公路設(shè)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(shè)計工作。

文章立足道路設(shè)計者角度，從視距、平縱線型組合、曲率半徑、路幅布設(shè)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(yīng)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(jīng)濟和社會發(fā)展的基石，發(fā)揮著促進經(jīng)濟貨物運輸、文化及勞動力流動、資源流動配置的作用。經(jīng)過數(shù)十年的建設(shè)，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(jīng)濟進一步發(fā)展及戰(zhàn)略需要，我國仍然具有較高的公路建設(shè)需求。

但是，在公路快速發(fā)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(guān)注與重視。自20 世紀80 年代我國公路發(fā)展初期至今，交通事故率逐年攀升[1]。交通事故發(fā)生的原因很多，但是目前大多數(shù)研究者都是基于“人-車-路-環(huán)境”構(gòu)成的安全體系來探討安全事故發(fā)生原因，甚至將交通事故責(zé)任更多地歸咎于人的不規(guī)范駕駛行為上，而忽視道路系統(tǒng)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(tǒng)中可能導(dǎo)致安全事故的缺陷主要存在于道路設(shè)計與道路養(yǎng)護兩個方面，設(shè)計不合理將無法構(gòu)建安全的道路系統(tǒng)，養(yǎng)護不完善道路將無法可持續(xù)地提供安全的行駛條件。本文將立足道路設(shè)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(yīng)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(fā)生與視距關(guān)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(dǎo)致駕駛員的視線不能直接到達視距范圍，從而出現(xiàn)無法觀察對方車輛、行人動態(tài)視野盲區(qū)的現(xiàn)象，在這種情況下極易發(fā)生交通事故，因此在道路設(shè)計過程中應(yīng)對視距進行充分考慮。

根據(jù)駕駛發(fā)現(xiàn)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(shè)計應(yīng)用過程中，停車視距與超車視距應(yīng)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(fā)現(xiàn)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(dǎo)致交通安全事故的路段。

在平面彎曲路段中，彎道內(nèi)側(cè)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(shè)計過程中應(yīng)適當增大轉(zhuǎn)彎半徑或?qū)ψ璧K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(guī)范規(guī)定值。

凹型變坡路段汽車燈照范圍受限或在邊坡路段設(shè)有涵洞時駕駛員視線受阻，導(dǎo)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(xié)調(diào)直接影響車輛駕駛員的行為。長直線段末端設(shè)置急彎曲線、長直線末端設(shè)置陡坡、豎向凸曲線頂部或豎向凹曲線底部設(shè)置平面轉(zhuǎn)彎曲線等都極易造成安全事故。

長直線末端設(shè)置急彎曲線會導(dǎo)致駕駛員在長直線段獲得較高車速，導(dǎo)致入彎車速過高，來不及制動減速，誘發(fā)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(shè)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(shè)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(fā)生碰撞;在豎向凹曲線底部設(shè)置急彎時，車輛行駛速度往往容易超過道路設(shè)計速度，而此時仍需要急打方向盤，易導(dǎo)致車輛偏移車道發(fā)生安全事故。表1為某高速公路事故調(diào)查結(jié)果統(tǒng)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(fā)生率呈現(xiàn)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(chǎn)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(shè)

公路兩側(cè)路肩外側(cè)邊緣間的路基寬度部分稱為路幅，路幅布設(shè)需要根據(jù)設(shè)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(qū)公路或地方性道路，這類車道因橫向?qū)挾仁芟?，超車、會車事故率較高，應(yīng)謹慎應(yīng)用。

單幅雙車道通常是整體式的路基斷面形式，兩側(cè)路幅提供雙向行車。這類路幅設(shè)計需著重注意路面標線及路標設(shè)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(shè)計也存在許多缺陷，如交通量較大時易出現(xiàn)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(shè)計應(yīng)采用雙幅多車道行駛，對于交通量較大的路段甚至可設(shè)置八車道或更多車道，且在中間應(yīng)設(shè)置綠化帶作為分隔帶或采用分離式路基形式。這類路幅設(shè)計具有通行能力大、設(shè)計車速高、事故率低等優(yōu)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(gòu)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(fā)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(gòu)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(tài)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(chǎn)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(shè)計時應(yīng)選擇抗磨耗能力較高的碎石作為集料，結(jié)合道路所在地區(qū)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(yōu)化設(shè)計

平面線型設(shè)計應(yīng)保證合理的直線段長度，在滿足設(shè)計規(guī)范基礎(chǔ)上，保證圓曲線半徑與前后線型相協(xié)調(diào)。另一方面平面定線前期應(yīng)要求設(shè)計人員踏勘現(xiàn)場，掌握沿線地理環(huán)境，保證設(shè)計工作的可操作性與合理性。

縱斷面線型應(yīng)根據(jù)平均縱坡標準，進行陡坡路段線型設(shè)計，保證上坡車輛可發(fā)揮出應(yīng)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(shè)計時，應(yīng)對該路段平面線型進行專項設(shè)計。

3.2 科學(xué)的路標設(shè)計

道路標志設(shè)計是道路設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，科學(xué)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(fā)生率。對于公路路況良好的路段，一般設(shè)置指示標志、限速標志即可;對于路況復(fù)雜，如山區(qū)路段、陡坡路段、多彎路段應(yīng)設(shè)置頻閃燈和道路輪廓標志。同時，路標設(shè)計應(yīng)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(yīng)用場景、滿足使用年限要求;支架結(jié)構(gòu)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(shè)施設(shè)計

設(shè)立道路防護設(shè)施有利于防止與公路無關(guān)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(cè)應(yīng)設(shè)有隔離柵。隔離柵應(yīng)線型平順，強度高不易損壞，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，不可與周邊綠化環(huán)境形成視覺誤差。

道路中線處、進出口處應(yīng)設(shè)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(jié)語

本文從視距、平縱面組合線型、曲率半徑、路幅布設(shè)及路面類型五個方面探討了公路設(shè)計對交通安全的影響。在公路設(shè)計過程中，應(yīng)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(shè)置布置路幅，對于高等級公路應(yīng)采用瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)，并嚴選原材料。為提供道路行車安全，降低事故率，應(yīng)優(yōu)化平面線型，科學(xué)設(shè)置路表和安全可靠的防護設(shè)施。

[1]王志儒，葉婭麗.關(guān)于高速公路路線設(shè)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(shè)計因素對交通安全的影響研究[D].西安：長安大學(xué)，2002.

[3]張 博.我國道路交通事故誘因分析及預(yù)防對策建議[D].北京：首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)，2018.

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