基于惠盐高速公路改扩建的安全性评价实例应用分析
2022-01-06张永明
张永明
(佛山市建盈发展有限公司，广东 佛山 528313)
1 项目概况
惠深高速公路又称惠盐高速公路，惠深高速公路惠州段起于惠州市的古塘坳，止于惠州市与深圳市交界的坑塘径，经镇隆、新圩、龙岗，南止于深圳市盐田港，全长32.191 km。惠深高速公路工程于1991年3月正式开工建设，于1993年4月全线建成并投入使用。2009年提出改扩建需求，拟扩建先行进行改扩建评价路段桩号为K1+497.847～K16+267.040。
2 安全性评价目标及内容
2.1 安全性评价目标
根据惠深(惠盐)高速公路扩建工程实际情况，较传统的运营期交通安全评价相比，其安全评价范围更广、内容也加丰富。本文重点对惠深(惠盐)高速公路扩建工程的陈江互通先行段实施运营协调性、安全性进行评价，通过调研惠深高速交通流特性、拥堵路段、事故多发路段，旨在从路的线形组合视角下，分析存在的安全隐患、拥堵黑点等问题区段，为改扩建设计提供线形指标的优化建议。
2.2 安全性评价内容
(1)对路线设计使用的技术数据指标符合性检验。开展对该路段采用的平、纵、横指标与规范要求的技术指标的规范检查。
(2)交安设施安全性分析。在既往出现的交通事故中，应对因中大型车引起的事故做深层次的调研分析，如视距、积水、逆向灯光等。
(3)运行车速协调性评价。根据对其实地调研情况及既往统计资料，采用高速公路安全性评价仿真系统对改扩建先行段进行评价，以提出改扩建工程的优化建议。
3 交通事故分析
3.1 基于公安、交管部门事故数据的分析
为更加客观真实反映路段安全水平的变化趋势，考虑道路的里程、交通量情况，以亿车公里为单位对历年记载事故进行了统计分析，见图1。
图1 年亿车公里事故率和亿车公里死亡率
3.2 基于路政事故数据的分析
通过对事故类型形态的分析，可为分析道路条件和安全设施的有效性提供依据，同时为提出安全改善方案提供支撑。先行段2009年按事故形态进行整理分析，见图2。
图2 先行段2009年按事故形态分析情况
4 一般规定及布置检查
4.1 线形评价
(1)技术指标符合性检验
表1 先行扩建段主线指标
经核验，主线指标中各线形指标均能满足《公路路线设计规范》要求。
(2)交通流向分析
图3 先行扩建段交通流向
伯公坳互通现状为惠深(惠盐)高速与G205交叉的菱形互通，其功能主要服务于周边陈江镇和镇隆镇。改建伯公坳互通预测远景(2032年)总转向交通量24 777 pcu/日，以陈江往返深圳和镇隆往返惠州的交通量为主，其他方向的交通量较小。
4.2 运行速度协调性评价
(1)评价采用的指标及标准
①运行速度的连续性、协调性评价指标及标准
设计速度(v)是在良好内外部环境状态下，以驾驶员平均驾驶水平，能保证行车安全的最大行驶速度。而运行速度(v85)指在实际行驶速度中的第85个百分位对应的速度。设计速度主要作为公路线性设计的依据，而运行速度主要作为检测、评价路线质量安全的指标。现以设计速度和实际运行速度v-v85作为运行速度连续性评价的标准进行评价研究。
道路线形由直线、缓和曲线、圆曲线组成，以用相邻线形路段运行速度差的比值RV进行协调性评价标准，按式(1)计算
(1)
式中：RV为相邻两个路段运行速度差的比值；vi为当前路段的运行速度；vi-1为前一路段的运行速度。当RV<0.1时，协调性较好；0.1≤RV≤0.2，协调性一般；RV>0.2时，协调性较差。
②平曲线协调性及舒适性评价指标及标准
平曲线协调性评价指标是检验路线线形连续性的重要指标，是以路段上每一个圆曲线半径和该路段上所有圆曲线半径的加权平均值的差值与此加权平均值的比值进行衡量，按式(2)计算
(2)
(3)
式中:R设计值为评价路段中单个圆曲线半径设计值，m；Ri为评价路段中第i个圆曲线半径，m；Li为评价路段中第i个圆曲线长度，m。
当0>KR>-0.2或0
③竖曲线协调性评价指标及标准
单个竖曲线在整个路段纵面线形中的状况，是以单竖曲线率与平均竖曲线率的比值KV进行评价。按式(4)计算
(4)
(5)
式中：VC为单个竖曲线率，为|L/A|；AVC为平均竖曲线率；Li为路段上第i个竖曲线长度；|Ai|为路段上第i个竖曲线上坡度代数差的绝对值；n为竖曲线个数。
当0>KV>-0.18或0
④总体连续性评价指标及标准
公路线形的总体连续性评价是通过建立量化指标的理论模型，对路线线形进行连续性评价。量化指标越大，代表该路线的行车连续性越好、安全性、服务性能越高。其中指标计算如式(6)
c=6×e-0.1[S×(σ/3.6)]
(6)
式中：c为总体连续性指标，S为里程L内第85%位车速与平均车速所围成的面积与公路里程的商，S=(∑Si)/L，σ为车速标准差；
当c>3时，总体连续性优，无须改善；1 (3)安全性评价系统简介 高速公路安全性评价系统(HSEvas1.1)，以综合公路的几何线形指标、汽车的操控能以及驾驶员舒适性的基础上，建立起来的一种在道路三维可塑模型下，更加真实反映实际行驶速度的预测速度，以此为基础进行线形规范符合性检查以及评价指标量化计算，最后对公路线形的设计质量和安全性给出量化的评价指标，以辅助设计的优化调整，从根源上提升“路”的本质安全。 (4)评价结果及分析 ①运行速度连续性评价结果见表2。 表2 运行速度连续性和协调性评价表 由表2可知，该路段的运行速度较好，较设计速度高出10～24 km/h，评价结果良好，而RV值小于0.1，评估结果为优，该路段平曲线半径较优于设计规范值，平纵线形组合较好，说明设计速度有足够的提升空间。 ②平曲线连续性及舒适性评价结果见表3。 表3 平曲线连续性及舒适性评价表 由表3可知，该路段平曲线协调性及舒适性结果较差，主要表现在较优路段与较差路段的半径差值较大，此段大半径平曲线占比较多，故平曲线加权平均值较大，而较小半径会造成视觉突变，路段平曲线协调性较差。 而陈江互通区段两个平曲线半径较大，协调性较好，且横向加速度α值均在较优范围内，表明此段行车舒适性较好。 ③竖曲线连续性评价结果见表4 表4 竖曲线连续性评价表 由表4可见，Kv值出现多个“差”的评估，说明在此路段中竖曲线连续性较差，变化较急，对行车安全将产生不利影响，有必要重新调整纵断面设计，使Kv满足要求。 ④综合评价 应用安全综合评价模型对设计速度与运行速度差、总体连续性等进行综合评价，结果见表5。 表5 评价区段各个指标的综合评价表 从上表5的分项指标中可以看出竖曲线评价为差，应重点加以改进。圆曲线、设计速度与运行速度差两的评价结果为“良”，其余综合评价为“优”，因此，即总体线形连续性较好，评价为优。 根据HSEvas的评价运行结果分析，惠深(惠盐)高速先行改扩建段总体运行车速协调性较好，也存在个别区间平曲线协调性和竖曲线连续性稍差，但总体平纵路线综合评价较优。陈江互通段因平纵线形较好，但考虑到加减速车道交通较多，建议采用100 km/h的设计车速；竖曲线指标差的路段，建议从安全、工程经济等角度综合考虑，尽量改善。由于部分新旧路基拼宽易产生不均匀沉降、路面积水、车辆交织等不利影响，应予以解决剔除，提升道路的运行速度和使用安全性。 (1)项目按照安全性评价优化建议改扩建完成后，自项目2016年通车至2020年，通过近5年运营情况，经过对该路段安全水平的变化情况跟踪观测，观测年度内亿车公里的事故率和死亡率均有显著下降。 (2)说明项目实施前其进行安全性评价分析对平纵线形的优化及道路安全运营有较好的辅助作用，为公路安全设计提供有效科学支撑。 (3)在建设交通强国鲜明的时代背景下，开展道路安全性评价，践行“以人为本”的安全发展观必将成为公路发展的趋势。
4.3 安全性评价优化建议
5 安全性评价应用展望
