不良线形情况下高速公路事故多发路段的处治技术

吴志敏,向 崎,景浏璐

(广东华路交通科技有限公司,广东 广州 510420)

随着经济快速发展,我国车辆保有量逐年上升,道路交通安全运行面临着极大挑战。虽然道路交通事故处治措施日渐完善,但死亡人数依然较多,安全形势较为严峻[1-2]。高速公路作为综合交通运输系统重要的组成部分,事故严重程度也较普通公路严重,尤其是事故多发路段。

现有研究表明,高速公路事故多发路段的事故原因与“人-车-路-环-管”五大因素相关[3],处治措施较多,以人的因素(疲劳驾驶、任意变道等)作为重要因素,而较少以路的因素作为处治依据,但道路所存在的不良线形问题,是导致道路事故多发的主要原因之一。因此,将围绕道路不良线形,对事故多发路段处治技术进行归纳与阐述,并结合广昆高速公路河口至平台段事故多发路段处治分析,为营运管理者提供相应的参考依据。

1 事故多发路段概述

事故多发路段是指在驾驶状态、道路条件、行驶环境、车辆维护、运营管理等多种因素的影响下,通常3～5年内发生的事故与其他路段相比事故隐患较为突出的路段[4]。事故多发路段在里程上占总里程比例很小,而交通事故占比较大,尤其是事故多发路段发生的事故概率远高于一般路段。事故多发路段往往需要花费大量的处治经费,因此如何有效治理事故多发路段一直是营运管理者关注的焦点。

1.1 鉴别方法

目前,国内外研究针对事故多发路段的鉴别方法主要为事故率法、事故频率法、质量控制法等[5],应用较多的为质量控制法。质量控制法原理为假设事故在路段的分布规律服从泊松分布,如果待鉴别路段内发生的事故率大于统计规律下的理论事故率上限,则认定为事故多发路段,小于下限则认定为安全路段[6]。

1.2 处治措施

目前高速公路事故多发路段处治措施主要围绕“人-车-路-环-管”五大因素。其中针对人的因素,例如疲劳驾驶、任意变道等,通常多采用警示、提醒措施对驾驶员给予相应的提醒[7];针对车的因素,例如爆胎、故障等,要求车主加强对车辆的日常检查与保养;针对环境因素,例如雨雾天行驶,采用视线诱导设施引导驾驶员安全行驶;针对道路因素,例如连续下坡,采用减速标线与警示标志来降低驾驶安全风险;针对管理因素,例如养护不及时、监管不到位等,完善并健全管理体制,同时重视路政、养护、监控设施的管理。

2 道路不良线形情况下事故多发路段处治技术

公路系统能够保持相对良好的状态是由诸多因素相互影响与促进的结果,在众多影响因素中,道路不良线形是交通事故发生的重要影响因素之一。结合实际情况对道路线形进行优化,可降低交通事故发生概率,提升道路行车舒适度和安全感。

经过对多条高速公路现场调研及线形一致性核查,发现事故多发路段不良线形主要为六大类型:长上坡、长下坡、长直线接小半径曲线、平竖组合不当、隧道出入口、互通立交出入口路段。针对上述不良线形,制定了相应的处治措施。

2.1 长上坡

在长上坡路段,不同车型的爬坡能力存在差异,大型车因自重原因在爬坡能力上小于小型车,造成速度下降较快,而小型车速度受上坡影响较小。由于在高速公路行驶的大型载重车与小客车之间形成较大的速度差,给予了小客车频繁变道的机会,造成了客货车追尾事故的频发。为了防止长上坡发生的交通事故,主要采用以下措施。

(1)在上坡路段前100 m处设置“长上坡路段,谨慎驾驶”标志,提醒驾驶员谨慎驾驶。

(2)大货车占比较大时,可通过设置货车靠右行驶标志,如图1所示有条件的情况下可设置爬坡车道。

图1 货车靠右行驶标志

(3)在经常发生碰撞追尾事故的地点设置追尾警告标志,如图2所示。

图2 追尾警告标志

(4)在上坡路段中点设置相应的车距确认标志和标线,提醒驾驶员注意保持安全车距。

2.2 长下坡

在长下坡路段,导致事故的最主要原因是驾驶员超速行驶,尤其是在路况良好的连续缓坡路段,驾驶员容易因超速行驶,与前车安全距离不足发生碰撞追尾事故。在该路段发生紧急情况时,容易因超速行驶出现方向失控、刹车失灵等情况。尤其是长时间疲劳驾驶易导致在长下坡路段往往发生恶性事故。为了防止长下坡发生的交通事故,主要采用以下措施。

(1)在长上坡坡顶处,设置专门的安全检查区,要求大型车进入检查区检测刹车性能,从而保证车辆的安全性能。

(2)设置相应的避险车道,利用避险车道消减车辆动能,从而防止失控车辆发生追尾甚至二次事故,在避险车道前方设置相应的提示标志牌,如图3所示。

图3 避险车道标志牌

(3)在应急车道处设置隆声带,通过凹槽状硬块发生的声响提示车辆偏离道路,同时振动能够提醒疲劳驾驶员。

(4)对长下坡的标志标线进行完善,标志设置应保持连续性,并定期进行维护。

2.3 长直线接小半径曲线

驾驶员在直线路段上行驶时,由于路况较好且车辆制动次数较少,单调的驾驶环境使驾驶员警觉度降低,甚至疲劳驾驶。驾驶员往往在长直线中末端超速行驶,车辆进入弯道时因速度过快导致车辆失控发生撞向护栏甚至与前方车辆发生追尾事故。在长直线接小半径曲线的路段中,驾驶员操作失误及曲线范围内发生侧向偏移是事故发生的主要原因。为了预防长直线接小半径曲线发生的交通事故,主要采用以下措施。

(1)在小半径曲线前方200 m处设置限速标志,其限速值与设计速度之差不超过30 km/h。

(2)在小半径曲线前方200 m处设置纵向减速标线,设置如图4所示,通过减速标线降低行驶速度,从而安全驶入弯道。

图4 进入弯道前设置纵向减速标线

(3)在小半径曲线前方设置急转弯标志,提前告知驾驶员前方路况,注意谨慎驾驶。

(4)在小半径曲线范围内对护栏提升若干个等级,提升护栏防撞能力,避免车辆冲向对向车道。

2.4 平竖组合不当

当平曲线与竖曲线组合不当时,驾驶员在行车时视距与心理上的错觉将形成一定的障碍,同时车辆行驶受线形的限制,容易受力不足发生侧移,尤其在雨天湿滑情况下,事故发生较为集中。在这种不良线形组合路段上行驶时,易造成驾驶员较高的紧张感而降低行车舒适性;同时凹曲线也会造成驾驶员一定的视线盲区,从而造成交通事故的发生。为了预防平竖组合不当发生的交通事故,主要采用以下措施。

(1)在平竖组合段前方设置限速标志,提醒驾驶员提前降速。

(2)在平竖组合段提升防撞护栏等级,加强护栏的防撞能力。

(3)在平竖组合段前方200 m处设置纵向减速标线,在组合段内设置线形诱导标,做好视线诱导。

2.5 隧道出入口

车辆驶入隧道过程中,由于隧道内外亮度的显著差异,驾驶员受到明暗交替的影响,容易发生错误判断。而隧道内路面长年缺乏雨水冲刷、阳光暴晒,沉积大量的尘埃与废气颗粒,降低了路面附着系数,一旦隧道内发生突发事件,驾驶员进行紧急制动时,车辆容易失控,发生碰撞追尾事故。为了预防平竖组合不当发生的交通事故,主要采取以下措施。

(1)对隧道通风与照明设施进行及时监测,改善隧道通风与照明的效果。

(2)有条件的情况下提升隧道路面附着系数,也可对隧道路面按时进行冲洗,降低尘埃附着。

(3)为了在昏暗环境下起到提醒的作用,在隧道出入口增铺彩色路面。

(4)在隧道内部可设置高等级护栏,防止车辆横向碰撞。

2.6 互通出入口

互通立交作为高速公路重要结构物,事故主要发生在互通立交分合流区域,主要是主线和进出匝道的车辆易发生碰撞事故。车辆在汇入与汇出过程中,主要事故形态为碰撞追尾,车辆在汇入过程中,主线车辆车速较快,而汇入车辆速度还未达到运行速度,两者形成较大速度差,导致车辆安全距离不足发生碰撞;在车辆汇出过程中,车辆减速驶离主线时,与前车未保持安全距离,容易发生碰撞追尾事故。为了预防互通出入口发生的交通事故,主要采取以下措施。

(1)在互通出入口区域车道分界线设置实线,实线宽度与车道线一致,互通出口渐变段起点前设置纵向减速标线,设置如图5所示。

图5 互通出入口标线

(2)在互通出入口合适位置设置车距确认标志和相应标线,提醒驾驶员保持安全距离。

(3)定期对互通出入口标线进行检查,如有模糊不清需进行及时更换。

(4)在互通出入口鼻端处设置太阳能黄闪灯,提醒驾驶员谨慎驾驶。

3 实例分析

3.1 路段概况

对2016—2018年广昆高速公路粤境河口至平台段事故进行分析,筛选出多处事故多发路段,限于篇幅的限制,选取其中1处典型事故多发路段进行处治分析。该事故多发路段运营桩号为K49+168～K55+168,方向为广州。存在1处连续下坡路段,总长为4 500 m,最大坡度为2.175%,后接1 km的连续上坡,且存在一段平曲线包含两个变坡点的起伏路段。

该路段主要事故车型为大货车,占75%左右,事故形态主要为碰撞追尾。事故原因是由于大小车辆因动能性能差异问题,而在上坡路段频繁变道,大小车辆速度差较大,容易造成追尾事故;在长下坡路段,大货车制动性能恶化,成为长下坡路段危险性最大的车辆。

该路段为云安互通区段和石牙山隧道段,由于长下坡的影响,车辆进入出口匝道前换道和驶入互通段出口匝道的车速过快,容易发生交通事故;同时在隧道内和隧道出口超速行驶易造成严重的交通事故。

3.2 路段处治措施

对该路段线形进行核查,发现存在长上坡路段、互通出入口路段以及长下坡路段等三种不良线形路段。结合给出的处治技术,得出该路段的改善措施如表1所示。

表1 广州方向K49+168～K55+168路段改善措施

3.3 处治效果分析

在2019年1月至2019年12月期间,制定的处治措施在广州方向K49+168～K55+168路段得到了实际应用,对取得的效果进行处治前后经济效益对比分析,采用2016年1月至2018年12月(处治措施应用前)与2019年1月至2019年12月(处治措施应用后)的数据进行对比。

3.3.1 治理成本分析

对广州方向K49+168～K55+168路段治理前后所花费的成本进行了统计与分析,具体结果如表2所示。

表2 广州方向K49+168～K55+168路段治理前后成本对比

由表2可知,制定的处治措施在广州方向K49+168～K55+168路段应用后,该路段治理成本有所增加,原因在于事故多发路段处治采用多项针对性处治措施,从而增加了治理经费投入。同时,对该路段进行高效治理,交通事故数有所降低,从而减少了路产损失修复成本。2019年广州方向K49+168～K55+168路段治理成本较2018年增加了3 393元,而路产损失修复成本较2018年减少了19 705元,总体成本降低了16 310元,因此制定的处治措施应用于事故多发路段所产生的成本有所降低。

3.3.2 人员伤亡经济损失分析

对广州方向K49+168～K55+168路段治理前后人员伤亡所造成的经济损失进行了统计与分析,具体结果如表3所示。

表3 广州方向K49+168～K55+168路段治理前后伤亡损失对比

由表3可知,制定的处治措施在广州方向K49+168～K55+168路段应用后,该路段伤亡人数及经济损失有所下降,说明所制定的处治措施能够有效降低事故伤亡人数,从而保障了人民生命财产安全。

4 结 论

如何高效治理事故多发路段一直是高速公路运营者关注的焦点,尤其是高速公路不良线形问题,针对该问题总结了长上坡、长下坡、长直线接小半径曲线、平竖组合不当、隧道出入口、互通立交出入口路段等6种不良线形路段处治措施,以上措施可为高速公路事故路段整治提供有利参考。同时以广昆高速公路河口至平台段广州方向K49+168～K55+168路段为例,所制定的处治措施实际应用后取得了良好的经济效益,给高速公路营运管理者提供了示范案例。下一步工作将提出不同的处治措施方案,构建优化模型获得最佳方案,从而进一步降低事故多发路段的治理成本。