基于事故数据分析的山区高速公路事故易发段对策研究

青光焱

（招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067）

0 引言

高速公路不仅是交通运输现代化的重要标志，也是一个国家现代化的重要标志。审视世界高速公路发展史，不难发现，以“快速、安全、经济、舒适”为特征的高速公路如同汽车一样，从诞生的那一刻起，就深刻影响着它所服务的每一个人和触及的每一寸土地，高速公路的发展不仅仅是经济的需要，也是人类文明和现代生活的一部分。但在我国，高速公路的事故率远远高于普通公路[1]，高速公路交通事故死亡率也较高。与发达国家相比，2005 年我国高速公路亿车公里死亡率为2.6，同年美国、日本、法国、德国等国家均为0.5以下。目前我国高速公路高事故率与高死亡率困扰着中国高速公路的主管部门及公路的使用者。

在我国山区高速公路运营中，这种情况更为严重。山区高速公路主要分布于我国西南地区，地形地质复杂，桥隧比大，长大纵坡路段较多，道路线形不良，冬季雾大、阴雨连绵、路面湿滑，夏季多雾多雨等是导致交通事故频发的重要因素。以典型事故多发路段作为研究对象，综合分析交通事故发生的形态，道路结构、人的因素、道路运行环境等因素之间的关系，剖析交通事故产生的直接或间接因素，在此基础上提出针对性的处治对策，以提高道路的容错能力，减少或避免交通事故的发生。

马壮林等[2]分析了高速公路的交通事故数与时间、道路空间结构及交通运行环境等潜在因素之间的关系，从时间和空间角度选择了9 个自变量，构建了模型，结合典型交通事故多发段的数据，提出了合适的路段划分方法。高速公路中长大下坡路段设置避险车道是一种有效的被动安全设施，李超等[3]用灰色定位模型确定了公路的避险车道设置位置。山区高速公路隧道群路段因视线变化频繁、自然环境差异大等，也是交通事故频发路段，国威等[4]引入可变模糊理论中的相对差异函数，建立了高速公路隧道群交通安全评价模型，并将层次分析法、信息熵法应用于浙江省某高速公路隧道群的交通安全评价，且指出上述方法具有较好的实用性。付锐等[5]研究了连续下坡道路的纵坡坡度、坡长与事故率的关系，从采集的路段参数数据看，事故率与平均坡度、不同纵面参数之间的相关性差异显著。游克思等[6]构建了基于质点模型与考虑车辆侧倾作用的侧滑失效功能函数，分析了曲线路段的行车安全性。陈斌等[7]研究了急弯陡坡、连续缓坡及陡坡的线形组合路段的交通事故特征和事故发生的原因。

本文针对某高速公路交通事故多发路段，分析本高速公路及本路段道路空间结构、交通事故的形态、运营环境等有关因素进行综合分析，并提出了处治对策，从采取对策后的实际运营效果来看，提高了道路的容错能力，极大地减少或避免了交通事故的发生。

1 事故多发路段基本概况

某山区高速公路路段，为双向4车道，设计车速为80km/h。行车道宽3.75m，中间设绿化隔离带与波形防撞护栏，护栏立柱间距为4m。该路段弯多坡陡，最小转弯半径为420m，最大纵坡坡度为4.5%；进城方向为连续长下坡路段，高差150 多米，此段道路平均纵坡坡度为3.47%，连续设置了5个反向曲线。

根据调查得知，从2000 年4 月道路通车起至2010 年10 月，该路段共发生简易交通事故365起，一般交通事故57 起，重、特大交通事故11起，造成了重大人员伤亡，是事故多发路段，又被称为“魔鬼”路段。

2 事故数据分析

事故形态分析主要针对2000—2010 年间所发生的16起典型交通事故，其中包括11起重、特大交通事故，对数据进行多角度的分析。

2.1 交通事故时段分析

交通事故时段分析结果见图1。

图1 交通事故时段分析示意图

由图1 可知，交通事故主要集中在8：00—10：00、16：00—18：00、20：00—22：00。

2.2 交通事故天气原因分析

交通事故天气原因分析结果见图2。图2 表明，天气晴朗时事故发生的比例较大，雨天对交通事故发生的影响较小。

2.3 交通事故类型分析

交通事故类型分析结果见图3。

2.4 交通事故发生进出城方向分析

交通事故发生进出城方向分析结果见图4，进城方向为下坡，出城方向为上坡。

图2 交通事故天气分布示意图

图3 事故类型分布示意图

图4 交通事故进出城方向分布置示意图

由图4中的数据分析可知，事故主要发生于进城方向，即下坡方向。

3 事故成因分析

3.1 道路平面线形分析

该路段有多个连续平面曲线相连，且半径均较小，最小半径为420m，图5为路线平面图。

3.2 道路纵断面线形分析

道路纵断面线形见图6。本路段最大纵坡坡度为4.5%，平均纵坡坡度为3.47%，最大坡长为1 614m，最小坡长为300m。

3.3 原路面超高分析

经实地检测超高值，由于多年的运营，超高有损失，且运行车速一般比设计车速高，原设计超高无法满足实际运行速度的要求。

图5 路线平面图（单位：m）

3.4 运行速度检验

运行速度是指中等技术水平的驾驶员根据实际道路条件、交通条件、良好气候条件等能保持的安全速度。通常采用测定速度的第85 百分位行驶速度作为运行速度。

运行速度的计算与评价标准按《公路项目安全性评价指南》[8]中的运行速度模型计算，并以相邻路段运行速度的差值△V85作为评价指标，评价标准如下：

∣△V85∣＜10km/h时，运行速度协调性好；

10km/h≤∣△V85∣≤20km/h 时，运行速度协调性较好，条件允许时宜适当调整相邻路段技术指标；

∣△V85∣＞20km/h时，运行速度协调性不良。

通过运行速度计算分析，该高速公路货车双向运行速度在65～75km/h 之间，小车双向运行速度在110～120km/h 之间。相邻路段小车运行速度的差值△V85＞10km/h 的路段共计30 段，由运行速度验证标准知，这30 段需要调整相邻路段技术指标或采用必要的交通警示等措施，以提高车辆运行的安全性。

通过上述平纵线形分析可看出，道路平纵线形均较差，平纵组合也差。运行速度检验结果表明，本路段道路运行速度协调性不良。

图6 路线纵断面图

3.5 路面抗滑性能分析

根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006）的要求，年平均降雨量大于1 000mm时，路面横向力系数SFC60≥54，按照《公路技术状况评定标准》（JTG H20—2007），对本路段抗滑能力检测结果表明，本路段抗滑能力评价结果均为“次”和“差”，直接影响到了行车安全，增大了交通事故发生的概率。

3.6 交通事故综合原因分析

高速公路交通事故的产生原因非常复杂，事故可能由单一因素造成，也可能由多个因素综合造成，因此，一般从交通事故参与者、车辆类型及状况、道路设施、交通环境、交通组织管理五个方面，即人、车、路、环境、管理五个方面构成的系统进行分析。本文结合某典型事故易发路段，对上述几个方面进行综合分析，找出交通事故发生的机理，为采取对策提供重要依据。

（1）人的因素

在交通系统中，“人”包括车辆的驾乘人员与公路上的行人。从事故形态分析中的16 起典型交通事故中可以看出，有3 起交通事故为撞击行人，说明行人也是造成交通事故的重要因素。同时本路段进城方向交通事故比重较大，表明了驾驶员疲劳驾驶或思想麻痹、长下坡处为了省油而采用空档行驶以及对本路段路况不了解是导致交通事故的主要因素。

（2）车辆因素

在本高速公路运行车辆的构成中，大型货车约占10%左右，且超载现象较为普遍，车辆实际运行速度通常在100km/h以上，大于本路段设计时速80km/h。同时，由于本高速公路车辆构成多元化，性能、制动距离不同等因素是导致交通事故的又一原因。

（3）道路线形及结构

本路段由连续5 个弯道组成连续S 形曲线，平曲线半径均较小，平曲线组合较差。此路段超高测量结果显示，目前实际超高无法满足实际运行速度下车辆对超高的要求，极易造成车辆冲向中分带或路侧护栏；纵断面线形组合也较差，本路段平均纵坡坡度为3.47%，坡度为4.5%的情况下最大坡长为1 614m。路面抗滑测量结果表明，本路段抗滑评价结果均为“次”和“差”，小于规范的要求值，增大了交通事故发生几率。

（4）道路环境

道路沿线植被茂密，树木较多，行车视距不足，行车视线较差，影响行车安全。本路段前后较远距离才设置有服务区，长时间的行驶造成驾驶员与车辆制度系统均产生疲劳，产生严重安全隐患；本路段恰处于两段不同设计标准的高速公路的交界处，前一段设计时速为100km/h，道路线形非常好，而本路段设计时速为80km/h，且道路平纵线形组合较差。不同路段的设计速度差异及道路线形组合的极大变化，导致驾驶员驶入该段高速公路时未及时转换思维，造成超速行驶。

（5）交通组织管理

本路段长期采用锥形筒压缩一个车道对车辆进行强制减速，不但影响道路通行能力，而且也无法从根本上解决问题，还极易导致追尾事故。

4 对策分析

根据交通事故发生的形态及道路线形进行综合分析，主要针对进城（下坡）方向在下列几个方面采取对策：

（1）提高中分带及路侧边缘护栏的防撞能力；

（2）提高路面的附着能力；

（3）调整及恢复原路面超高值；

（4）加强对过往车辆的警示并进行客货分流；

（5）加强对运营环境的监控。

4.1 提高中分带及路侧边缘护栏的防撞能力

通过对发生的典型交通事故进行分析，大货车冲向对向行车道的情况基本上均发生在K1703+780—K1706+280 段，全长1 450m，因此只对本路段中分带新设混凝土防撞护栏，高度为120cm，最宽处为100cm，强度较规范SAm级更高，为特殊设计。并针对车辆冲出路幅之外的填方路段，在路侧采用加强型三波护栏。

4.2 提高路面的附着能力

对本路段进行了大修罩面，表面层采用抗滑性能较好的SMA—13 作为抗滑表层，同时，在弯道处铺筑了7mm 厚彩色抗滑路面，可有效减小车辆制动距离。

4.3 调整及恢复原路面超高值

由于本道路线形条件较差，为连续S弯道，并且为长下坡，原设计车速为80km/h，但汽车实际行车速度达到100km/h以上，因此原设计弯道超高不足，需进行一定调整。

4.4 加强对过往车辆的警示并进行客货分流

加强对行驶车辆的警示作用，目的是提示车辆减速行驶或进入事故多发路段之前主动减速，主要包括如下几方面内容：

（1）在距长下坡起点5km与1km处设置长下坡预告标志，在距长下坡1km及长下坡起点处设置客货分流标志，在S弯道处设置太阳能线形诱导标志等标志，具体设置见图7；

图7 标志设置纵断面图

（2）下坡方向在超车道边缘线、主车道与应急停车道之间设置黄色振荡标线，主车道与超车道之间设置双黄振荡标线，以便进行客货分流，应急停车道宽度由3.5m压缩至2.5m，具体设置详见图8；

图8 标线布置平面图

（3）下坡方向，在进入每处弯道圆曲线之前，间隔设置总长度为110m 的彩色振动带，见图9。

图9 彩色振动带设置示意图（单位：m）

4.5 加强对运营环境的监控

为了及时发现本路段发生的交通事故，避免次生事故的发生，在本路段每处弯道位置均设置视频监控，共设置5处。

5 结语

本文针对山区高速公路事故多发段的事故数据、道路线形参数及运行速度进行了分析，指出多种因素的综合作用是该路段事故多发的根本原因。本文的研究可以为类似路段的处治提供借鉴。两年多的运营情况表明，本路段采取上述对策后，截至目前没有再发生重特大交通事故，仅发生过几次轻微擦挂事故，比处治前的交通安全形势有极大改善，起到了立竿见影的效果。

[1] 裴玉龙. 道路交通安全[M]. 北京：人民交通出版社，2007.

[2] 马壮林，邵春福，胡大伟，等.高速公路交通事故起数时空分析模型[J]. 交通运输工程学报，2012，12（2）：93-99.

[3] 李超，王玉兰，王长中.公路避险车道灰色定位评估模型[J].长安大学学报：自然科学版，2012，32（5）：39-44.

[4] 国威，潘晓东，蒋曙豪.基于相对差异函数的隧道群交通安全评价[J].同济大学学报：自然科学版，2013，41（1）：101-105.

[5] 付锐，郭应时，袁伟，等.连续下坡道路事故率与纵面参数关系研究[J].中国公路学报，2009，22（3）：101-106.

[6] 游可思，孙璐，顾文钧.公路平曲线半径可靠性设计理论与方法[J].交通运输工程学报，2012，32（6）：1-6.

[7] 陈斌，袁伟，付锐，等.连续长大下坡路段交通事故特征分析[J]. 交通运输工程学报，2009，9（4）：75-78，84.

[8] 华杰工程咨询有限公司.公路项目安全性评价指南[M].广州：广州出版社，2004.