道路设计过程中交通安全因素分析

王来，张明 （南京市市政设计研究院有限责任公司合肥分公司，安徽 合肥 230601）

0 前言

交通事故的隐患不仅仅是人为造成的，还有不合理的道路设计。因此，为确保人民生命财产安全，必须想方设法提高道路安全性和合理使用，做好道路技术设计，进一步优化道路工程设计，消除存在的道路隐患。

1 道路设计中遇到的安全问题

目前，我国部分城市道路设计缺乏科学的交通理论指导，很多路口的车道数不满足交通要求。大数据研究表明，交叉路口的事故占主导地位。在交叉路口，车流与人流的相互避让，大大降低了交叉路口的通行能力。交叉路口本身就是机动车、非机动车和行人干扰的复杂交通点，当交叉路口承载容量能力将达到极限，服务水平将显著下降。

平面交叉因直接存在交通冲突，往往是交通事故多发的地方。驾驶时，驾驶员不仅要考虑道路上车辆的行驶轨迹和速度，还要考虑迎面而来的车辆甚至道路上的车道，前方车辆的行驶状态等等。因此在道路交叉点的设计期间，设计人员应考虑驾驶员的视线，合理控制车辆速度和道路交通组织设计等因素。水平交叉点的位置最好基于直线，曲线必须大于非高圆形曲线的最小半径。平面的交汇处不应设置在凸曲线的顶部。此外如果该区域太大，车辆路径混乱容易发生事故。

道路交通破坏不仅影响整个交通网络的性能，也导致道路资源的严重浪费。

2 道路设计中安全设计的关注内容

在道路设计中，为了保障其安全性，需要站在驾驶员的角度，注意路线设计和道路抗滑性等。根据交通研究，不同路段的速度标准不同，限速标志也不同。考虑到车辆的大小，间隔路段设计应控制在十分钟以内，达到路线设计规范中的标定值，以达到有效的十分钟间隔。同时，为了有效加强交通安全区域和交通管理，需要对部分路段进行加固，比如说拥挤繁华的商业街区，尽可能避免车辆拥堵。安全设计不仅可以为驾驶员提供服务，也为行人提供服务。所以有些标志可以设置成荧光状态，既可以警示夜间行驶的车辆，又可以实现“照明”的功能，是对驾驶员和行人的加强保护。还有一些设计参数要根据设计规范一起结合考虑，比如说，设计人员在道路竖曲线的设计中，需要将曲率和一定长度的竖曲线结合起来，达到缓坡的目的，从而确定抛物线的相应参数。在视距检查过程中，应计算凸曲线段和凹曲线段，以有效避免设计过程中视距不足。

3 道路设计过程中的交通安全因素

3.1 道路线形

在道路线形中，平曲线半径和直线段长度是影响行车安全的两个重要设计因素。

平曲线半径，行驶在道路上的车辆在平曲线半径上是离心运动，所以道路的线形设计需要提供给车辆足够的水平摩擦，以保证车辆的横向倾覆稳定性和滑动稳定性。若提供的摩擦力不足，车辆将侧倾，导致驾驶障碍、失火和交通事故。垂直曲线是指垂直平面的道路线性变化。垂直曲线参数包括斜率、长度等。若水平曲线和垂直曲线平面的组合不科学，将增加交通事故的可能性。

直线段长度，两点一线即为直线。距离最短、方向明确、设计简单，且从造价角度来说工程性价比最高。但从行车安全的角度来看，长直道的设计会使道路线形单调，驾驶员更容易疲劳，从而造成反应迟钝，对突发事件反应差。此外，在夜间驾驶时容易受到对向车辆的影响，尤其是开远光灯或者闪光灯时，很容易发生交通事故。

3.2 道路交叉口

平面交叉和立体交叉包括在道路交叉中，立体交叉因为交汇处交通冲突较少，因此交通事故的发生率较低。而平面交叉存在最直接交通冲突，往往是交通事故多发的地方。如果路口视距三角形内有障碍物，会造成一定的盲区。不仅司机开车时没有安全感，在路口还容易与车辆发生冲突。司机在通过道路交叉口时，不仅要观察其他方向驶来的汽车，还要控制车速。稍有不慎就容易导致车辆碰撞。尤其当其中一辆车出现异常的交通行为，如急停、变速、变向等，另一条路线上的车辆如果不立即进行紧急避让，很容易发生碰撞，造成交通事故。

3.3 道路路面

路面性能质量是影响车辆是否能平稳行驶的重要因素。路面磨损或病损，会造成行车多处安全隐患。当路面平整度不好时，会出现局部沉降、路面外倾等问题，严重时还会出现跳车现象，是道路上的一大安全威胁。

在雨雪雾等恶劣天气下，车辆的机动性和制动性能都会受到影响。此时，在车流量大、弯道半径小、纵坡长等路段，如果路面抗滑能力不足，会存在重大安全隐患，甚至是导致多起事故的原因。

4 道路安全设计优化措施

4.1 视距优化设计

在道路交通设计中，道路的整洁和畅通可以保证驾驶员开阔的视野和安全的行车距离。当事故发生时，足够的车距也能让驾驶员有所准备，避免事故发生。在道路交通设计中，对车距有不同的规定，不同的驾驶行为也有不同的驾驶距离。同时，对停车视距、超车视距等距离的规定也有所不同。在我国，不同的道路等级，规定不同，实际执行过程与理论有差距。由于我国混合路段较多，驾驶员应严格注意视距和控制车速，密切注意驾驶。在道路安全设计中，雾天、低能见度路段应设置高性能的视线引导设施，可用于指示方向和危险路段。视线诱导工具具有不同的功能，需要结合道路安全和经济指标选择合适的诱导设施，以提高道路安全性。

驾驶汽车在路上行驶时，驾驶员在任何一点都应该能够看到车前相当远的距离，如果看到路上有障碍物或迎面而来的车辆，就可以采取行动避免发生事故。改善道路建设视线设计的主要措施包括视线设计应按国家有关规定进行，如果视线设计不能满足要求，需要设置相应的交通标志，或在相应路段进行车道分隔设计和规定减速等。

值得注意的是乡村道路的安全设计，农村道路相对城市来说车流量较小，为了适应人和车辆的不断变化，通常使用两条车道。但农村交警相对较少，路口无交通信号灯。因此，乡村道路上的交通状况比较混乱。农村道路交通事故多发生在十字路口，从道路设计角度看，行车视距降低是十字路口发生交通事故的主要原因。确保十字路口的安全视距对于乡村道路的交通安全至关重要。不同控制类型的交叉口的交通运行具有不同的特点，因此对行车视距的要求也不同。对于某些类型的交叉口，仅将进口道停车视距作为所视距标准可能无法提供足够的安全保障。因此，需要改善原始停车视觉，让交通逆转距离大于传统的反向视力距离，并且让驾驶员很明显获得更长的视觉距离。在双车道道路上，车辆经常被迫占据相对的车道。因此，需要有效地设置双车道超车距离，以确保道路交通安全。对于无法达到距离的部分道路路段，宜在转换过程中建立减速带，从而使驾驶员放慢速度并在观察后仔细地通过。对于超过距离的部分道路路段，应在转型过程中设置一个特殊的交通标志，以提醒驾驶员随时关注道路状况和行人，以避免交通事故。

4.2 道路线形优化设计

在平面直线设计中，直线用作常见的线性形状，具有清晰外观和简单设计的特征。但是，长长的直线缺乏变化，简单且乏味，很容易引起疲劳，并且也很容易引起隐藏的安全危害。图形设计的科学性质与车辆的离心力密切相关，影响车辆的稳定性。当速度相同时，离心力随着弯曲曲线速率的增加而逐渐增加。凸曲线的最小半径将影响驾驶员的视线距离，凹面垂直曲线的最小半径将影响车辆的下坡速度并导致车辆摇摆。大量的交通事故是由不合理的线性组合引起的，例如后弯曲曲线，重复的垂直表面，陡峭的斜坡组合和小的宽松半径等等。驾驶员无法合理判断曲线前面的路线和驾驶状况，因此曲线中有许多交通事故。当设计平坦的曲线半径时，应该在道路驾驶的安全性方面进行合理控制。曲线是道路设计的必不可少的一部分，主要受地形因素的影响。在道路线设计的过程中，设计人员应根据坡度、坡度曲率、行驶距离等，经过技术、经济和美学比较，确定一条具有规则形状的大几何线，给驾驶员足够的舒适感和安全感。

4.3 道路交叉口优化设计

为避免路口发生交通冲突，道路设计人员需要划分不同的交通区域，增加驾驶员的视区范围。通过放置交通警示标志、添加道路路线、添加视频拍照等方式控制路口车辆通行。一是道路的视距、坡度、行驶速度应按照道路施工技术标准进行设计。如果在线路交叉口区域的布线不符合车辆通行需求，则应主动调整交叉口的几何线形。二是道路交叉口要选择合适的交叉形式，兼顾干线和支线的特点，一般来说，提高干线通行效率的原则是尽可能减少影响干线的支线交通。

对于交叉口，应进行必要的渠化设计，考虑要设计分隔岛和导流岛，以及后期交通工程中设计的标志标线，为需要转弯的车辆提供明确的引导路线，特别是对于左转弯车道，应增加额外的需要等待转弯的车道，交叉口设计应尽量减少交叉口内部的交织冲突点。另外要注意路口的能见度和视距。应尽量减少平面交叉口的各种障碍物，减少视角盲区，设置足够的警示标志，提高车辆在平面交叉口的安全性。

以主干路与主干路十字平面交叉为例，交叉口面积一般能达到2600m²，这时候不仅需要对交叉口进出道口的车道进行渠化设计外，还需要对慢行系统进行渠化组织协同设计。

图1 交叉口渠化设计图

4.4 道路路面优化设计

在设计道路时必须充分考虑行车安全因素。一方面，路面的路面性能必须满足规范内的所有设计要求，另一方面，路面的抗滑性、强度和稳定性等设计指标须根据规范和道路所在地区地况进行特殊的调整和设计。例如，在长道路拥有纵向倾斜的情况下，必须尤其考虑道路的防滑性能。在道路交通繁忙或者拥有重载需求的情况下，需要提供必要的交通疲劳设计验算。

4.5 道路交通安全设施优化设计

4.5.1交通标志优化设计

在高速公路上，驾驶员是通过标线的颜色、形状或图案获取安全信息，交通标志从而在道路上起到警示和警戒作用。交通标志设计理念的合理性、可行性对于保证道路的正常运行和行车安全有重要意义。交通标志一般分为主标志和辅助标志。主要标志包括警告标志、导向标志、旅游区标志、禁止标志、指示标志、作业区标志和告示标志。辅助标志附着在主标志上，有着帮助解释主标志的功能。

在市区路段、主要铁路道口等事故多发路段设置减速冲击标志和慢速警示标志，提醒过往驾驶员减速，提高安全意识。

图2 交通事故点示意图

4.5.2交通标线优化设计

在颜色上交通标线分为黄线和白线，在形状上交通标线分为虚线和实线。交通标志主要起到空间优先的作用，也起到空间扩展交通标志内容的作用。用规定的箭头、字符或者凸起的标记等画在行驶车道上，起到疏散和疏导交通的作用。可以提前将前方道路信息和驾驶规范传递给驾驶员和行人。按照其功能，分为禁止性标线、指示性标线、警告性标线。城市快速路和车流量大的主干道一般需要设置车道边缘线和车道边界线。对于较低等级的道路，通常需要设置道路中心线。标线的设置道路设计人员应结合路面和环境进行合理的设置，将路面划分为不同类型的车道，并保持合理的距离，以保证各种大小的车辆都能在路面上顺畅行驶。分开车道避免车辆与路肩、分隔带或相邻车辆发生摩擦和碰撞。标线要结合实际，设置交通标志。此外，车道边缘标线宽度一般为15mm～20mm，车道边界标志宽度为15mm～20mm。

城市道路对于标线的标准要求丝毫没有降低，一定程度上更加注重细节上的设计，下面以快速路与主干路交叉标线设计为例进行说明。

图3 交叉口标线设计图

由于交叉口较多，一方面限制了主干线的行驶速度，另一方面也影响了行车安全，因此在测量设计时应注意检查道路路网功能以及其规模，合理设计平面交叉口。

①在主要道路的交叉口，宜采用交通渠化方案。设置导流岛，规定车辆的行驶轨迹，适当划分车道，保证通行能力和行车安全。

②与较低等级的道路交叉口，宜采用增加铺转角、设置标线或在道路上设置完备的加减速车道。

③与城市道路交叉，应按城市道路交口设计要求，拓宽车道，增设信号控制，并考虑人行与非机动车辆的通行需求。

④与等外公路交叉，根据设置间距以及交通量大小，采用“右入右出”方案。

图4 交叉口标线导流图

5 改善道路安全其他设计

交通事故的发生不仅是整个道路交通系统的问题，还受到其他因素的影响。因此，应从逃生车道、减速带、错车道、道路护栏的规划等方面考虑道路交通安全，减少事故的发生，从道路交通系统的每个环节，特别是从交通安全的角度进行改进，最终提高道路运行安全性。

5.1 合理优化路口设计，增强道路交通的畅通性

随着高科技渐渐走进我们的生活，对于信息技术、网络技术、通信技术、GPS技术、视频监控技术的应用，人们对“吃穿住行”的智能化也越加依赖。在困扰人们生活的问题中，交通首当其冲。基于物联网技术的相关科技植入交通各环节是现在的热门话题。路口优化有很多“黑科技”，比如绿波带、红波带、借道左转、搭接相位等。

图5 智能化交通管理信息流程图

5.2 设置交通安全设施

在道路设计中，还应注意道路沿线相关设施的规划设计，这直接关系到道路的质量安全。同时为驾驶人在驾驶过程中提供安全配套设施，以便及时应对突发事件。同时，道路交通设计中各种设施的建设也在一定程度上提高了驾驶员的交通安全意识，规范其驾驶行为，并对事故发生时的应急措施做了相应的准备，从而减少了事故发生时的直接损失。道路上的交通标志对司机起警告作用，并确保司机在驾驶过程中的安全。

合理的防眩光设施可以减少夜间交通事故的发生。高速公路路段虽然有设计合理的防眩板和植物，但预留的中央分隔带开口和凹曲线会对车灯产生影响。道路设计中，特殊路段要因地制宜设计。比如高速公路中央分隔带的预留洞口，可以不设置固定的防眩板，在凹曲线内，可以利用较高的植物进行防眩。另外，工程级反光膜由于反光效果好，可以广泛推广。在道路设计中，应从技术体系和系统架构方面考虑道路设计的安全性要求，以保持道路的通行能力和利用率，创造优质高效的交通网络环境。护栏设置的合理性会影响驾驶员的视距。通过绘制视距包络图，可以及时检查和纠正不合理的设计。

5.3 基于大数据的道路交通安全风险分析

在“互联网+”时代到来的今天，道路交通设计师也必须贴合时代潮流，在交通设计优化工作中善于利用“互联网+”企业提供的数据来辅助进行交通设计工作，从发现路口问题到评估优化效果等，提高道路路口设计、信号优化工作效率和准确性。

随着城市道路交通网络的发展和完善，实现智能化、精细化的道路交通安全管理已成为现代城市管理的重要目标和任务。大数据技术在数据集合、分析、处理和反馈方面的良好技术性能为道路交通安全管理的发展提供了技术支持。在实际的道路交通安全管理中，相关实体需要通过扩展数据源，优化人机集成和促进数据共享来优化大数据的应用，提升道路交通管理的安全性。

6 结语

综上所述，城市道路工程的设计质量对车辆的交通安全有着直观的影响。作为现代人出行不可或缺的重要基础设施，需要保证其设计和施工的质量。这就要求相关设计人员不断加强对道路交通安全影响因素的分析，进而制定和发布有针对性的优化设计方案，保证道路设计的科学性和合理性，从而进一步保障人们的出行安全。为了管理和改善道路设计，必须考虑交通安全因素，结合道路设计的严格部署，从道路走向、路面结构设计等方面进一步提高道路设计的科学性、合理性和安全性，减少交通事故。道路设计要结合当地情况进行规划，既要保证交通网络的完善，又要保证道路交通安全和人民生命财产安全。在交通安全方面，合理的道路设计是避免交通事故的直接因素。技术人员不仅要考虑交通和道路因素，还要考虑环境因素，精心规划避免事故发生的途径，才能真正降低交通事故发生的可能性。