山區(qū)公路特殊路段行車安全性研究

王 磊

（山西省交通規(guī)劃勘察設計院有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

我國是一個多山國家，山地面積占比超過65%，隨著我國公路網(wǎng)的不斷加密和完善，山區(qū)公路的路網(wǎng)密度和路網(wǎng)里程不斷提升，因山區(qū)環(huán)境相較平原地區(qū)更加惡劣，導致山區(qū)公路的路域環(huán)境更加復雜，以長大縱坡、陡坡急彎、線形組合不良等為特點的特殊路段比重較高，致使公路的通行安全保障工作難度更大[1]。為了深入探討山區(qū)公路的通行安全問題，本文以山區(qū)公路為研究對象，擬進一步厘清不同風險因素對山區(qū)公路安全通行的影響，為山區(qū)公路特殊路段的安全通行保障工作提供理論參考。

1 山區(qū)公路特殊路段行車安全風險因素研究

受區(qū)位因素影響，山區(qū)公路普遍存在技術等級偏低、展線條件差、視距不良、路側臨險、路域環(huán)境復雜、路面養(yǎng)護不及時、沿線交安設施不完善等諸多問題；就建成通車的山區(qū)公路而言，線路走向、橫縱斷面形式均已確定，故針對絕大多數(shù)風險影響因素的安全提升空間極其有限。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，山區(qū)公路路面狀況不良、路域范圍內(nèi)交安設施不完善，是誘發(fā)特殊路段交通安全事故的重要因素[2]，同時也是最有安全提升空間的兩大影響因素。為了最大限度降低山區(qū)已建成公路特殊路段的安全風險水平，本文擬針對上述兩大影響因素展開具體研究。

1.1 山區(qū)公路特殊路段路面狀況影響因素研究

山區(qū)公路路面狀況評價指標較多，本文結合山區(qū)公路特殊路段特點，重點選擇了以下四大影響因素，即：路面凈寬、路面平整度、路面抗滑性、路肩寬度。

1.1.1 路面凈寬

既有研究表明，在道路線形、橫縱斷面參數(shù)相同的條件下，路面凈寬對駕駛員駕駛心理的影響尤為明顯[3]，在路面凈寬足夠的條件下，駕駛員在彎道超車時安全感更高，不容易出現(xiàn)駕駛失誤，相應的事故率更低。路面凈寬與對應路段交通事故率間的相關關系如圖1[3]。

圖1 路面凈寬與對應路段交通事故率間的相關關系

據(jù)圖1可知，對于山區(qū)公路而言，車道凈寬并非越寬越好，當寬度超過臨界值后，由于車道寬度過大，容易出現(xiàn)車輛頻繁穿插超越和長時間糾纏等問題，反而增加了安全風險，圖1給出的最合理車道寬度為雙車道7.5 m。

1.1.2 路面平整度

路面不平整也是誘發(fā)山區(qū)公路交通事故率居高不下的主要原因之一。因路面不平整，車輛在行駛過程中需要避讓、急剎，當車流量較大時，極易導致追尾、甩尾等事故；經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，路面平整度與交通事故率之間呈拋物線形相關關系，意味著路面平整度對交通事故率的影響呈現(xiàn)先快速增加后緩慢下降的趨勢，拋物線頂點對應交通事故率的理論最大值[3]。

1.1.3 路面抗滑性

路面抗滑性下降是導致重、特大交通事故的直接因素之一，尤其對于山區(qū)公路，大型載重車輛一旦出現(xiàn)因路面濕滑導致的制動失效，將引發(fā)嚴重的連環(huán)交通事故，造成的后果不堪設想。理想狀態(tài)下的瀝青路面抗滑性能夠滿足不同車型的安全剎車距離要求，但受各種復雜天氣環(huán)境影響，路面容易濕滑、結冰，致使路面抗滑性呈現(xiàn)斷崖式下降。圖2給出了不同工況路面抗滑性與交通事故率的關系[3]。

圖2 不同工況路面抗滑性與交通事故率的相關關系

1.1.4 路肩寬度

路肩寬度影響著駕駛員的駕駛心理，尤其是山區(qū)公路的高邊坡路段，如果路肩寬度設計過小，駕駛員更偏向于向道路中間行駛，增加了與對向車道車輛發(fā)生碰撞的概率，此外，路肩寬度過小，也給交安設施的布置造成較大困難?，F(xiàn)有研究表明，山區(qū)公路的路肩設計寬度應取1～3 m，大于或小于最優(yōu)路肩寬度，對應的交通事故率均會明顯增加[3]。

1.2 山區(qū)公路特殊路段路域交安設施影響因素研究

山區(qū)公路特殊路段路域交安設施主要包括：標志標線、防護設施及特殊設施3類，以下分別就其對特殊路段運營安全的影響進行簡要闡述：

a）標志標線 標志標線作為公路最基礎的交安設施，在山區(qū)公路的安全通行中發(fā)揮著基礎保障作用。目前，山區(qū)公路中標志標線缺失、反光不良等問題較為突出，無法充分發(fā)揮出標線的引導和標牌的提示功能，給安全行車埋下巨大隱患。

b）防護設施 防護設施作為山區(qū)公路中重要的物理保護設施，對山區(qū)公路安全通行起到“兜底”作用，山區(qū)公路中常用的防護設施有：防撞護欄、防撞墩等。目前，山區(qū)公路中的防護設施普遍存在布置缺失、防撞等級低等問題。

c）特殊設施 特殊設施主要針對山區(qū)公路中的特殊路段設計，由于山區(qū)公路的橋隧比極高，橋隧連接段占比較大，通常情況下，橋隧連接段的路況容易出現(xiàn)突變，需要駕駛人員提前做好預判和準備，因過渡標線、預警標志、誘導標志布置不合理或缺失[4]，致使駕駛員無法有效作出預判，容易引發(fā)車輛與橋隧實體結構的撞擊事故。

2 山區(qū)公路特殊路段行車安全風險量化研究

為了進一步提高山區(qū)公路的運營期安全水平，就必須從影響山區(qū)公路運營安全的主觀因素切入，即做好山區(qū)公路，尤其是特殊路段的路面狀況和路域交安設施優(yōu)化工作；考慮到不同影響因素對運營安全的影響程度不同，加之山區(qū)公路的養(yǎng)護及安全經(jīng)費有限，為了最大程度發(fā)揮優(yōu)化效果，應對不同影響因素進行量化研究，明確不同影響因素的權重大小，為下一步的資金投入提供理論基礎。

2.1 路面狀況導致的行車安全風險量化研究

擬借助層次分析模型計算不同影響因素的權重大小，為了滿足不同影響因素間的量化對比需求，引入比率標度，結合專家意見、理論分析、文獻分析、實地調(diào)研等方式，給出層次分析模型中判斷層內(nèi)不同影響因素之間的比率標度指標，比率標度根據(jù)兩要素對比程度大小分別用1、3、5、7、9表示[5]，且不同要素的對比關系滿足式（1）：

式中：aij表示因素i與j比較得到的判斷矩陣。

為了簡化模型計算，本文擬選用求根法計算判斷矩陣的特征向量近似解，假定層次分析模型構建的判斷矩陣為A，其對應的特征向量W為影響因素對應的權重值，特征向量W與判斷矩陣A之間滿足如下關系，詳見式（2）：

本節(jié)針對上文中提及的路面凈寬、路面平整度、路面抗滑性、路肩寬度四方面內(nèi)容，構建相應的層次分析模型，采用德菲爾法計算各影響因素兩兩對比標度值，最終給出的判斷矩陣A如下：

經(jīng)計算，判斷矩陣的特征向量W結果如下：

通過層次分析法得到了路面凈寬、路面平整度、路面抗滑性、路肩寬度四因素相應的權重值，權重由高到低依次為：路面抗滑性、路面凈寬、路面平整度、路肩寬度，研究結果認為，路面抗滑性對山區(qū)公路特殊路段的安全運營影響最大，應加強該方面的應急處治和日常養(yǎng)護能力，確保路面抗滑性始終處于較佳水平。

2.2 路域交安設施導致的行車安全風險量化研究

同樣采用層次分析法計算路域交安設施影響因素權重指標，具體計算過程同上，本文不再贅述。本節(jié)針對上文中提及的標志標線、防護設施及特殊設施三方面內(nèi)容，構建相應的層次分析模型，通過專家咨詢和現(xiàn)場調(diào)研相結合的方式，得出了模型的判斷矩陣A如下：

經(jīng)計算，判斷矩陣的特征向量W結果如下：

通過層次分析法得到了標志標線、防護設施及特殊設施三因素相應的權重值，權重由高到低依次為：防護設施、特殊設施、標志標線。研究結果認為，防護設施對山區(qū)公路特殊路段的安全運營影響最大，應加強該方面的提檔升級和日常養(yǎng)護能力，充分發(fā)揮防護性交安設施的安全“兜底”能力。

3 結語

綜上，本文系統(tǒng)闡述了影響山區(qū)公路特殊路段運營安全的主、客觀風險，重點從主觀因素出發(fā)，圍繞路面狀況和路域交安設施兩方面，對主觀影響因素進行了細分，并借助層次分析模型，對不同細分影響因素的權重進行了量化分析，為進一步明確山區(qū)公路特殊路段的安全運營管理重點提供了參考。