湖北滬渝高速長大縱坡交通安全改造方案*

燕姣，王遠方

湖北滬渝高速長大縱坡交通安全改造方案*

燕姣，王遠方

（西安航空學院車輛工程學院，陜西 西安 710077）

文章主要對山區高速公路長度較大，且坡度較陡路段的交通事故分析，捋清各種事故的共同特點和誘發因素，從事故狀況、路線狀況、事故原因分析、交通設施的角度對湖北滬渝高速公路鄂西段提出了安全改造方案，由于運營的原因，現在進行安全改造不太可能采用路線的措施。上面所提到的措施可以同時運用，也可以選用其中一種或幾種，都將在一定程度上減少事故次數、降低事故嚴重程度。在此基礎上，為鄂西段高速公路的安全管理提出一些參考建議，為高速公路長大下坡路段的安全設計與風險管控提供有益的指導。

交通工程；長大下坡；安全改造；設施設計

前言

在社會經濟的快速發展的過程中，我國政府不斷加大交通建設投入，使經濟發展條件不斷優化，但也面臨著一系列的交通安全問題。我國絕大多數高速公路都要橫貫多個山區，地理環境復雜多變，不同路段的地質環境差異顯著，唯有通過連續的彎道進行坡度升降才能克服山區的地形高差問題。雖然平行縱向線形指標與相關的建設標準和施工技術規范相符，但由于連續陡坡道路的行程增加，交通事故的發生概率也隨之增大，加上不少山區的地理環境險惡，導致重特大交通事故居多[1-3]。交通事故的發生不僅對人民的生命財產安全造成了嚴重威脅，還對公路服務職能造成了嚴重破壞，增加了出行安全風險。尤其是近些年來不斷發生的高速公路交通安全事故，引起了社會各界的廣泛關注[4-7]。

1 事故狀況

公路交通的安全狀況與道路建設的地理環境條件存在密切的相關性。2002年，國家交通局發布的調查數據顯示：我國每年在山區公路發生交通事故的死亡率高達24%，丘陵地區的交通事故死亡率為17.5%，平原地區為12.3%。根據我國2002年以來的交通事故數據，可以發現死亡率較高的交通事故主要發生在山區地形較為復雜，交通地形較為特殊的西藏、青海、甘肅、新疆等地。2005年，全國共發生47起重特大交通事故，其中山區墜車事故占比高達44.6%，共21起。

按照我國多個山區省份的交通事故現場勘驗結果和車輛受損程度評估報告，可以發現山區交通事故普遍具有三大特點：

（1）車輛均存在碰撞摩擦痕跡，幾乎有50%的事故由車輛與車輛，或車輛與山體碰撞所致，且大部分事故發生在高速路段。引起事故的原因以超速行駛、違規超車、制動故障居多。

（2）重大交通事故和惡性事故在所有交通事故中的占比最大，其中有50%發生在山嶺地區的高速路段。

（3）一旦發生事故，人員傷亡比較嚴重，財產損失較大。

本文查閱了相關資料和網絡圖片（有些圖片根據網絡文字提示搜索），主要以湖北滬渝高速公路鄂西段（原名為滬蓉西高速)為例，介紹高速公路長大縱坡安全改造方案。

2 路線狀況

在湖北省境內的滬渝高速公路鄂西段早期的名稱為滬蓉西高速，該高速公路是湖北省歷史建設工程量最大、資金投入量最大、地質環境復雜程度最高、建設周期最長的高速公路項目，大部分路段集中在山區，其建設難度在全國首屈一指，總行程320公里，穿越數十個高山峽谷，穿越1100米高的鄂西高原，橫貫我國第二地質階梯。整個路段竣工于2009年，投入使用后的車流量較大，是我國東中西部的陸地交通大動脈。

由于滬渝高速公路鄂西段地質環境非常復雜，海拔高度綿延起伏，彎道角度大，陡坡普遍較長，極限指標路段較多，其中高家堰至野三關段設計有長大縱坡3處，基本達到4%～5%的設計極限，渝滬向野三關至榔坪段（23公里）與金龍隧道至高家堰段（27公里）兩段長大縱坡也只間隔約20公里緩坡。

其具有以下特點：

第一，不同路段高差過大，平緩路段較少，爬高路段較陡，整條線路上的縱向坡度較大，橋梁和隧道較多，彎道數量多，坡道長度達，尤其是野山關與高家堰兩地的路段下坡行程為53公里，大型運輸車輛在載重較大的情況下，下坡過程中的制動力下降，踩剎車頻率過高，車輛自燃事故頻發。

第二，橋梁與隧道的比高為52.1％，榔坪段與野三關橋隧的比高為83.6％。整條線路上的橋梁總數為325座，平均橋長176035延米，達到特大型標準的橋梁共42座，數座世界級橋梁，如：橋墩高度為178米的龍潭河特大橋墩、橫向跨度達900米的四渡河大橋。

第三，整條線路橫跨多個地區，跨季候路段較多，全年雨雪冰霜天氣較為頻繁，安全管理難度較大。80%車輛通行路段有長途車輛行駛，13米長的大型貨車與重型貨車較多，通行安全管控壓力大。

基于長大縱向坡段的高差調節需求，在設計過程中采用了緩坡與陡坡交替的設計方案，雖然在一定程度上滿足了技術標準和高速公路建設規范，但在投入使用后的安全問題頻發，由于車輛制動頻率較高，重載車輛和大型運輸車輛的制動器件極容易發生故障，進而出現制動失效撞車事故、墜車事故、彎道沖撞護欄事故，而這些路段上的任何交通事故都會造成嚴重的人員生命財產損失。

3 交通事故的相關性因素

3.1 車的因素

貨車超載問題在我國較為突出，該路段上的過境車輛總數中的貨車占比大于40%，且大部分貨車載重的貨物質量超出車輛載重標準，導致貨車在陡坡的剎車制動性能不足，加上連續下坡的坡段線路較多，超重貨車會在較短的行程中出現性能故障，進而引發各種安全事故問題。尤其極限路段是安全事故的高發地。

3.2 人的因素

外地司機路況不明。本路段多是過境的貨車司機，對本路段線形變化不清楚，對標志不太注意，尤其是缺乏經驗的貨車司機，因為自己的警惕性不足，安全意識較差，車輛操作不規范。大型貨車駕駛員為了避免強制回風對發動機造成損害，在大部分情況下不會主動采用汽剎制動，將剎車輪轂作為主要的剎車制動器，在這些陡峭路段行駛時，剎車頻率的增加會造成剎車輪轂的溫度上升，當輪轂溫度達到300度左右時，剎車片性能大幅下降，制動失效風險急劇增大。2010~2012年期間，320公里長的滬渝高速鄂西段上發生了1321起交通事故，其中因為剎車失靈引發的制動事故占比高達39.2%。

3.3 道路因素

載重過大或處于超載狀態的貨車在進入該路段時的初始縱向坡差為0.741%，會讓駕駛員產生縱向坡度較為平緩的錯誤感受，進而習慣性掛空擋進行滑行，在第一個坡段過后，車輛的速度會大幅增加，在進入坡差2.997%和1.796%，長度為660m和1480m的第二、第三坡段后，因為高頻率的剎車減速操作，車輛輪轂的溫度非常高，此時車輛制動性能已經大幅下降；進入第三個3.5%的長大下坡時，發生制動失效的概率非常高，交通事故風險較大。同時，路段上設置有兩個較長的隧道和三座大橋，視野條件較差，雨雪天氣容易打滑，使路段的危險性進一步增大。

3.4 環境因素

路段周邊的山脈較多，低洼地段與陡升路段交替出現，駕駛員很難掌握周圍環境與道路環境，加上縱坡較為平緩，導致駕駛員很難發現大長下坡路段，警惕意識不足。該路段位于山嶺地段，小山丘較多，常年雨水充沛，霧天較多，車輛行駛路線的可視度較差，交通隱患較多。在連續闖過隧道的過程中，光線的變化會引起駕駛員的視覺疲勞，進而增加了交通事故發生概率。

從上可以看出，車輛進入本路段行駛時，危險系數逐漸增加，尤其到后半部急劇增加，駕駛員不能及時采取措施，是造成交通安全事故的重大隱患。

4 現有安全措施

該路段在安全保護上采用了以下措施：

（1）增設應急車道和避險車道。緊急避險車道（如圖1所示），貨車制動失效可以進入緊急避險車道。但避險車道與主線路上的交叉角度過大，加上避險車道前端有大量樹木遮擋了指示牌，導致駕駛員很難發現避險車道。

圖1 緊急避險車道

（2）設置了警示和告示標志。在本路段設置了一些警示和告示標志。但大部分標志版面尺寸較小（如圖2所示）、字跡模糊（如圖3所示），且受樹木遮擋影響，信息不夠突出。在出隧道口等部分路段少有安全信息提示標志。

（3）設置了限速標志。在隧道入口設置了限速標志（如圖4所示），限速60km/h，在其他地方無明顯限速標志。由于路況較好的錯覺，在本路段行駛車速較高，又由于本路段為長大下坡路段，進入隧道車輛也往往超速行駛。

圖2 交通標志牌版面尺寸較小

圖3 交通標志牌字跡模糊

（4）設置了電子信息屏。在隧道前方500m處設置了一處電子顯示屏（如圖5所示），滾動播出“注意安全”等字幕，提示駕駛員謹慎駕駛。但電子信息屏幕小，不能突出信息的嚴重性。

圖4 隧道入口限速標志

圖5 電子顯示屏幕較小

（5）設置了震顫標線。在橋梁隧道前設了震顫標線（如圖6所示），但大部分震顫標線已磨損嚴重，不能起到有效的提示作用。

圖6 震顫標線已磨損

從上可以看出，雖然采取了以上安全措施，起到一定警示和提示效果，但部分安全措施已老化，標志牌版面尺寸較小、結構形式單一。因此，可進一步完善現有交通安全設施，增強警示和提示效果，減少交通安全事故發生。

5 建議安全改造方案

（1）配置電子顯示屏。在長大縱坡前段道路側方設置警示性的電子屏，滾動播放字幕“前方10KM路段將進入連續長大下坡路段，請注意行駛安全，做好安全保護準備、前方為雷達測速區域，請將車速控制在60km/h以下”。

（2）在地面設置震顫標線。由于該路段原有的震顫標線非常少，原有標線磨損嚴重，已經失去了警示功能。基于車輛行駛安全的考量，應及時予以修復，并在危險路段前段和后段增設震顫標線，增加安全提示標識。例如：在彎道路段、下坡路段、隧道路段、長直坡路段增加震顫標線，對駕駛員起到警示作用。

圖7 震顫標線已修復

（3）在橋梁上增加反光凸起標識。由于整個路段上的反光凸起標識較少，夜間行車的安全風險較大，應及時補充安全標識。具體見圖8所示：

圖8 橋梁上無反光突起路標

（4）增設警告性標識和危險提示標志。在連續長大下坡的入口處設置危險提示標志，詳細標注長大坡的形成長度、坡度、彎道數量，為駕駛員提供足夠信息；在長大縱坡段前方1km的道路側方設置警示性標志牌，提示前方1km后進入事故多發路段，請注意安全；在兩種路段的行程段增設多個警示標志，詳細說明前方路段坡度、長度、剩余千米數（圖10），請勿空擋駕駛等。

圖9 交通標志牌版面尺寸符合視覺標準

圖10 交通標志牌字跡清晰

（5）在彎道中增加引導性標志牌。因為該路段的平面曲線半徑達到了標準的規定極限，駕駛員在夜間行駛的過程中的方向感較差，為保障行駛安全，應優化道路視覺效果，在彎道路段增設安全提示標志和導向標志。

圖11 彎道上的安全提示牌

（6）在橋梁安裝閃光警示燈。橋梁上為雨天事故多發路段，由于下雨天的橋梁路面濕滑，冬天結冰較厚，車輛制動時容易出現打滑現象，應在路段前后端設置路面濕滑提示標志，在橋梁中央分隔護欄上設置數個閃光燈，提高橋梁夜間視覺效果，警示駕駛員注意行駛安全。

（7）增加停車檢修區。由于重載車輛在行駛過程中的剎車踩踏頻率較高，剎車片碳化磨損較快，無形中增加了剎車失靈幾率。為減少貨車剎車頻率，建議在長大下坡路段的中段修建停車檢修區（如圖12所示），提示駕駛員前方將進入大橋或隧道路段，請注意駕駛安全。貨車在行駛至該位置時，剎車片溫度較高，在該區域停車等待剎車片溫度下降之后，再上路行駛，能夠有效降低因剎車片溫度過高引發的安全事故率。

圖12 停車檢修區

（8）改造避險車道前方線路上的標志牌。因為避險車道前方提示標志會遮擋駕駛員的視線范圍（見圖13），駕駛員很難發現前方的避險車道，因此，需要將避險車道指示標識轉移至岔路入口處，并在路面和路側增加箭頭提示標識，強化可辨識性與可視性。在避險車道兩側的護欄上，應涂刷反光漆面，增加道路兩側的可辨識度。

圖13 避險車道前方100m內交通標志設置圖

（9）適度增加橋梁護欄高度，提高護欄色彩可辨識度。由于長大縱向坡道過后的高架橋兩側被群山包圍，司機在該路段行駛的過程中會產生緊迫感。因而需要在長大縱向下坡路段提高護欄高度，以提高道路兩側的辨識度，降低駕駛員的緊迫感。圖14中展示的路段與周邊環境的協調性較強，橋梁兩側護欄不明顯，急轉彎路段極易發生交通事故，應采用與周邊環境反差較大的紅色對護欄進行涂裝，對司機起到警示作用。

圖14 橋梁現有橋梁景觀

（10）采用多種顏色對隧道出口路面進行涂裝。高速公路速到出口的光線變化較為劇烈，長大縱坡隧道上的光線瞬時反差較大，駕駛員的視覺適應過程較長，容易產生緊張心理，極有可能引發交通事故。因此，盡量用彩色路面改善道路光線強度，提高隧道內的光照強度，減少隧道出口的眩光感。

（11）提高護欄防撞等級。本路段現全部采用雙波形梁護欄（如圖15所示），立柱間距4m，在高路堤路段事故車輛容易造成二次傷害，建議在危險路段采用加強型三波梁護欄，立柱間距2m，加強本路段的防撞能力，減少二次事故的發生。

圖15 路側雙波形護欄

（12）對現有部分安全設施進行改造。由于現有告示牌和警示牌都為雙柱式或單柱式，截面尺寸小，及部分標志牌間距太小，不容易引起駕駛員注意，建議大部分警示或告示牌改為單懸臂式，并盡量采用大截面尺寸，增強警示或告示效果。

6 結語

高速公路的建設需要大量的資金支持，而路段的設計取決于地形條件和環境特點，連續長大坡路段的設計很難避免，這一路段的事故發生幾率較高，安全防護措施較少，必須重點研究該路段的安全保障機制，創新安全保護方法，才能減少交通事故發生概率。

本文從事故狀況、路線狀況、事故原因分析、交通設施的角度對湖北滬渝高速公路鄂西段提出了安全改造方案，由于運營的原因，現在進行安全改造不太可能采用路線的措施。上面所提到的措施可以同時運用，也可以選用其中一種或幾種，都將在一定程度上減少事故次數、降低事故嚴重程度。在此基礎上，為鄂西段的建設與安全管理提供了重要的技術支持。同時，這也為相同路段上的安全設計與事故風險管理提供了有益參考。

文章中也提到，前一階段的管理經驗和事故資料都證明了重大事故頻發的根本原因是大貨車超載，如果不徹底解決此問題，本段路的事故狀況不可能徹底改善。

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[3] 陳斌,袁偉,付銳,等.連續長大下坡路段交通事故特征分析[J].交通運輸工程學報,2009(04):75-78.

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[7] 吳京梅,何勇.公路連續長大下坡安全處置技術[M].北京:人民交通出版社,2008.

Traffic Safety Transformation Plan for Long Longitudinal Slope of Hubei-Shanghai-Chongqing Expressway*

Yan Jiao, Wang Yuanfang

（School of Vehicle Engineering, Xi'an Aeronautical University, Shaanxi Xi'an 710077）

This article analyzes the traffic accidents on the long downhill section of the mountain expressway, summarizes the characteristics of the traffic accidents on the long downhill section of the mountain expressway, and analyzes the Hubei-Shanghai-Chongqing Expressway from the perspective of accident conditions, route conditions, accident cause analysis, and traffic facilities. A safety modification plan was proposed for the western part of the highway. Due to operational reasons, it is unlikely that route measures will be adopted for safety modification. The measures mentioned above can be used at the same time, or one or more of them can be selected, which will reduce the number of accidents and the severity of accidents to a certain extent. On this basis, it provides safety technical guarantee for the construction and management of the western part of Hubei, and at the same time provides a reference for the safety design and management of other expressways growing and downhill.

Transportation engineering; Long downhill section; Safety renovation; Facility design

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.07.056

U491.5

A

1671-7988(2021)07-176-05

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燕姣（1990-），女，講師，就職于西安航空學院車輛工程學院，從事交通運輸安全工程研究。

西安航空學院大學生創新創業訓練計劃項目S201911736055及西安航空學院校級縱向科研項目（編號2019KY0206）資助。