山区双车道公路交通安全隐患改善技术研究

刘荣华，黎 峰，刘唐志，万冬华

(1.山地城市交通系统与安全重庆市重点实验室，重庆400074;2.重庆市公路局养护处，重庆401147)

随着公路交通事业的快速发展，道路交通安全问题已成为人们越来越关注的热点。限于西部地区双车道公路多处于山区险要地段，安保工程实施点多面广，而改造资金有限，大多数公路安保设施缺乏，具有较大的社会危害性，提升公路交通安全服务水平迫在眉睫。由于我国交通事故数据获取的途径较少，且准确性难以得到保证，因此笔者采用宏观、快速的非事故预测分析法，从工程和交通条件角度对影响道路交通安全的因素进行定量和定性分析，旨在有效提高路段的安全性能［1-2］。在资金条件有限的情况下，确定出急需改善的公路交通事故多发点位置，根据其危险程度确定出优先改善顺序［3］，在此基础上，对其进行安全诊断、提出工程措施并根据经济效益进行排序，最终确定处治方案。

1 安全隐患地点的确定

道路交通安全改善的首要步骤，也是最关键的一步，就是确定具有改善潜力，通过安保改善措施可以提高交通安全的点或路段。道路交通安全作为一个复杂的系统工程，它涵盖人、车、路、环境(管理)等多个要素，这些要素相互作用、相互影响，其中任何一个要素出现不协调，都有可能导致交通事故发生。因此，全面、完备地收集涉及人、车、路、环境等要素的信息是确定安全隐患地点的基本前提。通过分析资料，充分了解交通安全现状，确定安全隐患地点，为后续安全诊断和改善方案设计工作提供支撑。一般情况下需要获取的相关资料包括：交通事故数据、运行速度数据、公路技术指标数据、交通流资料、气象资料、现场勘查资料［4］。

道路交通安全隐患地点主要包括两种类型：一是已经被证明存在交通安全问题的路段(或事故多发点);另一种是通过相关安全理论分析存在交通安全隐患的路段［5］。

2 安全隐患地点的诊断

2.1 诊断流程

安全问题诊断采用以非事故预测为基础的间接诊断方法，运用交通安全成因分析、专家咨询、问卷调查、经验判断等方法分析交通事故诱发因素，结合理论与实践经验设计诊断调查表并制定诊断标准，利用现场调查方法判断改善地点具体存在的安全隐患或问题，根据其危险等级和严重性进行排序并提出对应的改善对策，最后应用成本效益比将改善对策进行经济性评价，最后择优实施从而提高交通安全水平。其基本技术路线如图1［6］。

图1 安全诊断改善技术路线Fig.1 Safety diagnosis and improvement technology

2.2 诊断内容

造成交通事故的原因是多方面的，总的来说，组成交通系统的3个要素——人、车、路都有可能成为导致交通事故的原因［7］。在特定的交通环境影响下，由于人、车、路、环境所构成的动态交通系统的某个环节失调从而引起交通事故。所以，交通事故影响因素分析需要从人、车、路、环境这4个方面入手。

从驾驶员、车辆以及安全改善地点本身物理特征、环境特征等角度分析来看，影响交通安全的主客观因素有：危险驾驶行为、车辆性能、道路平纵线形指标、道路表面状况、沿线路侧交通环境、交通安全设施完善程度、视距保证、行人等。结合工程实践和上述主客观因素，对山区双车道公路存在的主要安全隐患进行归纳总结，设计了较为完善、详细的安全诊断调查表，依据现行规范、标准、指南以及工程经验，采用定性与定量方法进行分析，制定了安全隐患危险等级和严重程度评判标准，交通安全研究人员可利用该诊断调查表在调研现场对安全隐患进行评定。由于篇幅所限，笔者给出了部分安全隐患问题的诊断调查表、危险等级和严重程度评判标准，见表1～表3。

表1 山区双车道公路交通安全问题诊断调查Table 1 Diagnosis questionnaire of traffic safety of mountainous two-lane highway

表2 安全隐患危险等级判定标准Table 2 Evaluation standard of traffic safety hazard grade for mountainous two-lane highway

(续表2)

表3 山区双车道公路交通安全隐患严重程度评判标准Table 3 Evaluation standard of traffic safety hazard severity for mountainous two-lane highway

3 安全改善技术

山区双车道公路交通安全隐患改善应综合考虑道路等级、资金状况、车辆组成、运行速度、路侧条件、事故记录等方面，根据不同等级，宜采用一种或多种处治措施。笔者以长大下坡为例介绍安全隐患改善技术。

长大下坡根据平均纵坡大小和连续下坡路段长度两个指标，按照危险程度可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ这3个级别(表2)，长大下坡路段Ⅰ级最危险，如果事故多发，在处治时可提高一个等级。特别说明，长下坡末端接小半径曲线在长大下坡路段中较为常见，如果小半径曲线外侧出现临水临崖、高陡路堤以及临湖等路侧危险路段，在小半径曲线的外侧必须按照路侧危险等级设置消能护栏。

3.1 设置交通标志

进入长大下坡前和长大下坡路段中均应设置连续下坡警告标志，同时可以选择以辅助标志的形式及时向驾驶员提供连续下坡的实时信息，包括：长大下坡长度、长大下坡坡度、途中长大下坡剩余长度。条件允许时，可采用1 000，500，300 m的长大下坡3级预告标志，同时辅以必要的警告标志、限速标志和视线诱导标志。长大下坡路段等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都须设置交通标志。

3.2 减速设施

长大下坡起始点前及长大下坡途中，选择线形较好、视距通透的路段设置减速设施。长大下坡路段等级Ⅰ、Ⅱ必须设置减速设施，等级Ⅲ可视情况选用。

3.3 其它设施

在长大下坡路段适当位置设置加水站、降温池或临时休憩点，在刹车失控事故多发点上设置自救匝道或消能护栏。

3.3.1 设置自救匝道

在长大下坡路段中段和末段等刹车失控事故多发点处设置自救匝道。

3.3.2 设置消能护栏

长大下坡路段可选用具有消能作用的护栏，以强制降低失控车辆车速，降低事故烈度。

对于判断为长大下坡路段等级Ⅰ的刹车失灵事故多发点上，应根据路侧状况，选择设置自救匝道或消能护栏，或者同时设置自救匝道和消能护栏，长大下坡路段等级Ⅱ、Ⅲ可视情况选用。

4 改善对策经济效益分析

每个安全问题都会有一个或多个改善对策与之对应，改善对策实施所需的成本，及其实施后产生的安全效益是不尽相同的。低成本的改善对策，安全效益不一定低;改善对策实施成本高，安全效果也不一定显著，这就需要对改善对策进行经济评价并进行排序，根据排序结果选择性地实施。虽然美国对效益造价比方法做了很多方面的研究，但我国的交通组成、环境、基础设施等因素与美国存在差异，所以不能直接利用其模型。笔者根据效益造价比的方法，将安全改善对策的成本简化为土工费用和设备费用，建立安全改善对策的比选模型，式(1)如下：

式中：Rank为排序值;CRF为事故折减因子，为在交通系统中由于某一项安全改善措施的实施而引起的交通事故数减少的百分率，可以由改善对策实施后3年的事故数和改善对策实施前3年的事故数的比值获得;IC为实施改善对策所需的设备费用;CC为土木费用值。

对于排序模型公式，CRF的值一般为百分数，因此将对式中的分子和分母进行归一化后再进行比较，归一化的排序模型为：

式中：i为第i个改善措施;n为经过分析得到的改善措施的数量。

根据式(2)可以计算得到每项改善对策对应的效益成本比值，按计算结果的大小由高到低对改善对策进行排序，得到所研究的路段安全改善对策的排序结果。在确定优先实施的改善对策时，可以根据排序结果对安全改善地点进行有次序或重点的改善。由于资金、地形、环境等条件的约束，对改善地点不可能同时实施所有的改善对策，这种情况下，应该综合衡量改善对策效益成本比值的排序结果和每项改善对策的造价值，依据安全问题的轻重缓急进行取舍［8］。

5 工程实例分析

5.1 路段基本情况

重庆市渝北区中莲路(科技部、公安部、交通运输部国家道路交通安全科技行动计划项目——山区公路网安全保障技术体系研究与示范工程)为一条通往旅游风景区的山区双车道公路，存在一个长大下坡连续急弯路段，平均纵坡7%，最大纵坡12%，坡长1.8 km，根据表2判断该路段为长大下坡安全隐患等级Ⅱ，急弯外侧有村民居住。旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土后导致车速提高，节假日车流量增多。在某次集会的日子，一辆小轿车因制动失灵撞向路侧，导致多名行人死亡。

5.2 路段存在的主要安全问题

参照评判标准，填写安全诊断调查表，总结出以下主要安全问题：

1)急弯处视距不良，有树木、山体遮挡;

2)弯道线形导致驾驶员视线诱导不良，未采取线形诱导措施;

3)车辆驶入急弯连续下坡速度过高;

4)急弯险要路段路侧防护设施防撞能力不足;

5)急弯连续下坡起始处没有设置警告标志。

5.3 改善对策及排序

可综合采用如下措施：

1)设置相关标志。根据实地路况和设计经验，设置相应的警告标志，及时为驾驶员传递道路信息，引导驾驶员进行正确操作。

2)进行速度控制。在急弯连续下坡容易发生事故的路段设置减速设施，降低车速。

3)视距保证。清除山体、树木等遮挡物体。

4)视线诱导。在弯道路段设置线形诱导标、示警桩等线形诱导设施，同时在示警桩上粘贴反光膜，在夜间达到诱导驾驶员视线的目的。

5)依据路侧危险程度和历史事故资料设置相应等级的护栏。

改善对策效益成本分析结果如表4，全部改善对策实施后的效果见图2。

表4 改善对策效益成本分析Table 4 Benefit and costs analysis for improvement countermeasures

图2 所有改善对策实施后的效果Fig.2 Effect drawing after implementing all the improvement countermeasures

6 结语

针对我国交通事故统计资料获取较难且准确性较差的现状，研究了非事故的、宏观的交通安全诊断技术，运用成本效益分析法对改善对策进行排序，优化安保设计方案，以最低的经济投入获取最大化的安全效益。

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