山區(qū)雙車道公路交通安全隱患改善技術研究

劉榮華，黎 峰，劉唐志，萬冬華

(1.山地城市交通系統(tǒng)與安全重慶市重點實驗室，重慶400074;2.重慶市公路局養(yǎng)護處，重慶401147)

隨著公路交通事業(yè)的快速發(fā)展，道路交通安全問題已成為人們越來越關注的熱點。限于西部地區(qū)雙車道公路多處于山區(qū)險要地段，安保工程實施點多面廣，而改造資金有限，大多數公路安保設施缺乏，具有較大的社會危害性，提升公路交通安全服務水平迫在眉睫。由于我國交通事故數據獲取的途徑較少，且準確性難以得到保證，因此筆者采用宏觀、快速的非事故預測分析法，從工程和交通條件角度對影響道路交通安全的因素進行定量和定性分析，旨在有效提高路段的安全性能［1-2］。在資金條件有限的情況下，確定出急需改善的公路交通事故多發(fā)點位置，根據其危險程度確定出優(yōu)先改善順序［3］，在此基礎上，對其進行安全診斷、提出工程措施并根據經濟效益進行排序，最終確定處治方案。

1 安全隱患地點的確定

道路交通安全改善的首要步驟，也是最關鍵的一步，就是確定具有改善潛力，通過安保改善措施可以提高交通安全的點或路段。道路交通安全作為一個復雜的系統(tǒng)工程，它涵蓋人、車、路、環(huán)境(管理)等多個要素，這些要素相互作用、相互影響，其中任何一個要素出現不協(xié)調，都有可能導致交通事故發(fā)生。因此，全面、完備地收集涉及人、車、路、環(huán)境等要素的信息是確定安全隱患地點的基本前提。通過分析資料，充分了解交通安全現狀，確定安全隱患地點，為后續(xù)安全診斷和改善方案設計工作提供支撐。一般情況下需要獲取的相關資料包括：交通事故數據、運行速度數據、公路技術指標數據、交通流資料、氣象資料、現場勘查資料［4］。

道路交通安全隱患地點主要包括兩種類型：一是已經被證明存在交通安全問題的路段(或事故多發(fā)點);另一種是通過相關安全理論分析存在交通安全隱患的路段［5］。

2 安全隱患地點的診斷

2.1 診斷流程

安全問題診斷采用以非事故預測為基礎的間接診斷方法，運用交通安全成因分析、專家咨詢、問卷調查、經驗判斷等方法分析交通事故誘發(fā)因素，結合理論與實踐經驗設計診斷調查表并制定診斷標準，利用現場調查方法判斷改善地點具體存在的安全隱患或問題，根據其危險等級和嚴重性進行排序并提出對應的改善對策，最后應用成本效益比將改善對策進行經濟性評價，最后擇優(yōu)實施從而提高交通安全水平。其基本技術路線如圖1［6］。

圖1 安全診斷改善技術路線Fig.1 Safety diagnosis and improvement technology

2.2 診斷內容

造成交通事故的原因是多方面的，總的來說，組成交通系統(tǒng)的3個要素——人、車、路都有可能成為導致交通事故的原因［7］。在特定的交通環(huán)境影響下，由于人、車、路、環(huán)境所構成的動態(tài)交通系統(tǒng)的某個環(huán)節(jié)失調從而引起交通事故。所以，交通事故影響因素分析需要從人、車、路、環(huán)境這4個方面入手。

從駕駛員、車輛以及安全改善地點本身物理特征、環(huán)境特征等角度分析來看，影響交通安全的主客觀因素有：危險駕駛行為、車輛性能、道路平縱線形指標、道路表面狀況、沿線路側交通環(huán)境、交通安全設施完善程度、視距保證、行人等。結合工程實踐和上述主客觀因素，對山區(qū)雙車道公路存在的主要安全隱患進行歸納總結，設計了較為完善、詳細的安全診斷調查表，依據現行規(guī)范、標準、指南以及工程經驗，采用定性與定量方法進行分析，制定了安全隱患危險等級和嚴重程度評判標準，交通安全研究人員可利用該診斷調查表在調研現場對安全隱患進行評定。由于篇幅所限，筆者給出了部分安全隱患問題的診斷調查表、危險等級和嚴重程度評判標準，見表1～表3。

表1 山區(qū)雙車道公路交通安全問題診斷調查Table 1 Diagnosis questionnaire of traffic safety of mountainous two-lane highway

表2 安全隱患危險等級判定標準Table 2 Evaluation standard of traffic safety hazard grade for mountainous two-lane highway

(續(xù)表2)

表3 山區(qū)雙車道公路交通安全隱患嚴重程度評判標準Table 3 Evaluation standard of traffic safety hazard severity for mountainous two-lane highway

3 安全改善技術

山區(qū)雙車道公路交通安全隱患改善應綜合考慮道路等級、資金狀況、車輛組成、運行速度、路側條件、事故記錄等方面，根據不同等級，宜采用一種或多種處治措施。筆者以長大下坡為例介紹安全隱患改善技術。

長大下坡根據平均縱坡大小和連續(xù)下坡路段長度兩個指標，按照危險程度可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ這3個級別(表2)，長大下坡路段Ⅰ級最危險，如果事故多發(fā)，在處治時可提高一個等級。特別說明，長下坡末端接小半徑曲線在長大下坡路段中較為常見，如果小半徑曲線外側出現臨水臨崖、高陡路堤以及臨湖等路側危險路段，在小半徑曲線的外側必須按照路側危險等級設置消能護欄。

3.1 設置交通標志

進入長大下坡前和長大下坡路段中均應設置連續(xù)下坡警告標志，同時可以選擇以輔助標志的形式及時向駕駛員提供連續(xù)下坡的實時信息，包括：長大下坡長度、長大下坡坡度、途中長大下坡剩余長度。條件允許時，可采用1 000，500，300 m的長大下坡3級預告標志，同時輔以必要的警告標志、限速標志和視線誘導標志。長大下坡路段等級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都須設置交通標志。

3.2 減速設施

長大下坡起始點前及長大下坡途中，選擇線形較好、視距通透的路段設置減速設施。長大下坡路段等級Ⅰ、Ⅱ必須設置減速設施，等級Ⅲ可視情況選用。

3.3 其它設施

在長大下坡路段適當位置設置加水站、降溫池或臨時休憩點，在剎車失控事故多發(fā)點上設置自救匝道或消能護欄。

3.3.1 設置自救匝道

在長大下坡路段中段和末段等剎車失控事故多發(fā)點處設置自救匝道。

3.3.2 設置消能護欄

長大下坡路段可選用具有消能作用的護欄，以強制降低失控車輛車速，降低事故烈度。

對于判斷為長大下坡路段等級Ⅰ的剎車失靈事故多發(fā)點上，應根據路側狀況，選擇設置自救匝道或消能護欄，或者同時設置自救匝道和消能護欄，長大下坡路段等級Ⅱ、Ⅲ可視情況選用。

4 改善對策經濟效益分析

每個安全問題都會有一個或多個改善對策與之對應，改善對策實施所需的成本，及其實施后產生的安全效益是不盡相同的。低成本的改善對策，安全效益不一定低;改善對策實施成本高，安全效果也不一定顯著，這就需要對改善對策進行經濟評價并進行排序，根據排序結果選擇性地實施。雖然美國對效益造價比方法做了很多方面的研究，但我國的交通組成、環(huán)境、基礎設施等因素與美國存在差異，所以不能直接利用其模型。筆者根據效益造價比的方法，將安全改善對策的成本簡化為土工費用和設備費用，建立安全改善對策的比選模型，式(1)如下：

式中：Rank為排序值;CRF為事故折減因子，為在交通系統(tǒng)中由于某一項安全改善措施的實施而引起的交通事故數減少的百分率，可以由改善對策實施后3年的事故數和改善對策實施前3年的事故數的比值獲得;IC為實施改善對策所需的設備費用;CC為土木費用值。

對于排序模型公式，CRF的值一般為百分數，因此將對式中的分子和分母進行歸一化后再進行比較，歸一化的排序模型為：

式中：i為第i個改善措施;n為經過分析得到的改善措施的數量。

根據式(2)可以計算得到每項改善對策對應的效益成本比值，按計算結果的大小由高到低對改善對策進行排序，得到所研究的路段安全改善對策的排序結果。在確定優(yōu)先實施的改善對策時，可以根據排序結果對安全改善地點進行有次序或重點的改善。由于資金、地形、環(huán)境等條件的約束，對改善地點不可能同時實施所有的改善對策，這種情況下，應該綜合衡量改善對策效益成本比值的排序結果和每項改善對策的造價值，依據安全問題的輕重緩急進行取舍［8］。

5 工程實例分析

5.1 路段基本情況

重慶市渝北區(qū)中蓮路(科技部、公安部、交通運輸部國家道路交通安全科技行動計劃項目——山區(qū)公路網安全保障技術體系研究與示范工程)為一條通往旅游風景區(qū)的山區(qū)雙車道公路，存在一個長大下坡連續(xù)急彎路段，平均縱坡7%，最大縱坡12%，坡長1.8 km，根據表2判斷該路段為長大下坡安全隱患等級Ⅱ，急彎外側有村民居住。舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土后導致車速提高，節(jié)假日車流量增多。在某次集會的日子，一輛小轎車因制動失靈撞向路側，導致多名行人死亡。

5.2 路段存在的主要安全問題

參照評判標準，填寫安全診斷調查表，總結出以下主要安全問題：

1)急彎處視距不良，有樹木、山體遮擋;

2)彎道線形導致駕駛員視線誘導不良，未采取線形誘導措施;

3)車輛駛入急彎連續(xù)下坡速度過高;

4)急彎險要路段路側防護設施防撞能力不足;

5)急彎連續(xù)下坡起始處沒有設置警告標志。

5.3 改善對策及排序

可綜合采用如下措施：

1)設置相關標志。根據實地路況和設計經驗，設置相應的警告標志，及時為駕駛員傳遞道路信息，引導駕駛員進行正確操作。

2)進行速度控制。在急彎連續(xù)下坡容易發(fā)生事故的路段設置減速設施，降低車速。

3)視距保證。清除山體、樹木等遮擋物體。

4)視線誘導。在彎道路段設置線形誘導標、示警樁等線形誘導設施，同時在示警樁上粘貼反光膜，在夜間達到誘導駕駛員視線的目的。

5)依據路側危險程度和歷史事故資料設置相應等級的護欄。

改善對策效益成本分析結果如表4，全部改善對策實施后的效果見圖2。

表4 改善對策效益成本分析Table 4 Benefit and costs analysis for improvement countermeasures

圖2 所有改善對策實施后的效果Fig.2 Effect drawing after implementing all the improvement countermeasures

6 結語

針對我國交通事故統(tǒng)計資料獲取較難且準確性較差的現狀，研究了非事故的、宏觀的交通安全診斷技術，運用成本效益分析法對改善對策進行排序，優(yōu)化安保設計方案，以最低的經濟投入獲取最大化的安全效益。

［1］Lu Jian，Xiang Qiaojun.The ways to improve highway safety［J］.Advance in Transportation Studies，2004，11(2)：1-8.

［2］Hoong-chor Chin，Ser-tong Quek.Measurement of traffic conflicts［J］.Safety Science 1997，26(3)：169-185.

［3］裴玉龍，丁建梅.鑒別道路交通事故多發(fā)點的突出因素法［J］.中國公路學報，2005，18(3)：78-82.Pei Yulong，Ding Jianmei.Outstanding factor method to black spot differentiation［J］.China Journal of Highway and Transport，2005，18(3)：78-82.

［4］劉偉.交通事故多發(fā)路段危險因素的模糊診斷法［J］.重慶交通大學學報：自然科學版，2009，28(4)：733-735.Liu Wei.Fuzzy diagnosis method of dangerous factors in road accident-prone section ［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University：Natural Science，2009，28(4)：733-735.

［5］陳春.農村公路安保工程技術研究［D］.西安：長安大學，2010.Chen Chun.Rural Highway Safety Engineering Technology Research［D］.Xi’an：Chang’an University，2010.

［6］Carrie K.The Intersection Diagnostic Review Module：An Expert System for Geometric Design Review of Intersections on Rural Two-Lane Highways［CD］.Washington，D.C.：TRB 2003 Annual Meeting CD-R0M，2003.

［7］張鵬輝.道路交通事故規(guī)律分析及預防對策研究［D］.合肥：合肥工業(yè)大學，2008.Zhang Penghui.Traffic Accident Regulation Analysis and Preventive Measures Research ［D］.Hefei：Hefei University of Technology，2008.

［8］劉唐志，唐伯明，凌建明，等.城鄉(xiāng)結合部公路交通事故規(guī)律分析及治理對策［J］.重慶交通大學學報：自然科學版，2008，27(5)：767-771.Liu Tangzhi，Tang Boming，Ling Jianming，et al.Analysis on traffic accidents law and its countermeasures of rurbania roads［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University：Natural Science，2008，27(5)：767-771.