山區(qū)雙車(chē)道公路交通安全隱患改善技術(shù)研究

劉榮華，黎 峰，劉唐志，萬(wàn)冬華

(1.山地城市交通系統(tǒng)與安全重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400074;2.重慶市公路局養(yǎng)護(hù)處，重慶401147)

隨著公路交通事業(yè)的快速發(fā)展，道路交通安全問(wèn)題已成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的熱點(diǎn)。限于西部地區(qū)雙車(chē)道公路多處于山區(qū)險(xiǎn)要地段，安保工程實(shí)施點(diǎn)多面廣，而改造資金有限，大多數(shù)公路安保設(shè)施缺乏，具有較大的社會(huì)危害性，提升公路交通安全服務(wù)水平迫在眉睫。由于我國(guó)交通事故數(shù)據(jù)獲取的途徑較少，且準(zhǔn)確性難以得到保證，因此筆者采用宏觀、快速的非事故預(yù)測(cè)分析法，從工程和交通條件角度對(duì)影響道路交通安全的因素進(jìn)行定量和定性分析，旨在有效提高路段的安全性能［1-2］。在資金條件有限的情況下，確定出急需改善的公路交通事故多發(fā)點(diǎn)位置，根據(jù)其危險(xiǎn)程度確定出優(yōu)先改善順序［3］，在此基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行安全診斷、提出工程措施并根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行排序，最終確定處治方案。

1 安全隱患地點(diǎn)的確定

道路交通安全改善的首要步驟，也是最關(guān)鍵的一步，就是確定具有改善潛力，通過(guò)安保改善措施可以提高交通安全的點(diǎn)或路段。道路交通安全作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涵蓋人、車(chē)、路、環(huán)境(管理)等多個(gè)要素，這些要素相互作用、相互影響，其中任何一個(gè)要素出現(xiàn)不協(xié)調(diào)，都有可能導(dǎo)致交通事故發(fā)生。因此，全面、完備地收集涉及人、車(chē)、路、環(huán)境等要素的信息是確定安全隱患地點(diǎn)的基本前提。通過(guò)分析資料，充分了解交通安全現(xiàn)狀，確定安全隱患地點(diǎn)，為后續(xù)安全診斷和改善方案設(shè)計(jì)工作提供支撐。一般情況下需要獲取的相關(guān)資料包括：交通事故數(shù)據(jù)、運(yùn)行速度數(shù)據(jù)、公路技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)、交通流資料、氣象資料、現(xiàn)場(chǎng)勘查資料［4］。

道路交通安全隱患地點(diǎn)主要包括兩種類(lèi)型：一是已經(jīng)被證明存在交通安全問(wèn)題的路段(或事故多發(fā)點(diǎn));另一種是通過(guò)相關(guān)安全理論分析存在交通安全隱患的路段［5］。

2 安全隱患地點(diǎn)的診斷

2.1 診斷流程

安全問(wèn)題診斷采用以非事故預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)的間接診斷方法，運(yùn)用交通安全成因分析、專(zhuān)家咨詢(xún)、問(wèn)卷調(diào)查、經(jīng)驗(yàn)判斷等方法分析交通事故誘發(fā)因素，結(jié)合理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)診斷調(diào)查表并制定診斷標(biāo)準(zhǔn)，利用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查方法判斷改善地點(diǎn)具體存在的安全隱患或問(wèn)題，根據(jù)其危險(xiǎn)等級(jí)和嚴(yán)重性進(jìn)行排序并提出對(duì)應(yīng)的改善對(duì)策，最后應(yīng)用成本效益比將改善對(duì)策進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，最后擇優(yōu)實(shí)施從而提高交通安全水平。其基本技術(shù)路線如圖1［6］。

圖1 安全診斷改善技術(shù)路線Fig.1 Safety diagnosis and improvement technology

2.2 診斷內(nèi)容

造成交通事故的原因是多方面的，總的來(lái)說(shuō)，組成交通系統(tǒng)的3個(gè)要素——人、車(chē)、路都有可能成為導(dǎo)致交通事故的原因［7］。在特定的交通環(huán)境影響下，由于人、車(chē)、路、環(huán)境所構(gòu)成的動(dòng)態(tài)交通系統(tǒng)的某個(gè)環(huán)節(jié)失調(diào)從而引起交通事故。所以，交通事故影響因素分析需要從人、車(chē)、路、環(huán)境這4個(gè)方面入手。

從駕駛員、車(chē)輛以及安全改善地點(diǎn)本身物理特征、環(huán)境特征等角度分析來(lái)看，影響交通安全的主客觀因素有：危險(xiǎn)駕駛行為、車(chē)輛性能、道路平縱線形指標(biāo)、道路表面狀況、沿線路側(cè)交通環(huán)境、交通安全設(shè)施完善程度、視距保證、行人等。結(jié)合工程實(shí)踐和上述主客觀因素，對(duì)山區(qū)雙車(chē)道公路存在的主要安全隱患進(jìn)行歸納總結(jié)，設(shè)計(jì)了較為完善、詳細(xì)的安全診斷調(diào)查表，依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、指南以及工程經(jīng)驗(yàn)，采用定性與定量方法進(jìn)行分析，制定了安全隱患危險(xiǎn)等級(jí)和嚴(yán)重程度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，交通安全研究人員可利用該診斷調(diào)查表在調(diào)研現(xiàn)場(chǎng)對(duì)安全隱患進(jìn)行評(píng)定。由于篇幅所限，筆者給出了部分安全隱患問(wèn)題的診斷調(diào)查表、危險(xiǎn)等級(jí)和嚴(yán)重程度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表1～表3。

表1 山區(qū)雙車(chē)道公路交通安全問(wèn)題診斷調(diào)查T(mén)able 1 Diagnosis questionnaire of traffic safety of mountainous two-lane highway

表2 安全隱患危險(xiǎn)等級(jí)判定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation standard of traffic safety hazard grade for mountainous two-lane highway

(續(xù)表2)

表3 山區(qū)雙車(chē)道公路交通安全隱患嚴(yán)重程度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Evaluation standard of traffic safety hazard severity for mountainous two-lane highway

3 安全改善技術(shù)

山區(qū)雙車(chē)道公路交通安全隱患改善應(yīng)綜合考慮道路等級(jí)、資金狀況、車(chē)輛組成、運(yùn)行速度、路側(cè)條件、事故記錄等方面，根據(jù)不同等級(jí)，宜采用一種或多種處治措施。筆者以長(zhǎng)大下坡為例介紹安全隱患改善技術(shù)。

長(zhǎng)大下坡根據(jù)平均縱坡大小和連續(xù)下坡路段長(zhǎng)度兩個(gè)指標(biāo)，按照危險(xiǎn)程度可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ這3個(gè)級(jí)別(表2)，長(zhǎng)大下坡路段Ⅰ級(jí)最危險(xiǎn)，如果事故多發(fā)，在處治時(shí)可提高一個(gè)等級(jí)。特別說(shuō)明，長(zhǎng)下坡末端接小半徑曲線在長(zhǎng)大下坡路段中較為常見(jiàn)，如果小半徑曲線外側(cè)出現(xiàn)臨水臨崖、高陡路堤以及臨湖等路側(cè)危險(xiǎn)路段，在小半徑曲線的外側(cè)必須按照路側(cè)危險(xiǎn)等級(jí)設(shè)置消能護(hù)欄。

3.1 設(shè)置交通標(biāo)志

進(jìn)入長(zhǎng)大下坡前和長(zhǎng)大下坡路段中均應(yīng)設(shè)置連續(xù)下坡警告標(biāo)志，同時(shí)可以選擇以輔助標(biāo)志的形式及時(shí)向駕駛員提供連續(xù)下坡的實(shí)時(shí)信息，包括：長(zhǎng)大下坡長(zhǎng)度、長(zhǎng)大下坡坡度、途中長(zhǎng)大下坡剩余長(zhǎng)度。條件允許時(shí)，可采用1 000，500，300 m的長(zhǎng)大下坡3級(jí)預(yù)告標(biāo)志，同時(shí)輔以必要的警告標(biāo)志、限速標(biāo)志和視線誘導(dǎo)標(biāo)志。長(zhǎng)大下坡路段等級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都須設(shè)置交通標(biāo)志。

3.2 減速設(shè)施

長(zhǎng)大下坡起始點(diǎn)前及長(zhǎng)大下坡途中，選擇線形較好、視距通透的路段設(shè)置減速設(shè)施。長(zhǎng)大下坡路段等級(jí)Ⅰ、Ⅱ必須設(shè)置減速設(shè)施，等級(jí)Ⅲ可視情況選用。

3.3 其它設(shè)施

在長(zhǎng)大下坡路段適當(dāng)位置設(shè)置加水站、降溫池或臨時(shí)休憩點(diǎn)，在剎車(chē)失控事故多發(fā)點(diǎn)上設(shè)置自救匝道或消能護(hù)欄。

3.3.1 設(shè)置自救匝道

在長(zhǎng)大下坡路段中段和末段等剎車(chē)失控事故多發(fā)點(diǎn)處設(shè)置自救匝道。

3.3.2 設(shè)置消能護(hù)欄

長(zhǎng)大下坡路段可選用具有消能作用的護(hù)欄，以強(qiáng)制降低失控車(chē)輛車(chē)速，降低事故烈度。

對(duì)于判斷為長(zhǎng)大下坡路段等級(jí)Ⅰ的剎車(chē)失靈事故多發(fā)點(diǎn)上，應(yīng)根據(jù)路側(cè)狀況，選擇設(shè)置自救匝道或消能護(hù)欄，或者同時(shí)設(shè)置自救匝道和消能護(hù)欄，長(zhǎng)大下坡路段等級(jí)Ⅱ、Ⅲ可視情況選用。

4 改善對(duì)策經(jīng)濟(jì)效益分析

每個(gè)安全問(wèn)題都會(huì)有一個(gè)或多個(gè)改善對(duì)策與之對(duì)應(yīng)，改善對(duì)策實(shí)施所需的成本，及其實(shí)施后產(chǎn)生的安全效益是不盡相同的。低成本的改善對(duì)策，安全效益不一定低;改善對(duì)策實(shí)施成本高，安全效果也不一定顯著，這就需要對(duì)改善對(duì)策進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)并進(jìn)行排序，根據(jù)排序結(jié)果選擇性地實(shí)施。雖然美國(guó)對(duì)效益造價(jià)比方法做了很多方面的研究，但我國(guó)的交通組成、環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施等因素與美國(guó)存在差異，所以不能直接利用其模型。筆者根據(jù)效益造價(jià)比的方法，將安全改善對(duì)策的成本簡(jiǎn)化為土工費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用，建立安全改善對(duì)策的比選模型，式(1)如下：

式中：Rank為排序值;CRF為事故折減因子，為在交通系統(tǒng)中由于某一項(xiàng)安全改善措施的實(shí)施而引起的交通事故數(shù)減少的百分率，可以由改善對(duì)策實(shí)施后3年的事故數(shù)和改善對(duì)策實(shí)施前3年的事故數(shù)的比值獲得;IC為實(shí)施改善對(duì)策所需的設(shè)備費(fèi)用;CC為土木費(fèi)用值。

對(duì)于排序模型公式，CRF的值一般為百分?jǐn)?shù)，因此將對(duì)式中的分子和分母進(jìn)行歸一化后再進(jìn)行比較，歸一化的排序模型為：

式中：i為第i個(gè)改善措施;n為經(jīng)過(guò)分析得到的改善措施的數(shù)量。

根據(jù)式(2)可以計(jì)算得到每項(xiàng)改善對(duì)策對(duì)應(yīng)的效益成本比值，按計(jì)算結(jié)果的大小由高到低對(duì)改善對(duì)策進(jìn)行排序，得到所研究的路段安全改善對(duì)策的排序結(jié)果。在確定優(yōu)先實(shí)施的改善對(duì)策時(shí)，可以根據(jù)排序結(jié)果對(duì)安全改善地點(diǎn)進(jìn)行有次序或重點(diǎn)的改善。由于資金、地形、環(huán)境等條件的約束，對(duì)改善地點(diǎn)不可能同時(shí)實(shí)施所有的改善對(duì)策，這種情況下，應(yīng)該綜合衡量改善對(duì)策效益成本比值的排序結(jié)果和每項(xiàng)改善對(duì)策的造價(jià)值，依據(jù)安全問(wèn)題的輕重緩急進(jìn)行取舍［8］。

5 工程實(shí)例分析

5.1 路段基本情況

重慶市渝北區(qū)中蓮路(科技部、公安部、交通運(yùn)輸部國(guó)家道路交通安全科技行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目——山區(qū)公路網(wǎng)安全保障技術(shù)體系研究與示范工程)為一條通往旅游風(fēng)景區(qū)的山區(qū)雙車(chē)道公路，存在一個(gè)長(zhǎng)大下坡連續(xù)急彎路段，平均縱坡7%，最大縱坡12%，坡長(zhǎng)1.8 km，根據(jù)表2判斷該路段為長(zhǎng)大下坡安全隱患等級(jí)Ⅱ，急彎外側(cè)有村民居住。舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土后導(dǎo)致車(chē)速提高，節(jié)假日車(chē)流量增多。在某次集會(huì)的日子，一輛小轎車(chē)因制動(dòng)失靈撞向路側(cè)，導(dǎo)致多名行人死亡。

5.2 路段存在的主要安全問(wèn)題

參照評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，填寫(xiě)安全診斷調(diào)查表，總結(jié)出以下主要安全問(wèn)題：

1)急彎處視距不良，有樹(shù)木、山體遮擋;

2)彎道線形導(dǎo)致駕駛員視線誘導(dǎo)不良，未采取線形誘導(dǎo)措施;

3)車(chē)輛駛?cè)爰睆澾B續(xù)下坡速度過(guò)高;

4)急彎險(xiǎn)要路段路側(cè)防護(hù)設(shè)施防撞能力不足;

5)急彎連續(xù)下坡起始處沒(méi)有設(shè)置警告標(biāo)志。

5.3 改善對(duì)策及排序

可綜合采用如下措施：

1)設(shè)置相關(guān)標(biāo)志。根據(jù)實(shí)地路況和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置相應(yīng)的警告標(biāo)志，及時(shí)為駕駛員傳遞道路信息，引導(dǎo)駕駛員進(jìn)行正確操作。

2)進(jìn)行速度控制。在急彎連續(xù)下坡容易發(fā)生事故的路段設(shè)置減速設(shè)施，降低車(chē)速。

3)視距保證。清除山體、樹(shù)木等遮擋物體。

4)視線誘導(dǎo)。在彎道路段設(shè)置線形誘導(dǎo)標(biāo)、示警樁等線形誘導(dǎo)設(shè)施，同時(shí)在示警樁上粘貼反光膜，在夜間達(dá)到誘導(dǎo)駕駛員視線的目的。

5)依據(jù)路側(cè)危險(xiǎn)程度和歷史事故資料設(shè)置相應(yīng)等級(jí)的護(hù)欄。

改善對(duì)策效益成本分析結(jié)果如表4，全部改善對(duì)策實(shí)施后的效果見(jiàn)圖2。

表4 改善對(duì)策效益成本分析Table 4 Benefit and costs analysis for improvement countermeasures

圖2 所有改善對(duì)策實(shí)施后的效果Fig.2 Effect drawing after implementing all the improvement countermeasures

6 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)我國(guó)交通事故統(tǒng)計(jì)資料獲取較難且準(zhǔn)確性較差的現(xiàn)狀，研究了非事故的、宏觀的交通安全診斷技術(shù)，運(yùn)用成本效益分析法對(duì)改善對(duì)策進(jìn)行排序，優(yōu)化安保設(shè)計(jì)方案，以最低的經(jīng)濟(jì)投入獲取最大化的安全效益。

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