道路条件对公路交通安全的影响研究

李铁刚

（衡水市桃城区公路站，河北衡水 053520）

0 引言

探究公路交通事故的发生原因，并在相应环节提前进行预防，是具有重大现实意义的研究课题。显而易见，道路条件对交通安全具有显著的影响，包括道路设计、施工以及配套条件配置等，其对公路交通安全影响巨大。针对道路条件的影响研究，国内外学者取得了较多的研究成果，如韩靖[1]、李哲[2]等均针对道路条件的影响问题进行了分析研究。本文将分析公路安全事故的成因，阐述道路条件的重要性，剖析两者之间的紧密关系，提出公路交通安全体系的建立方法，希望能为道路条件与公路交通安全之间的关系研究提供参考，对保障交通安全提供一定的参考。

1 公路交通安全事故成因

人和车在公路上的移动及运动即形成公路交通，它是一个复杂的动态体系，包括驾驶员、道路与环境、以及车辆等构成要素。几种要素之间的相互关系见图1。交通安全事故发生时，一般是由于该动态体系的失衡导致的。

图1 公路交通动态体系构成

公路交通安全发生的原因是多样的，但基本原理都是要素之间无法协调或失去平衡。具体来说，道路与环境所提供的信息存在缺陷，导致驾驶人员无法精确判断路况；车辆的安全性能不过关，在遭遇险情时无法排除故障；驾驶员因道路线形单一而出现粗心麻痹或疲劳等状况。因此，在对交通事故成因进行分析时，应从图1中的几个要素着手，探讨体系中失衡的方面。针对道路交通安全事故的发生，可用以下公式抽象表达体系中的各要素组成关系。

式（1）中：A为交通事故的发生，f为某种函数关系，P、V、R、E则分别为驾驶员、车辆、环境以及道路等因素。

驾驶员（人）、车辆以及道路三者之间的关系可用哈顿矩阵来表达，从而有利于分析道路安全事故的成因，表格见表1所示。

表1 交通事故的哈顿矩阵

在哈顿矩阵中，每个基本单元都可能是造成事故的主要或次要成因，因此，对其中的某个或几个单元进行提前优化，能有效降低事故发生的概率及减轻事故程度。

在公路交通安全体系中，三个要素的合理协调是保证安全的根本要求。国外相关专家对驾驶员、车辆以及道路环境等这几个要素之间的关系进行了大量的案例分析，并总结了事故的因素占比，见图2。其中，驾驶员因素所占比例最大，达95%，是主要原因；而车辆因素占到了约8%，道路环境这一要素的占比则为28%左右。由图2 还可知，单一因素造成安全事故的比例不高，因此，引发公路交通安全事故的成因大多为几种因素共同作用的。

图2 交通事故发生因素的占比关系

2 道路条件的重要性

2.1 潜在作用

驾驶员是事故发生的关键因素，单一由道路条件引起的事故占比不大，但与道路条件有关的事故占比较大。可以说，道路交通事故中，道路条件是重要的诱发因素，其条件的缺陷可能直接或间接地造成事故发生。本文总结了四类由道路条件引起的事故形式。

（1）由道路条件存在的问题直接造成的事故，往往是指道路与环境因素所致的。（2）驾驶员受道路条件影响后，继而导致的事故。（3）道路条件对车辆的行驶性能产生影响，从而导致事故。

（4）道路条件对环境形成了不良作用，引发交通事故。

在上述四种事故类型中，后三种是容易被轻视的，尤其是第二点，驾驶员受道路条件影响而产生的交通事故应当得到关注，人的因素在道路交通事故成因中占比超过了90%，因此，重视并采取措施规避道路条件影响因素，可大幅降低事故发生率。

有研究指出，在诸如超速行驶、冲撞路人、违规转向与超车、夜间视野不足等引发的事故中，很大程度上是由于道路条件不佳、行驶困难而引起的，而由于驾驶员个人粗心、麻痹大意等引起的情况其实较为少见。因此，为更好地提供道路条件，应当在规划、设计与施工以及维护等阶段予以重视。在不合理的道路条件影响下，驾驶员非常容易因注意力的分散而导致事故。举例来说，当在高速公路上行驶时，若出现下列情况，则有可能会诱发驾驶员产生超速行为：①道路线形不合理，如直线段过长，此时极易导致驾驶员超速，而实际上则是无意识的；②未设置适当的警告标志或者交通标志，或者设置的标志标识不合理等，也可能使驾驶员发生超速行为。

2.2 影响比率分析

道路条件对于交通事故的影响关系密切，良好的道路条件能有效预防交通事故的发生，而不合理的道路条件则容易诱发各类交通事故。道路条件的各个方面，如平曲线半径过大或过小、线形的流畅度不够、横纵坡的设置及过渡不合理等，都可能对驾驶员的视距以及精神状况产生不利影响，继而使驾驶员出现错误判断或观察不清等情况，导致事故。

由于道路缺陷而直接引起的交通事故一般被统计在道路因素中，且道路因素往往不包含因道路问题导致驾驶人员观察受阻、出现错误判断的情况，此类常被归为驾驶人员的因素。但事实上，该部分数据的根本原因为道路条件不合格，且不属于驾驶人员可控的范围。因此，若将该部分的情况归到道路因素下，则在交通事故中的成因中，道路条件因素的占比将大幅上升，统计结果见表2。

表2 驾驶员因素在事故成因中比例 单位：%

3 道路条件的影响分析

3.1 路线设计

公路几何线形的实质为一条三维的空间曲线，其由道路中心线按照三轴正投影方式进行处理而得到。公路几何线形主要包括直线、曲线，也包括纵向坡度与坡长等。几何线形的设置与交通事故之间紧密相关，若设置不合理或线形组合不科学，则极易导致事故的形成。

（1）在道路路线线形设计中，直线是最常见的方式，因其设计简单、节省造价且便于施工控制，但过长的直线会使人产生疲劳感，而过短的直线也易引起交通事故。

（2）平曲线可以调整路线的前行方向，与实际路况或地形等适应良好，灵活多变，也能与直线无缝衔接。但相关事故统计数据表明，平曲线路段发生的事故比直线路段高出近4倍，且事故的性质也更加严重，在各类致死事故中，平曲线路段的占比更是达到了近30%。其中，最常引发交通安全事故的路段一般在平曲线的起始端与结束端，即驶入或驶出曲线段的区域，见图3。

图3 视距不足的平曲线段

（3）竖曲线包括凹形与凸形两种曲线形式，主要是用于边坡点处之间的坡度衔接与过渡。其中过渡效果的优劣则与曲线半径相关。过大或过小的曲线半径都不利于交通安全，因此竖曲线对交通事故也有相当重要的影响作用。

（4）道路纵坡是交通事故发生一个的重要影响因素，纵坡较大的路段，则可显著提高事故发生概率，且是直接因素。另外，在高速公路中设置比较陡的纵坡时，将导致行车阻力变大，使车辆牵引力受重力影响而不足，降低车速；而在下坡时若坡度过陡，又需要驾驶员频繁踩刹车，且易引起心理紧张和视距问题，见图4，刹车也容易因过热而失灵，导致冲撞事故，尤其是雨雪天，过陡的道路纵坡设置极其危险。

图4 视距不足的凹形边坡路段

同时，道路上行驶车辆的性能和结构等均有所差异，爬坡能力也不同，既长又陡的纵坡非常不利于车辆行驶，因此，设计时应当考虑影响交通安全的坡长问题。在实际设计中，长陡坡应当受到严格的限制，以保证车辆行驶安全。

3.2 路基与路面

路基的施工质量极大影响交通安全，主要体现在路基的稳定性方面。当路基出现不均匀沉降、裂缝或者坍塌等病害时，路基将出现不稳定的状态，行车事故也更容易发生。因此，路线设计时，应避免经过地质上存在滑裂、断层的地区，且在地质条件不好的路段，应对原始地基进行科学的处理与加固，尤其是软土地区，应采用换填、排水、挤密砂桩或搅拌桩等方法进行地基处理，保证必要的承载能力。

路面的状况同样对交通安全有重大影响。路面宽度应适合驾驶者的安全性体验，出现坑槽、唧泥、裂纹等病害的路面易影响车辆轮胎的摩擦力和抓地力，继而影响行驶安全。路面应保证有一定的抗滑性能，且平整坚实，排水设施应齐备，避免道路积水。

3.3 道路结构物

桥涵是较为常见的道路中设置的结构物，且公路项目的控制性工程节点往往就是大中型的大跨度桥梁，并对公路线形的设计、施工以及维护等起着重要的影响作用。在道路桥梁的衔接路段，必须考虑两种基底的沉降问题，避免不均匀沉降，引起桥头跳车现象。桥梁维修时，也应做好必要的交通引导装置，同时，桥型的设置和桥面宽度等均应符合驾驶安全，避免突变。

在公路工程中，隧道也是常见的结构物，有较多事故发生在隧道路段。应当重点对照明、消防、通风、防水等隧道的基本设置提出一定的安全性要求，标志设置应显眼、合理。同时，隧道结构本身应稳定，不会出现坍塌或落石。

3.4 道路类型

对于不同的道路类型，如单车道或双车道，一级公路或二级公路，高速公路或市政道路等，相应的行车速度、车辆类型以及设计要求均有所不同，对公路交通安全的影响也各不相同。国外某研究院曾对不同道路类型的事故发生率进行过统计研究，从中可见各类道路类型的事故概率以及安全状况，见表3。

表3 道路不同类型的事故率

由表3可知，在常规条件下，两车道的安全事故概率低于三车道，三车道的施工发生率则与四车道接近，总体上，对于四车道以上的公路，其交通事故率与车道的数量呈负相关关系，即车道数越多，事故率越低。此外，公路交通事故率不仅与车道数相关，一些公路设施也会影响事故发生率，如护栏、停车带、中央分隔带、慢行道以及路侧带等。

3.5 道路交叉口

平面交叉口的组成与功能往往比较复杂，既是交通网络的关键枢纽，也是交通事故高发的节点。有关数据显示，美国交通事故总量中，平面交叉口或附近的事故发生占比达到约36%，而德国更是达到了70%以上，日本则为42%。我国也对城市交通道路进行过抽样调查，统计表明，平面交叉口的事故发生占比为总量的30%。

除平面交叉口外，立体交叉口的交通组织和特性更加复杂，其立交形式、立交间距、纵坡坡率与坡长、匝道的曲线半径等均对交通安全有着显著的影响。

4 结语

公路交通安全问题是一个复杂的、多因素共同作用的系统性问题，既涉及社会管理方面，也涉及技术设计方面。本文主要从公路交通事故的人-环境-车辆等动态体系出发，剖析事故成因，着重对影响交通安全的要素进行研究。为更好地保证公路交通安全，建议建立公路交通安全评价体系，并从科学性原则、目的性原则、系统性和完整性原则、操作性原则、实用性原则、可比性原则、可行性原则、定性与定量相结合原则等方面出发，科学合理地建立评价指标，实现公路交通的长远安全运行与可持续发展。