加美地區交通安全設計與社會經濟效益分析

□文/陳國龍

改革開放以來我國道路建設快速發展，已取得了巨大成就，2017年末全國公路總里程達到477.35 萬km，其中高速公路里程達到13.65 萬km，里程規模居世界第一。但我國的交通安全形勢卻不容樂觀，與經濟發達的加美地區國家相比，道路交通事故總量比較大，萬車死亡率也比較高。資料顯示，加拿大的萬車死亡率是1.2，美國是1.77，而我國為6.2，分別是加拿大、美國的5倍和3倍多[1]。

自20世紀60年代以來，為了提升道路交通安全水平，加拿大、美國等國家逐步推廣實施了多項交通安全工程措施，這些工程措施在降低交通事故數量和事故嚴重程度方面發揮著積極作用。本文綜述其中廣泛應用的六項工程措施，分析其安全效益，以便更好地認識各項工程措施在提升交通安全水平上的重要性。

1 工程措施

從世界范圍觀察，當前實施的大多數道路安全措施是工程設計演變和工程經驗積累的成果，是循序漸進的過程[2]。研究資料表明，加拿大、美國等國家應用的交通安全工程措施為降低交通事故風險做出了突出貢獻。

1.1 平交路口渠化

交叉路口渠化是使用導流島與路面標線，分隔或控制沖突的車流，以方便行人和車輛通行，建立安全有序的交通秩序。20世紀60年代以來，隨著交通日益擁堵，施劃專用左轉車道和右轉車道等交通渠化方式得到廣泛應用，路口渠化在提高通行效率的同時，也可以提高道路安全性。

Tignor[3]在加利福尼亞開展交通控制設施安全效益研究，結果顯示：在信號交叉口施劃專用左轉車道可使交通沖突平均減少15%，在無信號交叉口則能使交通沖突平均減少65%（凸起導流島）和30%（標線渠化）。

Harwood等[4]對左-右轉車道的安全性開展對照研究，結果表明：在農村地區無信號交叉口設置左轉車道可減少28%（十字路口）和44%（丁字路口）的交通沖突，在城區無信號交叉口則可減少27%（十字路口）和33%（丁字路口）的交通沖突；城區信號交叉口設置左轉車道可降低10%的交通沖突；設置右轉車道的安全效益也非常顯著，在農村地區無信號交叉口和城區信號交叉口設置右轉車道，可使交通沖突分別下降27%和18%。

加拿大安大略省漢密爾頓市在一主干道的信號交叉口增加專用左轉車道和凸起導流島后，交叉口的交通沖突減少了30%～70%[5]。

無論路口有無信號控制，設置專用左轉車道和右轉車道都可以顯著提升交叉路口安全水平，最高可使交通沖突降低70%。

1.2 路側安全凈區加寬

路側安全凈區是指公路行車方向右側車行道以外，相對平坦、無障礙物，可供失控車輛重新返回正常行駛路線的帶狀區域，是從行車道邊緣開始，車輛駛出路外后能夠安全駛回車道的一個寬度范圍。路側安全凈區概念始見于美國1967年的AASHO 黃皮書，到20世紀70年代中期，安全凈區成為道路設計的重要部分，被廣泛接受。

美國對路側安全凈區與車輛事故率關系的研究表明：增加安全凈區寬度，道路直線段和曲線段的交通事故率均有下降[6]。

Sanderson[7]研究事故折減系數與安全凈區寬度關系，見表1。

表1 事故折減系數與安全凈區寬度關系

由表1可見，增加路側凈區寬度，車輛事故率最多可降低44%。

1.3 解體消能設施

解體消能設施在被失控車輛撞擊后，能夠發生解體、變形、斷裂，從而減小因車與之相撞產生的作用于失控車輛的動能，降低此類交通事故對車與乘客傷害的嚴重程度。需要說明的是，解體消能設施降低的是交通事故嚴重程度，而不是事故頻率。

Cirillo 等[8]研究表明，使用可解體燈桿可減少30%的人員傷亡，失事車輛以高于50～60 km/h 的速度撞擊時依然有效。

Mak 等[9]對路側設置的可解體桿柱與不可解體桿柱從使用性能、成本效益和損害降低程度三個方面展開綜合研究，發現不可解體桿柱引發的致命事故數量是可解體桿柱的3倍以上。

1.4 護欄端部處理

護欄端部處理同解體消能設施類似，也可以降低交通事故的嚴重程度。常見的護欄端部處理措施包括：槽軌端部、滑擠端部、埋入端部和衰減端部等。

Elvik[10]系統查閱了32 篇關于中央護欄、路側護欄及護欄端部防撞墊安全效益評價的研究文獻，統計發現護欄端部安裝防撞墊可減少69%的死亡事故和68%的傷害事故。

Iii G L[11]在美國得克薩斯州開展一項護欄端部防撞墊有效性研究，統計了4 a期間車輛與橋梁護欄端頭相撞事故的傷亡人數，安裝防撞墊可使事故死亡人數減少78%、受傷人數減少27%。

護欄端部處理能夠有效降低交通事故的嚴重程度。

1.5 主動引導設施

主動引導是在合適的時間、合適的地點，以合適的方式給司機提供其需要的信息，以避免行車危險。主動引導設施通常包括危險警告標志、輪廓標及警告閃光燈等。

Sayed等[12]采用前-后分析方法和交通事故預測模型對加拿大溫哥華設置的警告閃光燈進行安全研究，106 個信號交叉口應用警告閃光燈后，有25 個交叉口的安全水平得到大幅提升，交通事故總數下降了8%～18%，嚴重事故數減少了10%～14%。

美國的研究表明，設置警告標志可減少29%的死亡事故和14%的受傷事故；安裝彎道警告標志和建議限速標志后交通事故分別減少20%和36%[13]；安裝路側警告標志后，碰撞事故減少20%～30%[14]；安裝輪廓標后沖出路外的交通事故減少30%[15]。

主動引導設施類型多樣，使用后的安全效益總體提高10%～30%。

1.6 振動帶

振動帶是設置在道路邊緣或中心線上的凸起或溝槽，能夠給駕駛者突然的聽覺和觸覺警示，用于提醒疲勞駕駛或注意力不集中的駕駛者。

Zein 等[16]通過系統的文獻查閱分析，發現采用邊緣線振動帶后，駛出路外的交通事故減少了35%～60%，收益與投入成本比為30∶1～182∶1。

Griffith[17]對美國伊利諾伊州和加利福尼亞州的高速公路進行了安全評估，結果表明：設置振動帶后伊利諾伊州農村地區高速公路單車沖出路外的交通事故減少了21%，加利福尼亞州城區和農村地區高速公路沖出路外的交通事故綜合數據減少了7%。

Harwood[18]總結美國的公路改造工程經驗指出，設置連續振動帶可使沖出路外的交通事故降低20%甚至更多，在駕駛條件極其單調的情況下（如沙漠地區高速公路），沖出路外交通事故可減少50%。

設置振動帶是行之有效的道路安全對策，可以減少高達60%的沖出路外交通事故。

2 安全效益

將上述6項安全工程措施按被普遍應用的年份置于加拿大歷年萬車死亡率的時間節點上，得到交通安全工程措施與歷年交通事故萬車死亡率關系，見圖1。

圖1 交通安全工程措施與歷年交通事故萬車死亡率

從圖1可以看出，不考慮其他因素的影響，各項安全工程措施的廣泛實施，給加拿大交通安全帶來了積極影響，使萬車死亡率穩步下降，特別是平交路口渠化措施、主動引導設施和振動帶普遍應用后，車輛事故死亡率下降明顯。

據文獻統計估算，加拿大借助交通安全措施，在1979—2000年間共挽救了約11 000 人的生命，即平均有550人/a免于交通事故死亡。美國的相關研究數據表明，由于交通安全措施的改進，美國大約能夠挽救5 500 人/a 的生命，避免250 000 人受傷?？紤]加美兩國的人口數量比例（大約為1∶10），加美兩國安全工程措施在避免交通事故死亡上的收益基本相當[19]。

3 結論

本文所述的平交路口渠化技術可以明確路權，減少交通沖突；路側安全凈區加寬、使用解體消能設施及護欄端部處理等技術貫徹了寬容設計理念，在降低交通事故嚴重程度、挽救生命方面非常有效；主動引導設施能夠明晰行車環境；振動帶技術可以提高駕駛注意力。加拿大、美國等國家的應用實踐及效益分析數據表明，這些技術對交通事故率的降低作用顯著。

以上工程理念和思路已逐漸被國內工程師吸收、接受并引入我國付諸實踐，只是由于基礎研究的缺乏，對其安全效益沒有定量認識，很多技術或設施的應用還不夠廣泛，如路側凈區、解體消能設施、護欄端部處理及振動帶等。相信隨著國內不斷深入對各項安全工程措施在降低交通事故率和事故嚴重程度方面的定量研究，認識其重要性和有效性后必定會被普遍承認和應用，我國的交通安全水平也將再提高一個臺階。