加美地區(qū)交通安全設(shè)計與社會經(jīng)濟效益分析

□文/陳國龍

改革開放以來我國道路建設(shè)快速發(fā)展，已取得了巨大成就，2017年末全國公路總里程達(dá)到477.35 萬km，其中高速公路里程達(dá)到13.65 萬km，里程規(guī)模居世界第一。但我國的交通安全形勢卻不容樂觀，與經(jīng)濟發(fā)達(dá)的加美地區(qū)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(jì)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(shù)量和事故嚴(yán)重程度方面發(fā)揮著積極作用。本文綜述其中廣泛應(yīng)用的六項工程措施，分析其安全效益，以便更好地認(rèn)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(dāng)前實施的大多數(shù)道路安全措施是工程設(shè)計演變和工程經(jīng)驗積累的成果，是循序漸進(jìn)的過程[2]。研究資料表明，加拿大、美國等國家應(yīng)用的交通安全工程措施為降低交通事故風(fēng)險做出了突出貢獻(xiàn)。

1.1 平交路口渠化

交叉路口渠化是使用導(dǎo)流島與路面標(biāo)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(jì)60年代以來，隨著交通日益擁堵，施劃專用左轉(zhuǎn)車道和右轉(zhuǎn)車道等交通渠化方式得到廣泛應(yīng)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(shè)施安全效益研究，結(jié)果顯示：在信號交叉口施劃專用左轉(zhuǎn)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(dǎo)流島）和30%（標(biāo)線渠化）。

Harwood等[4]對左-右轉(zhuǎn)車道的安全性開展對照研究，結(jié)果表明：在農(nóng)村地區(qū)無信號交叉口設(shè)置左轉(zhuǎn)車道可減少28%（十字路口）和44%（丁字路口）的交通沖突，在城區(qū)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(qū)信號交叉口設(shè)置左轉(zhuǎn)車道可降低10%的交通沖突；設(shè)置右轉(zhuǎn)車道的安全效益也非常顯著，在農(nóng)村地區(qū)無信號交叉口和城區(qū)信號交叉口設(shè)置右轉(zhuǎn)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(zhuǎn)車道和凸起導(dǎo)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(shè)置專用左轉(zhuǎn)車道和右轉(zhuǎn)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(cè)安全凈區(qū)加寬

路側(cè)安全凈區(qū)是指公路行車方向右側(cè)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(qū)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(cè)安全凈區(qū)概念始見于美國1967年的AASHO 黃皮書，到20世紀(jì)70年代中期，安全凈區(qū)成為道路設(shè)計的重要部分，被廣泛接受。

美國對路側(cè)安全凈區(qū)與車輛事故率關(guān)系的研究表明：增加安全凈區(qū)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(shù)與安全凈區(qū)寬度關(guān)系，見表1。

表1 事故折減系數(shù)與安全凈區(qū)寬度關(guān)系

由表1可見，增加路側(cè)凈區(qū)寬度，車輛事故率最多可降低44%。

1.3 解體消能設(shè)施

解體消能設(shè)施在被失控車輛撞擊后，能夠發(fā)生解體、變形、斷裂，從而減小因車與之相撞產(chǎn)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(yán)重程度。需要說明的是，解體消能設(shè)施降低的是交通事故嚴(yán)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(cè)設(shè)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(fā)現(xiàn)不可解體桿柱引發(fā)的致命事故數(shù)量是可解體桿柱的3倍以上。

1.4 護(hù)欄端部處理

護(hù)欄端部處理同解體消能設(shè)施類似，也可以降低交通事故的嚴(yán)重程度。常見的護(hù)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(tǒng)查閱了32 篇關(guān)于中央護(hù)欄、路側(cè)護(hù)欄及護(hù)欄端部防撞墊安全效益評價的研究文獻(xiàn)，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)護(hù)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(hù)欄端部防撞墊有效性研究，統(tǒng)計了4 a期間車輛與橋梁護(hù)欄端頭相撞事故的傷亡人數(shù)，安裝防撞墊可使事故死亡人數(shù)減少78%、受傷人數(shù)減少27%。

護(hù)欄端部處理能夠有效降低交通事故的嚴(yán)重程度。

1.5 主動引導(dǎo)設(shè)施

主動引導(dǎo)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(dǎo)設(shè)施通常包括危險警告標(biāo)志、輪廓標(biāo)及警告閃光燈等。

Sayed等[12]采用前-后分析方法和交通事故預(yù)測模型對加拿大溫哥華設(shè)置的警告閃光燈進(jìn)行安全研究，106 個信號交叉口應(yīng)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(shù)下降了8%～18%，嚴(yán)重事故數(shù)減少了10%～14%。

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

主動引導(dǎo)設(shè)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(shè)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(tǒng)的文獻(xiàn)查閱分析，發(fā)現(xiàn)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(jìn)行了安全評估，結(jié)果表明：設(shè)置振動帶后伊利諾伊州農(nóng)村地區(qū)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(qū)和農(nóng)村地區(qū)高速公路沖出路外的交通事故綜合數(shù)據(jù)減少了7%。

Harwood[18]總結(jié)美國的公路改造工程經(jīng)驗指出，設(shè)置連續(xù)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(diào)的情況下（如沙漠地區(qū)高速公路），沖出路外交通事故可減少50%。

設(shè)置振動帶是行之有效的道路安全對策，可以減少高達(dá)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(yīng)用的年份置于加拿大歷年萬車死亡率的時間節(jié)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(guān)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(wěn)步下降，特別是平交路口渠化措施、主動引導(dǎo)設(shè)施和振動帶普遍應(yīng)用后，車輛事故死亡率下降明顯。

據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)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(guān)研究數(shù)據(jù)表明，由于交通安全措施的改進(jìn)，美國大約能夠挽救5 500 人/a 的生命，避免250 000 人受傷。考慮加美兩國的人口數(shù)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(dāng)[19]。

3 結(jié)論

本文所述的平交路口渠化技術(shù)可以明確路權(quán)，減少交通沖突；路側(cè)安全凈區(qū)加寬、使用解體消能設(shè)施及護(hù)欄端部處理等技術(shù)貫徹了寬容設(shè)計理念，在降低交通事故嚴(yán)重程度、挽救生命方面非常有效；主動引導(dǎo)設(shè)施能夠明晰行車環(huán)境；振動帶技術(shù)可以提高駕駛注意力。加拿大、美國等國家的應(yīng)用實踐及效益分析數(shù)據(jù)表明，這些技術(shù)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(nèi)工程師吸收、接受并引入我國付諸實踐，只是由于基礎(chǔ)研究的缺乏，對其安全效益沒有定量認(rèn)識，很多技術(shù)或設(shè)施的應(yīng)用還不夠廣泛，如路側(cè)凈區(qū)、解體消能設(shè)施、護(hù)欄端部處理及振動帶等。相信隨著國內(nèi)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(yán)重程度方面的定量研究，認(rèn)識其重要性和有效性后必定會被普遍承認(rèn)和應(yīng)用，我國的交通安全水平也將再提高一個臺階。