公路交叉口安全診斷技術研究

(重慶交通大學土木工程學院 重慶 400074)

一、引言

干線公路平面交叉口是多個不同方向來車交匯的地方，是道路交通網絡中的節點，在公路網系統中有著重要的地位。同時，由于多個方向來車匯于一點，平面交叉口也是交通事故多發的地點。

(一)國外研究現狀。為了減少公路平面交叉口事故的發生，國外研究者做過大量的、系統性的研究，分析了大量的數據，形成了較為成熟的理論和較完整的研究體系。

聯邦德國的拉波波爾特在對交叉口方案和帶有方向島方案比較時，提出交叉口危險度評價模型。前蘇聯的洛巴諾夫在分析平面交叉口處交通事故統計資料的基礎上，考慮不同方向的車流量、轉彎半徑以及車流之間的交角，提出了確定交叉口交錯點(分流點和合流點)處可能發生事故的計算模型[1]。美國政府從國家戰略層面制定的國家和州交通安全戰略，不僅從工程和管理的角度，還從使用者、執法者及教育的角度制定切實可行的交通安全戰略，明確交通安全改善的定量指標[2]。

(二)國內研究現狀。同濟大學對交通事故點的分析，北京工業大學在交通安全評價理論方面的研究，長安大學在車輛安全方面的研究及東南大學在公路安全性的研究等。這些針對我國交通安全狀況的研究，為進一步系統地研究公路平面交叉口的交通安全診斷方法打下了初步的基礎。

正因為交通沖突法存在上述問題,本文采用了非事故預測、宏觀的、快速的安全診斷技術方法,達到快速、有效提高公路平面交叉口安全性能的目的[3,4]。

二、平面交叉口安全診斷技術

(一)層次分析法

層次分析法，簡稱AHP(Analitycal Hieracrhy Porcess)，是由美國運籌學專家T.L.Satty于20世紀70年代中期提出的決策方法。[5]其基本過程是:首先將復雜問題分解成遞階層次結構.然后將下一層次的各因素相對于上一層次的各因素進行兩兩比較判斷，構造判斷矩陣，通過對判斷矩陣的計算，進行層次的排序和一致性檢驗，最后進行層次總排序，得到各因素的組合權重，并通過排序結果分析和解決問題。這種方法具有需求的信息量少、決策過程花費的時間短等特點。[6]

(二)理論結構

通過現場調研和資料整理收集調查后，便可根據調查結果對交叉口交通安全進行分析，最終找出交叉口存在的所有安全隱患。但由于每個交叉口所處的環境各不相同，不同的交通安全問題對同一交叉口的交通安全影響程度不同，有一些顯而易見而且發生次數很多的交通安全問題反而對交叉口整體的安全影響并不大，不一定會造成嚴重的交通事故。相反，有的問題并不明顯，出現次數不多的問題，一旦出現便會造成嚴重的后果。因此本文使用顯著性和造成事故可能的嚴重性程度這兩個重要評價指標來建立安全診斷排序模型(見公式1)，從而客觀地對交通安全問題進行診斷，找出影響公路平面交叉口交通安全的主要因素。

Y=W1Ci+W2Si(i=1，2，…，n)

(1)

式中Y——交通安全隱患重要度指數。Y值越大，問題排序越高，問題越要優先解決。W1——顯著性指標權重；Ci——某個安全隱患顯著性的分值；W2——可能造成事故嚴重程度指標的權重；Si——某個安全隱患可能造成事故嚴重程度分值；i——所調查交叉口存在的第i個交通安全隱患；n——所調查交叉口存在的交通安全隱患數。

(三)權重的確定。對現有模型采用回歸分析的方法進行權重的確定。為了科學合理地獲得主客觀數據，本文選取了寧夏境內G110國道上15條有不同程度交通安全隱患的交叉口，進行了客觀數據的采集和主觀數據的獲取，得到了每個問題的顯著性和嚴重程度指標的分值，并組織了多名交通工程技術人員,按照相應的依據進行主觀評分。將調查到的數據進行多元線性回歸分析,運用MATLAB計算得到回歸方程為：Y=0.35Ci+0.65Si(R=0.9)

(2)

對回歸方程2進行復相關系數(R)檢驗，檢驗結果顯示R值接近于1,表現出良好的相關性，可以證明回歸方程的合理性。

三、實際應用

(一)工程概況。本工程起點位于寧蒙省界麻黃溝，經惠農、紅果子、大武口、簡泉農場、崇崗鎮至終點平羅縣于暖泉。項目路線全長93.46km，起止樁號為：K1110+800～K1204+000，設計速度60公里/小時。

(二)現狀分析與問題確定。K1128+500信號交叉口由G110線與一條二級公路Y型交叉而成，且為有中央分隔帶的雙向四車道公路。此交叉口通過加鋪轉角、設置標線導流島，配合交通標線進行渠化設計。

經過現場調研以及對交叉口個隱患進行評分后，通過對各隱患的顯著性以及事故嚴重性進行分析后，得出各隱患交通安全隱患重要度指數Y值，并對其大小進行排序，最終確定了該交叉口主要存在以下安全隱患。

①標線磨損嚴重，視認效果較差。導向箭頭標線、停止線、導流島標線、對向車道分界線磨損嚴重，現場辨識較難。②主干道紅綠燈因為光線照射的影響，導致駕駛員開車到很近的位置才能看清紅綠燈，從而發生闖紅燈事故；次干道紅綠燈設置較為隱蔽，導致駕駛員無法看清，易導致交通混亂。③G110線左轉未渠化。④標線導流島過長。⑤標線導流島效果不好。

(三)改善對策

通過對交叉口各項條件的分析，結合現有的理論與經驗，經過論證，針對以上問題，改善建議如下：①重新布設導向箭頭標線、停止線、對向車道分界線。②將標線導流島改為凸臺導流島。③將支路信號燈移動到凸臺導流島內。④處置左轉導向箭頭、停止線。⑤移除多余的的標線導流島。

四、結論與展望

安全診斷技術擁有所需數據少、速度快等優勢，可以在掌握數據較少的情況下快速找出交叉口存在的安全隱患，比較適用于交通數據管理相對不完善的地區。

但這種方法也有其自身的不足之處。該方法是通過專業人員的評分來確定交叉口安全隱患重要程度的，主觀性太強，過于依賴專業人員的專業水平。如何讓評分更加客觀還有待研究。