 层次分析法等。此外，模糊子集合理论、对策论、系统动力学和聚类分析、相关分析等数理统计方法以及心理学和社会学中的不少方法都可借鉴使用。

系统工程应用软件 70年代以来，计算机技术，特别是软件工程的发展促进了系统工程的发展。 人工智能的发展，特别是 专家系统和 决策支持系统的出现为系统工程的定性和定量研究方法提供了有力的工具。现在已出现许多高效率的系统工程算法和软件。例如，已有 线性规划、 非线性规划、 动态规划、排队排序、库存管理、计划协调技术／关键路线法、计划协调实时控制、系统建模、实时仿真、 作战模拟、 决策支持系统、决策室等成套应用软件和完整的系统作为商品出售。系统工程采用网络技术并配以大屏幕图形显示和实时控制系统，可以显示全部或局部网络,还可以实时地用 光笔修改,经计算机网络把修改过的网络计划传送给各个执行单位。这种系统是上级部门进行决策和指挥协调的有力工具。

系统科学体系的形成 70年代以来,一批数学家物理学家、化学家、生物学家和计算机科学家从不同的侧面研究系统的演化规律，取得了丰硕的成果。其中较有代表性的是70年代初联邦德国理论物理学家 H.哈肯创立的 协同学，1969年比利时统计物理学家 I.普里戈金创立的 耗散结构理论和1971年联邦德国生物物理学家M.艾根提出的 超循环理论。这些理论和早在30年代由 L.von贝塔朗菲创立的一般系统论以及60年代由法国数学家R.托姆建立的 突变论一起为系统学的建立提供了初步基础。

1979年，中国科学家 钱学森提出建立系统科学体系的完整思想。他认为 系统科学是以系统为研究和应用对象的一个科学技术部门。如同自然科学和社会科学一样，它是由三个层次组成的，即：①系统工程，它是系统科学的下层技术层次，是用系统思想直接改造客观世界的技术；②系统科学的技术科学层次，包括运筹学、控制论、信息论等；③系统学，是系统科学的基础科学。系统学是研究系统一般演化规律的学科，目前尚处于形成阶段。系统科学与哲学之间的桥梁则称为 系统论或系统观，它为发展和深化马克思主义唯物辩证法提供素材。系统科学体系的形成标志着系统工程已经逐步成熟。

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