公路設計中交通安全影響因素探討

作者簡介：

林世海（1986—），工程師，主要從事道路工程設計工作。

文章立足道路設計者角度，從視距、平縱線型組合、曲率半徑、路幅布設及路面類型五個方面，探討交通安全的影響因素，并提出相應的交通安全改善措施。

公路;交通安全;線型;路基路面;平縱線型組合

U412A130443

0 引言

公路作為我國國民經濟和社會發展的基石，發揮著促進經濟貨物運輸、文化及勞動力流動、資源流動配置的作用。經過數十年的建設，我國公路里程于2019 年達到484.65萬km，位居世界第一，且隨社會經濟進一步發展及戰略需要，我國仍然具有較高的公路建設需求。

但是，在公路快速發展的同時，道路交通安全問題也開始突顯，并日益引起人民群眾的關注與重視。自20 世紀80 年代我國公路發展初期至今，交通事故率逐年攀升[1]。交通事故發生的原因很多，但是目前大多數研究者都是基于“人-車-路-環境”構成的安全體系來探討安全事故發生原因，甚至將交通事故責任更多地歸咎于人的不規范駕駛行為上，而忽視道路系統本身存在的缺陷和不足給駕駛員帶來的安全隱患。道路系統中可能導致安全事故的缺陷主要存在于道路設計與道路養護兩個方面，設計不合理將無法構建安全的道路系統，養護不完善道路將無法可持續地提供安全的行駛條件。本文將立足道路設計者角度，從線型、路基路面等方面展開其對交通安全的影響探討，并提出相應的交通安全改善措施。

1 線型對交通安全的影響

1.1 視距

汽車駕駛員可直接觀察到的前方道路距離稱為視距，而交通安全事故的發生與視距關系緊密。道路縱斷面折彎、平面彎曲、道路附近建筑物、綠化及停放車輛等因素會導致駕駛員的視線不能直接到達視距范圍，從而出現無法觀察對方車輛、行人動態視野盲區的現象，在這種情況下極易發生交通事故，因此在道路設計過程中應對視距進行充分考慮。

根據駕駛發現對向障礙物或迎車采取的措施不同，視距主要分為停車視距、會車視距、錯車視距、超車視距。在實際設計應用過程中，停車視距與超車視距應用較為廣泛。停車視距是指當汽車駕駛員在離地1.2 m高度處發現前方0.1 m高的障礙物開始制動到完全停止所需的最短距離。超車視距是指在雙車道道路上，后車超越前車時，從開始駛離原車道之處起，至可見逆行車并能超車后安全駛回原車道所需的最短距離[2]。

平面彎曲路段、凸型變坡路段及凹型變坡路段是常見的三種易引起視距不足導致交通安全事故的路段。

在平面彎曲路段中，彎道內側的高邊坡、建筑物、樹木等地物阻礙了駕駛員視線，使視距滿足不了要求（見圖1），對于該種路段在設計過程中應適當增大轉彎半徑或對阻礙物進行清除。

由圖2可知，凸型縱斷面在上下坡處，駕駛員由于豎坡視線受阻，當豎曲線半徑較小時，行車視距將受到限制，滿足不了規范規定值。

凹型變坡路段汽車燈照范圍受限或在邊坡路段設有涵洞時駕駛員視線受阻，導致視距不滿足要求，增大交通安全事故率（見圖3）。

1.2 平縱面組合線型

平縱線型組合是否協調直接影響車輛駕駛員的行為。長直線段末端設置急彎曲線、長直線末端設置陡坡、豎向凸曲線頂部或豎向凹曲線底部設置平面轉彎曲線等都極易造成安全事故。

長直線末端設置急彎曲線會導致駕駛員在長直線段獲得較高車速，導致入彎車速過高，來不及制動減速，誘發安全事故，尤其在冬季道路濕滑時事故率更高。在長直線段末端設置陡坡的缺陷與之類似，在車輛進入坡頂或坡底時，視距減小，降低了行車安全性。

在豎向凸曲線頂部設置急彎時，駕駛員會由于視線小于停車視距而急打方向盤，易與對向車道車輛發生碰撞;在豎向凹曲線底部設置急彎時，車輛行駛速度往往容易超過道路設計速度，而此時仍需要急打方向盤，易導致車輛偏移車道發生安全事故。表1為某高速公路事故調查結果統計[2]。

由表1可知，隨平曲線半徑減小或陡坡坡率升高，交通事故發生率呈現明顯的上升趨勢，論證了上述分析。

1.3 曲率半徑

行駛車輛在從直線段或相鄰曲線段進入彎道時，由于離心力作用汽車會產生外傾趨勢。外傾離心力隨車輛自重或彎道曲率增大而增大，離心力過大在增加駕駛員難度同時，也將對道路抗滑性能提出更高要求。從交通安全角度看，當彎道曲率半徑<50 m時，即形成平面急彎，不利于車輛安全行駛。

2 路基路面對交通安全的影響

2.1 路幅布設

公路兩側路肩外側邊緣間的路基寬度部分稱為路幅，路幅布設需要根據設計道路的交通等級、交通量確定。常見的路幅布置類型有單幅雙車道、雙幅多車道、單車道三種。

單車道路幅多用于交通量小、工程艱巨的山區公路或地方性道路，這類車道因橫向寬度受限，超車、會車事故率較高，應謹慎應用。

單幅雙車道通常是整體式的路基斷面形式，兩側路幅提供雙向行車。這類路幅設計需著重注意路面標線及路標設計，為駕駛員提供充分的道路信息保障其安全駕駛。單幅雙車道設計也存在許多缺陷，如交通量較大時易出現擁堵、非機動車易混入機動車道、視距條件不足時車速降低等[3]。

對于高速公路路幅設計應采用雙幅多車道行駛，對于交通量較大的路段甚至可設置八車道或更多車道，且在中間應設置綠化帶作為分隔帶或采用分離式路基形式。這類路幅設計具有通行能力大、設計車速高、事故率低等優點，推薦用于高速公路或其他高等級公路。

2.2 路面類型

目前主要的路面類型為水泥混凝土路面與瀝青混凝土路面。路面抗滑性能與平整度是行車安全性的重要保障，尤其是高速公路行車條件對路面抗滑性能與平整性能要求更高。水泥路面抗滑性能由橫向拉槽的構造深度提供，槽深通常為3～5 mm，但其容易被行車荷載磨損，同時水泥路面因溫縮作用易發生錯臺病害。因此水泥路面并不適用于交通量日益增長的高速公路。

瀝青路面的抗滑性能主要由瀝青混合料壓實后集料間形成的構造深度提供，其主要受到集料抗磨耗性、抗磨光性的影響。瀝青路面是由高溫松散狀態的瀝青混合料壓實而成，因而平整度較高。但在夏季高溫重載交通作用下路面易產生車轍，低溫多雨條件下易松散剝落，使路面平整度降低。因此在進行瀝青路面設計時應選擇抗磨耗能力較高的碎石作為集料，結合道路所在地區的氣候特征選擇合適標號瀝青，為路面抗滑性能與平整性能提供保障。

3 交通安全改善措施

3.1 平縱線型優化設計

平面線型設計應保證合理的直線段長度，在滿足設計規范基礎上，保證圓曲線半徑與前后線型相協調。另一方面平面定線前期應要求設計人員踏勘現場，掌握沿線地理環境，保證設計工作的可操作性與合理性。

縱斷面線型應根據平均縱坡標準，進行陡坡路段線型設計，保證上坡車輛可發揮出應有的最大動力性能。對于長大縱坡路段，為保證平縱線型合理性，在進行縱斷面設計時，應對該路段平面線型進行專項設計。

3.2 科學的路標設計

道路標志設計是道路設計的重要環節，科學的標志標線有利于駕駛員掌握道路信息，安全駕駛，從而降低交通事故發生率。對于公路路況良好的路段，一般設置指示標志、限速標志即可;對于路況復雜，如山區路段、陡坡路段、多彎路段應設置頻閃燈和道路輪廓標志。同時，路標設計應保證標牌顏色、文字間距、行距邊距恰當醒目;版面反光材料選擇符合應用場景、滿足使用年限要求;支架結構類型合理，可為道路駕駛員提供良好視覺效果，不侵占道路邊線。

3.3 合理的道路防護設施設計

設立道路防護設施有利于防止與公路無關的人、物進入行車范圍，保障駕駛員的安全行車信心，阻停失控車輛，避免失控車輛沖出路面或穿越道路中線[4]。對于高等級公路，道路兩側應設有隔離柵。隔離柵應線型平順，強度高不易損壞，與周圍環境相協調，不可與周邊綠化環境形成視覺誤差。

道路中線處、進出口處應設立防撞護欄。防撞護欄用于吸收撞擊能量，迫使失控車輛改變方向，以保護車輛與乘客。高等級公路防撞護欄推薦采用半剛性波紋梁護欄，其具有良好的吸能能力，且易于施工安全。

4 結語

本文從視距、平縱面組合線型、曲率半徑、路幅布設及路面類型五個方面探討了公路設計對交通安全的影響。在公路設計過程中，應保證合理的視距要求，避免急彎曲線、長直線接小半徑圓曲線，按照交通量需求設置布置路幅，對于高等級公路應采用瀝青混合料路面結構，并嚴選原材料。為提供道路行車安全，降低事故率，應優化平面線型，科學設置路表和安全可靠的防護設施。

[1]王志儒，葉婭麗.關于高速公路路線設計交通安全影響因素的研究[J].黑龍江交通科技，2020，43（10）：38-40.

[2]劉俊寶.公路設計因素對交通安全的影響研究[D].西安：長安大學，2002.

[3]張 博.我國道路交通事故誘因分析及預防對策建議[D].北京：首都經濟貿易大學，2018.

[4]許 仲.公路設計工作中的交通安全因素探討[J].建材與裝飾，2020（16）：285-287.