某高速公路主線收費站安全影響分析及治理

范達偉 王 靜

根據統計本主線收費站，2011年7月份出口最高日車流量8 745輛，平均日車流量7 966輛，其中綠色通道車輛，日最高535輛，日平均339輛，日益增加的車流量，對本收費站的服務能力提出了更高的要求。

同時，日益增加的車流量也增加了交通事故發生的可能性。高速公路收費站交通事故是人、車輛、道路環境等多種因素聯合效應的結果。大量收費站事故原因統計分析表明，駕駛員是事故發生的直接致因，事故中涉及駕駛員因素高達50%以上，其中操作不當的比例約為35%，而“操作不當”包含了由于視距不良、路面滑溜、能見度差、收費廣場入口段線形銜接不合理等客觀原因所誘發的駕駛員的錯誤反應，因而收費站設施的設置及設計參數與交通事故也存在相關關系。

1 現狀技術指標分析

通過實地踏勘測量，并翻閱本收費站設計的原始資料，從平面線形、縱斷面線形、廣場變寬漸變率、收費站路面四個方面，做出了如下的指標分析比對。

1． 1 平面線形

本收費站位于直線段上，平面線形良好。經分析，平面線形滿足相關規范要求。

1． 2 縱斷面線形

本收費站所處位置主線縱坡值為i=2．8%，縱斷面豎曲線半徑R=17 000 m。相關設計規范要求:“收費站處的縱坡應小于2%，當受地形條件及其他特殊情況限制時，不得大于3%。”當收費站設置在主線上時，收費站的縱斷面豎曲線半徑，應與互通式立體交叉的主線指標一致，設計速度120 km/h互通式立體交叉，其豎曲線半徑(凸曲線)一般最小值為R=45 000 m，極限值為23 000 m。經分析，本收費站主線縱坡值不滿足規范2%的要求，縱斷面豎曲線半徑也遠不滿足規范最小值45 000 m的要求。

1． 3 變寬漸變率

本收費站廣場變寬漸變率，經測量計算為1/4．052 8。相關設計規范要求:“主線收費站廣場變寬漸變率，取值范圍為1/5～1/7”。經分析，本收費站廣場變寬漸變率小于1/5～1/7，不滿足相關要求。

1． 4 收費站路面

本收費站由正常路基至收費廣場的路段，其路面結構與收費廣場一致，也采用水泥混凝土路面，而通常的設施辦法是，該路段采用瀝青混凝土路面。使用瀝青混凝土路面的優點是摩阻性能好，便于車輛剎車制動。經分析，收費站由正常路基至收費廣場的路段，采用水泥混凝土路面摩阻性較瀝青混凝土差，不利于剎車制動。

2 收費站安全影響因素分析

2． 1 收費廣場漸變率

收費廣場出入口漸變段，應引導車輛自然順暢地進入收費廣場，其漸變率要求變化平緩，便于車輛行駛，否則容易使駕駛員產生行車偏移感，導致操作不當而危及行車安全。收費廣場漸變率(l)是出入口漸變段相對主線路段增加的道路寬度(b)與收費廣場漸變率長度(L)的比值，即l=b/L。按照有關實驗表明，車輛由直線行駛進入另一個車道的偏斜比在0．9 m/s左右時，駕駛員一般無行車偏移的感覺，亦無不舒服感。

經過數據統計和回歸分析，得到收費廣場漸變率與交通事故數之間的相關模型:Y=1．423 1e8．0664x，其中，Y為對應收費站廣場漸變率的交通事故預測數;x為收費廣場漸變率。由模型可知，交通事故的發生頻率與收費廣場漸變率成正比。漸變段長度不足，漸變率過大，會造成車輛安全判斷視距不足，不能滿足進入收費廣場車輛減速和變更車道的安全要求，從而導致交通事故的發生。

本收費站廣場變寬漸變率為1/4．052 8，是引發事故的主要原因之一。

2． 2 收費廣場入口段縱坡

高速公路收費站入口段縱坡設計若沒有充分考慮車輛進入收費廣場的行駛特點，出現長下坡的不利道路線形，就會影響駕駛員的正常操作，使車輛進入收費廣場減速不充分，縱向安全行車距離不足及行車方向不能及時調整到收費車道而發生交通事故。如沈大高速公路最南段的后鹽收費站，收費廣場入口段縱坡為2．4%，通車5年時間里，站內由于制動失靈造成交通事故占事故總數的47．13%，出口發生事故占事故總數的87．36%。漢宜高速公路永安收費站，位于宜昌至武漢方向一處長下坡段中間，最大縱坡3%，車輛下坡行駛時受慣性作用，很容易引發事故。經統計分析，收費站交通事故與其入口段縱坡之間是正相關的，即縱坡越大，收費站安全性就越低。本收費站主線縱坡值不滿足規范2%的要求，縱斷面豎曲線半徑也遠不滿足規范最小值45 000 m的要求，是引發事故的主要原因之一。

2． 3 收費站路面性能

根據汽車行駛動力學特點，汽車制動距離可表示如下:

其中，D為汽車制動距離;u為汽車制動開始時的速度;f為輪胎與路面的摩擦系數;i為道路縱坡。

從上述公式可以看出，汽車制動距離受路面摩擦性能和道路縱坡相互作用的影響，當路面摩擦系數較低時，汽車制動距離延長，行車安全性能下降，事故發生概率增大。本收費站由正常路基至收費廣場的路段，采用水泥混凝土路面摩阻性較瀝青混凝土差，不利于剎車制動。

3 治理措施方案

3． 1 方案一

通過對收費廣場漸變段進行加寬處理，建議以不侵入收費管理區為原則，盡量加大漸變率，使之滿足相關規范要求。經測量及方案設計，漸變率可由約1/4加大至1/6，漸變段由240 m增大至340 m。

本方案實施方便，工程造價較低，對交通影響小，且治理效果明顯。

3． 2 方案二

對正常路基至收費廣場的路段，實施白改黑，可對收費站路面修建抗滑表層，增大路面摩阻力。改建后，路面摩阻抗滑性能大大提升，將有利于車輛，特別是大型載重車輛的剎車減速制動。

本方案可與方案一配合使用。

3． 3 方案三

對相關主線路段進行改造，降低縱坡值，并增大縱斷面豎曲線半徑。本方案工程規模巨大，影響范圍廣(約800 m)，對交通影響大，雖治理效果明顯，但工程造價過大，實施不便。

［1］ 張雨化．道路勘測設計［M］．北京:人民交通出版社，1994．

［2］ 劉伯瑩，姚祖康．公路設計工程師手冊［M］．北京:人民交通出版社，2002．

［3］ 交通運輸部．中華人民共和國行業標準，公路路線設計規范［M］．北京:人民交通出版社，2006．