基于實(shí)測(cè)交通事故的互通式立交安全性分析

鄧國(guó)忠 曹帆 吳勇 王琪

摘要：互通式立交作為高速公路沿線重要的功能設(shè)施，為車輛提供交通轉(zhuǎn)換服務(wù)，其安全性評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)對(duì)提高高速公路交通安全意義重大。為進(jìn)一步研究速度及安全措施等對(duì)互通式立交安全性的影響，文章結(jié)合實(shí)測(cè)交通事故數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析的方法，根據(jù)分析結(jié)果探究了互通式立交安全性影響因素及原因，并在此基礎(chǔ)上提出了立交安全設(shè)計(jì)的建議及安全保障措施。

關(guān)鍵詞：靈活設(shè)計(jì);互通式立交;速度;安全措施

Interchange is an important function facility along the expressway，providing traffic conversion services for vehicles，thus its safety evaluation and design are of great significance for improving the expressway traffic safety.In order to further study the impact of speed and safety measures on the safety of interchanges，combining the actual traffic accident data，by using statistical analysis methods，and based on the analysis results，this article explores the influencing factors and causes of interchange safety，and on this basis it proposes the interchange safety design suggestions and safety guarantee measures.

Flexible design;Interchange;Speed;Safety measures

0 引言

近年來，隨著靈活設(shè)計(jì)理念的不斷發(fā)展以及設(shè)計(jì)中人文意識(shí)的不斷加強(qiáng)，立交設(shè)計(jì)的優(yōu)化顯得尤為重要，優(yōu)秀的立交設(shè)計(jì)不再是簡(jiǎn)單地滿足規(guī)范要求，而是在此基礎(chǔ)上結(jié)合各個(gè)項(xiàng)目的特點(diǎn)，對(duì)互通式立交進(jìn)一步優(yōu)化，力求在設(shè)計(jì)階段提高立交設(shè)計(jì)的安全性，從而實(shí)現(xiàn)立交行駛中安全、方便、舒適、愉悅的和諧統(tǒng)一[1]。與此同時(shí)，針對(duì)一直以來高速公路中互通式立交路段交通事故多發(fā)的嚴(yán)峻形勢(shì)，2015-12-23國(guó)家交通部發(fā)布了《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》（JTG/T B05-2015），該規(guī)范中明確指出二級(jí)及二級(jí)以上的干線公路在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)進(jìn)行交通安全評(píng)價(jià)[2][3]。

目前，國(guó)內(nèi)公路行業(yè)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行互通式立交的方案比選設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)優(yōu)先考慮互通匝道的通行能力、主次交通流方向等，而對(duì)設(shè)計(jì)階段互通式立交安全性分析有所忽視，如對(duì)立交間距評(píng)價(jià)、匝道速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)、停車視距及分合流識(shí)別視距評(píng)價(jià)等重視不夠[4]。

本文將結(jié)合浙江省懷魯樞紐的實(shí)測(cè)交通事故數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計(jì)分析方法研究速度和安全措施對(duì)互通式立交安全的影響。本文數(shù)據(jù)主要來源于交警部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)以及原施工圖設(shè)計(jì)的資料。

1 懷魯樞紐交通事故統(tǒng)計(jì)分布及分析

1.1 懷魯樞紐概況

諸永高速溫州方向楓樹嶺隧道至懷魯樞紐（K52+000～K61+960）段位于諸永高速中間路段，起點(diǎn)為楓樹嶺隧道，終點(diǎn)為懷魯樞紐。該路段有大型樞紐1處（懷魯樞紐），停車區(qū)1處（東陽檢修區(qū)），隧道2座（楓樹嶺隧道、烏竹嶺隧道），橋梁6座（羅店高架橋、烏竹溪1號(hào)橋、烏竹溪3號(hào)橋、烏竹溪4號(hào)橋、烏竹溪5號(hào)橋、懷魯樞紐主線橋，其中500 m以上大橋3座）。楓樹嶺隧道出口距檢修區(qū)分流點(diǎn)312 m（距分流鼻為640 m），懷魯樞紐分流鼻距離烏竹嶺隧道出口僅為360 m。

研究路段為連續(xù)下坡路段，起點(diǎn)為K52+012的楓樹嶺隧道（長(zhǎng)度1 284 m、上坡坡度為2.8%），連續(xù)長(zhǎng)下坡坡頂處位于溫州方向楓樹嶺隧道出口約380 m的停車區(qū)范圍內(nèi)（K53+716.7），坡底位于懷魯樞紐后的K62+500處，全長(zhǎng)8.78 km，平均縱坡2.31%。但受水庫水位等控制標(biāo)高的影響，K56+510～K61+145路段（4.64 km）坡陡彎急落差大，平均縱坡3.41%，內(nèi)含三段4.4%/600 m、4.0%/800 m、4.0%/785 m的陡坡，是典型的“臺(tái)階式”連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段，部分路段還是急彎陡坡組合路段。這個(gè)路段還設(shè)置有烏竹嶺隧道（K58+351～K58+996）和懷魯樞紐互通式立交，懷魯樞紐分流鼻距烏竹嶺隧道出口僅為360 m，是典型的隧道與互通出口小間距路段。為滿足對(duì)制動(dòng)失靈的大貨車提供緊急避險(xiǎn)的需要，在K61+300長(zhǎng)陡下坡的坡底位置設(shè)置有一處避險(xiǎn)車道，但避險(xiǎn)的大貨車易與懷魯樞紐金華至溫州方向駛?cè)氲慕煌靼l(fā)生交織運(yùn)行，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。懷魯樞紐主線和匝道橋梁部分橋高墩長(zhǎng)，橋面與地面平均高差為40 m，最高處達(dá)53 m，應(yīng)加強(qiáng)護(hù)欄防護(hù)。

1.2 事故綜合資料

1.2.1 事故嚴(yán)重程度分布

2009-02-13至2013-06-02期間，諸永高速公路楓樹林隧道至懷魯樞紐段共發(fā)生交通事故分布如圖1所示。

1.2.2 事故天氣分布

為研究天氣對(duì)交通事故的影響，本文對(duì)交通事故發(fā)生時(shí)的天氣狀況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，交通事故主要發(fā)生在晴天、雨天和雪天，分別占37.54%、26.25%和25.91%。從統(tǒng)計(jì)可看出，冰雪等惡劣天氣條件的天數(shù)少，但事故量所占比例較大。該路段位于山澗，氣溫相對(duì)較低，其中K57附近為橋梁路段，冰雪天氣條件下，極易結(jié)冰。2013年以來，兩次冰雪天氣（共7 d）下，因路面結(jié)冰，該路段共發(fā)生交通事故50起，占該路段事故總數(shù)的73.5%，占同期轄區(qū)全路段事故總數(shù)的64.9%。[KH-*2/3D]

1.2.3 事故類型分布

如圖3所示，本文研究路段交通事故類型繁多，而發(fā)生相對(duì)集中、發(fā)生幾率最高的事故是尾隨相撞，占比接近一半（48.5%），其它事故類型所占比重詳見圖3。[KH-*2/3D]

1.3 事故形態(tài)空間分布

研究路段（楓樹林隧道至懷魯樞紐）統(tǒng)計(jì)期間3種常見事故形態(tài)的空間分布分別見圖4～6。

圖4表明，研究路段尾隨相撞事故主要發(fā)生在楓樹林隧道路段（K53+000～K53+500）、K57+000～K57+500段（縱坡為-4.4%，平曲線半徑為600 m）、K59+000～K59+500段（烏竹嶺隧道出口之后，懷魯樞紐出口范圍內(nèi)）以及K60+000～K60+500段（懷魯樞紐入口前，縱坡較大）。其中K57+000～K57+500段總共發(fā)生44起尾隨相撞事故，有32起是由于路面結(jié)冰引起的。

圖5表明，研究路段同向刮擦事故主要發(fā)生在烏竹嶺隧道出口之后，懷魯樞紐匝道出口范圍路段（K59+000～K59+500），在其他路段分布較為分散。其中在K59+000～K59+500段發(fā)生8起同向刮擦事故，占所有同向刮擦事故的22.22%。立交出口處，車輛變更車道和減速駛出頻繁，車輛間的干擾較大;再者，此處車速較高，容易引發(fā)同向刮擦事故。

圖6表明，翻車事故主要發(fā)生在K61+000～K61+500段，共發(fā)生了4起翻車事故。經(jīng)過分析，事故原因可能是此段道路位于長(zhǎng)下坡路段的坡底附近，車輛積累的速度較高，而且處于平面圓曲線上（半徑為2 000 m），較高的車速和轉(zhuǎn)彎導(dǎo)致駕駛員操作不當(dāng)，引發(fā)翻車事故。

2 基于懷魯樞紐實(shí)測(cè)交通事故對(duì)影響互通式立交安全因素的分析

2.1 速度

由以往研究可知，車輛“運(yùn)行速度”與“實(shí)際速度”的差異將對(duì)交通安全造成較大影響。而美國(guó)學(xué)者Solomon也在早期對(duì)車速和平均車速的差值與事故率進(jìn)行了相關(guān)研究。其研究結(jié)果表明，事故率與車速差值成正比，無論車速是否高于或低于平均車速，差值越大，事故率越高[4]。

根據(jù)實(shí)測(cè)的速度，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法，分別研究懷魯樞紐各個(gè)測(cè)點(diǎn)所有車型速度標(biāo)準(zhǔn)差變化，如圖7所示。

從圖7可以看出，K55+200處所有車型速度標(biāo)準(zhǔn)差為19.3，在開始下坡路段，距離長(zhǎng)下坡起點(diǎn)有1.5 km，且從下坡起點(diǎn)到此樁號(hào)有長(zhǎng)693.3 m的3%的下坡路段，但只在K53+415有一個(gè)限速標(biāo)志。限速標(biāo)志設(shè)置不合理，會(huì)導(dǎo)致車輛速度較高，速度離散性較大，快速車超車頻繁，追尾事故多，安全性較差。

K57+100處所有車型速度標(biāo)準(zhǔn)差為16.9，所有車輛速度均為上升趨勢(shì)，且大型車比小客車上升趨勢(shì)明顯，所以速度離散性與坡頂相比有所降低，但小客車與大貨車間的速差仍較大，快速車超車頻繁，追尾事故多，安全性較差。

K59+050處所有車型速度標(biāo)準(zhǔn)差為20.2，這是烏竹嶺隧道出洞口段，-2.9%下坡路段坡底。此路段因立交和隧道間距較近而設(shè)計(jì)成3車道斷面，最外側(cè)車道為懷魯樞紐減速車道。由于車輛分流，并處在長(zhǎng)下坡末端和直線路段，速度離散性較大，安全性較差。

2.2 匝道線形

根據(jù)相關(guān)研究成果，由于地形限制或其它原因所致，收費(fèi)站與互通立交間距過近，尤其是接入收費(fèi)站匝道的下坡縱坡比較大，極易造成出互通的車輛由于減速不充分而沖撞收費(fèi)站;或因進(jìn)入收費(fèi)站的漸變率和漸變段設(shè)計(jì)不合理，而影響互通立交車輛的順暢出入，從而造成交通事故[5]。

經(jīng)調(diào)查，G1513麗溫高速公路青田互通出口A匝道橋端部與青田收費(fèi)站的收費(fèi)站廣場(chǎng)相接的部位發(fā)生多起交通事故，主要是因?yàn)橄嘟硬课坏腁匝道是坡長(zhǎng)為155 m的坡度為3.92%的下坡路段，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定設(shè)計(jì)速度為35 km/h時(shí)，出口匝道下坡路段最大縱坡為4%，匝道縱坡因地形困難或用地緊張可增大1%[6];而連接A匝道和青田收費(fèi)站廣場(chǎng)的漸變段長(zhǎng)度為30 m，廣場(chǎng)過渡寬度為8.9 m，廣場(chǎng)收斂漸變率為3.4，《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》中規(guī)定收費(fèi)站廣場(chǎng)收斂漸變率一般為5～7，極限值為3[5]。雖然縱坡、收斂漸變率都滿足要求，但這些都和規(guī)定的極限值很接近，考慮到由于車輛在A匝道下坡以較快的速度駛?cè)胧召M(fèi)站廣場(chǎng)，而且大型車輛還要經(jīng)過大角度的轉(zhuǎn)彎才能變換到收費(fèi)站外側(cè)的超寬收費(fèi)車道，可見收費(fèi)站廣場(chǎng)這樣的線形組合是很不安全的，易引起交通事故。

3 結(jié)語

通過對(duì)懷魯樞紐互通實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)及事故資料進(jìn)行分析，可以得出如下結(jié)論及建議：

（1）在設(shè)計(jì)互通式立交匝道時(shí)，設(shè)計(jì)速度是首要考慮的，在此基礎(chǔ)上再考慮匝道出入口線形、平縱組合、匝道出入口視距等指標(biāo)。

（2）在互通式立交安全分析評(píng)價(jià)中，車輛“運(yùn)行速度差”是非常關(guān)鍵的一個(gè)指標(biāo)，往往也是誘發(fā)交通安全事故的重要原因，本文統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)果也正好驗(yàn)證了這一點(diǎn)。因此，對(duì)互通進(jìn)行安全性分析時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)考慮這一影響因素。

（3）互通式立交路段是事故多發(fā)區(qū)域，因此建議加強(qiáng)雨天和雪天的預(yù)警、巡查和交通管理;加強(qiáng)冰雪天氣的路面防滑和速度管理;加強(qiáng)陡坡急彎路段的速度控制、視線誘導(dǎo)和路面防滑措施;優(yōu)化樞紐互通式立交出口的指路標(biāo)志和地面文字標(biāo)記;加強(qiáng)交通流的誘導(dǎo)、監(jiān)控和管理。

參考文獻(xiàn)：

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