道路交通事故道路條件成因分析及預(yù)防對策研究-

1、論文學(xué)科類別:560土木建筑工程道路交通事故道路條件成因分析及預(yù)防對策研究裴玉龍,馬 驥(哈爾濱工業(yè)大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150090摘 要:作為道路交通的基礎(chǔ)設(shè)施和車輛行駛的根本條件,道路條件對交通安全的影響不可忽視。在沈大高速公路、遼寧省和哈爾濱市大量事故數(shù)據(jù)的分析基礎(chǔ)上,系統(tǒng)研究道路線形中平面、縱斷面、橫斷面和交叉口中各項參數(shù)的設(shè)置問題及其與交通事故的影響,并對其影響關(guān)系進行規(guī)律性分析。提出高路基與陡坡路基會危及交通安全的觀點,這在我國高等級公路上尤其突出而又經(jīng)常被忽視。對現(xiàn)行道路設(shè)計規(guī)范中對應(yīng)參數(shù)提出安全設(shè)計指標(biāo)值或取值建議,對考慮交通安全的道路條件提出相應(yīng)的事故預(yù)

2、防對策。 關(guān)鍵詞:道路條件,事故成因,預(yù)防對策Research on Countermeasures for Road Condition Causes ofTraffic AccidentsPei Yulong, Ma Ji(School of Science and Engineering on Communication, Harbin Institute of technology,Harbin City, Heilongjiang Province, 150090, chinaABSTRACT: As the postulate of traffic infrastructures

3、and vehicles, the effect of road conditions to accidents should be given much attention to. With large numbers of actual traffic accidents of Shenda Freeway, Liaoning Province, Harbin City and so on in P. R. China, parameters and the effect on accidents of horizontal alignment, vertical alignment, c

4、ross section and intersection are studied systematically, and the disciplinary analysis of the effect is presented. The viewpoint is put forward that high subgrade and steep slope are against to traffic safety, which especially common and ignored in high-class highways in China. The suggestions of d

5、esign parameters of the current Design Criteria and the corresponding countermeasures are advanced for safety.Key Words: road conditions, cause of traffic accidents, countermeasures0 引言世界道路交通的發(fā)展過程表明道路建設(shè)始終無法趕上交通發(fā)展的步伐。在這種情況下,必須充分考慮交通安全、道路與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。道路交通事故的成因主要分為兩類,即主觀因素和客觀因素。主觀因素主要是指人為因素;而客觀因素包括車輛、道路、交通、

6、氣候等要素。許多國家的公眾輿論與交通管理機構(gòu)的官方統(tǒng)計都簡單地認(rèn)為,事故的根本原因是駕駛員的粗心和錯誤以及汽車的機械問題。所有事故中完全應(yīng)由駕駛員負(fù)責(zé)的為73.6%,道路條件的原因所占比例約為17% 1。這說明在以往的道路交通事故原因中,忽視了“路”在交通事故中的作用。事實上,除部分事故純粹是由于駕駛員粗心駕駛汽車等主觀原因引起的外,有相當(dāng)一部分事故是人為操作不當(dāng)與困難的行駛條件共同引起的,而困難的行駛條件則與道路設(shè)計和養(yǎng)護有關(guān)。因此,作為道路交通的基礎(chǔ)設(shè)施和車輛行駛的根本條件,道路對交通安全的影響不可忽視。為了達(dá)到一致的優(yōu)良設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),目前歐洲八國正共同進行一個SAFESTAR 研究計劃2,研

7、究重點放在橫跨各國的歐洲網(wǎng)路,內(nèi)容包括以下項目:路側(cè)緊急車道及路肩、快速道路、郊區(qū)道路橫斷面、郊區(qū)道路彎道、市區(qū)主要道路交叉、道路安全審查(SAFETYAUDIT等重要內(nèi)容。作為道路交通的基礎(chǔ)設(shè)施和車輛行駛的根本條件,道路對交通安全的影響愈加明顯,因此本文主要研究道路線形設(shè)計要素(包括平面、縱斷面、橫斷面和交叉口與道路交通事故的關(guān)系,提出相應(yīng)的交通安全對策,具體技術(shù)路線如圖1所示。 圖1道路交通事故客觀成因分析及對策研究技術(shù)路線1 平面 1.1曲線半徑交通安全與道路幾何線形設(shè)計關(guān)系密切。交通事故通常在道路平曲線處發(fā)生,尤其是急彎路段。本文對沈大高速公路(1994年1月至1995年6月不同路段平

8、曲線半徑與對應(yīng)的平均億車事故率3進行統(tǒng)計分析。 圖2沈大高速公路億車事故率與平曲線半徑的關(guān)系分析平曲線半徑與平均億車事故率的散點圖,發(fā)現(xiàn)二者呈冪指數(shù)關(guān)系(如圖6-2,通過統(tǒng)計分析得到了下述關(guān)系模型:0143.1189194=R AR ( (1926.02=R 式中,平均億車事故率,次/億車;AR R 平曲線半徑,m。由回歸曲線及關(guān)系模型可知,隨著平曲線半徑的增大,事故率在降低。當(dāng)平曲線半徑大于2000m 時,平曲線上的事故率低于沈大高速公路全線的平均水平(68.73次/億車;當(dāng)平曲線半徑小于1000m時,隨著半徑的減小,事故率卻急劇地增加;當(dāng)平曲線半徑減小至400600m時,即接近重丘區(qū)高速公

9、路極限最小半徑(400m時,事故率已高出全線平均水平的5至6倍,交通安全狀況十分嚴(yán)峻。由圖2可見,沈大高速公路的曲線半徑拐點(特征點約為1000m。我國高速公路事故與平曲線半徑的關(guān)系和國外的統(tǒng)計分析結(jié)果基本一致,美國公路的曲線半徑拐點為400m4,它是綜合所有等級公路的事故與曲線半徑的調(diào)查結(jié)果得到的,比較具有代表性。根據(jù)極限誤差原理,半徑為400m對應(yīng)的事故率加倍后對應(yīng)的曲線半徑為200m,故200m曲線半徑對應(yīng)的事故率被認(rèn)為是極限可接受的事故率水平。我國目前還沒有充足的統(tǒng)計資料進行綜合分析和參數(shù)標(biāo)定,本文雖然對高速公路的曲線半徑進行事故率研究,但得到的曲線半徑拐點僅適用于曲線設(shè)計良好的高等級

10、公路,因此公路曲線半徑的安全設(shè)計拐點仍然取400m,極限可接受的曲線半徑為200m。具有相同或相近曲線半徑路段的安全性高于曲線半徑各不相同的路段,尤其長直路段中突然插入一段小半徑的平曲線,對于行車非常不利。1.3 曲線轉(zhuǎn)角曲線轉(zhuǎn)角也是道路交通安全的影響因素沈大高速公路1994年1月至1995年6月間不同曲線轉(zhuǎn)角對應(yīng)的億車事故率3散點圖示于圖3。 由擬合結(jié)果可見,當(dāng)曲線轉(zhuǎn)角在0°45°之間變化時,億車事故率與轉(zhuǎn)角的關(guān)系近似成拋物線形,即隨著轉(zhuǎn)角的增大事故率在逐漸降低,當(dāng)轉(zhuǎn)角增大到某一數(shù)值時事故率降到最低值(即拋物線的極值點,此時隨著轉(zhuǎn)角的繼續(xù)增大事故率又開始上升,變化規(guī)律明顯

11、。由圖可以看出,當(dāng)路線轉(zhuǎn)角小于或等于7°(即為小偏角時,事故率明顯高于30個樣本點的平均值(即平均億車事故率83.37次/億車,這一統(tǒng)計結(jié)果證實了小偏角曲線容易導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生急彎錯覺、不利于行車安全這一傳統(tǒng)觀點。2 縱斷面2.1 縱坡度道路縱坡段的交通事故較多。車輛行駛過程中往往需要緊急剎車。由于下坡行駛的制動距離要比上坡行駛的長,因此下坡事故數(shù)要比上坡事故數(shù)多。196219641966196819701972197419761978198019821984198619881990199219941996年份事故數(shù) 圖4 上下坡路段事故數(shù)圖4為美國Elzer Mountain 地區(qū)7

12、.2km 長的山區(qū)路段,在采取安全保障措施之前,下坡事故數(shù)要比上坡事故數(shù)大很多。1969年雙向增加車道后,上下坡事故數(shù)均有所減少,尤其是下坡事故數(shù)下降顯著;1972年設(shè)置限制車速的交通標(biāo)志牌后,下坡事故數(shù)又有大幅度下降,上坡事故數(shù)也有所下降;1973年增設(shè)自動雷達(dá)車速控制系統(tǒng)后,總體交通事故數(shù)下降。在70年代末,下坡交通事故數(shù)相對穩(wěn)定下來,并且在絕對數(shù)值和相對趨勢上基本與上坡保持一致。由此可見,在縱坡路段采取增加車道、設(shè)置安全標(biāo)志等交通改善措施對于促進道路交通安全非常有必要。2.2 豎曲線道路縱斷面曲線包括凸曲線和凹曲線兩種。凸曲線的交通事故率AR 要比水平路段AR 大。雖然根據(jù)目前的資料還不

13、能建立二者之間確切的統(tǒng)計關(guān)系,但有一種趨勢是肯定的,即小半徑凸曲線的事故率要比經(jīng)過改善設(shè)計后的豎曲線路段事故率高很多。另外,陡坡(即大于6%路段上的凸曲線發(fā)生交通事故的可能性更高。豎曲線的頻繁變換會影響行車視距,這將嚴(yán)重降低道路安全性能,尤其在凸曲線路段,視距受限會大大增加交通事故率,例如在凸曲線后面如果存在一個急彎,由于凸曲線遮擋視線,駕駛員來不及反應(yīng)極易造成交通事故。在白天或夜晚照明充足的情況下,凹曲線的視距并不是影響交通安全的關(guān)鍵因素。但是在夜晚沒有照明的道路上,凹曲線必須考慮視距問題。3 橫斷面3.1 車道數(shù)與橫斷面型式道路的車道數(shù)和橫斷面型式對行車安全非常重要,因此有必要提出“車道數(shù)

14、安全影響系數(shù)”和“橫斷面型式安全影響系數(shù)”的概念。車道數(shù)安全影響系數(shù)是指道路上不同車道數(shù)對事故率的影響程度,它也是衡量道路交通安全的一個重要指標(biāo)。橫斷面型式安全影響系數(shù)是指不同橫斷面型式對事故率的影響程度。無論是車道數(shù)安全影響系數(shù)還是橫斷面型式安全影響系數(shù),系數(shù)值越高,說明對應(yīng)的車道數(shù)或橫斷面型式對道路交通安全的影響越大。但從宏觀分析可知,車道數(shù)越多,通行能力越大,行車越暢通安全。根據(jù)哈爾濱市76條道路的事故調(diào)查資料,得到城市道路對應(yīng)不同車道數(shù)和不同橫斷面型式的事故率,如表1和表2所示,取四車道和兩塊板的安全影響系數(shù)為1,將其它車道數(shù)和橫斷面型式對應(yīng)的事故率與其進行比值計算,得到不同車道數(shù)和橫

15、斷面型式的安全影響系數(shù)。分析表1數(shù)據(jù)可見,城市道路的事故率隨車道數(shù)的增加而降低,但降低速度比較緩慢。雙車道一塊板型式事故率最高。當(dāng)車道數(shù)為四車道時,增加中央分隔帶將對向車流分離,事故率明顯降低;增加機非分隔帶后,雖然可以將機動車與非機動車分離,但對向車流問題沒有得到解決,在我國機表1 城市道路不同車道數(shù)的安全影響系數(shù) 車道數(shù) 車道類型事故數(shù)(次事故率 (次/億車公里道路數(shù)(條平均事故率(次/億車公里不同車道數(shù)事故率(次/億車公里車道數(shù)安全影響系數(shù)雙車道雙車道 169 1584 18 88 88 1.02 四車道 511 2075 25 83四車道有中央分隔帶 4150 2 75 四車道 四車道

16、有機非分隔帶 59404 4 101 86 1.00六車道 357 1078 11 98六車道有中央分隔帶 2076176六車道 六車道有機非分隔帶 214 450 6 7583 0.97 八車道 109 273 3 91八車道有中央分隔帶 75 162281八車道八車道既有中央分隔帶又有機非分隔帶220 284 4 7181 0.94表2 城市道路不同橫斷面型式的安全影響系數(shù)橫斷面 型式事故數(shù)(次事故率 (次/億車公里道路數(shù)(條平均事故率 (次/億車公里橫斷面型式的 安全影響系數(shù)一塊板 1191 10 011 61 164 1.26 二塊板 111 520 4 130 1.00 三塊板 273 1341 10 134 1.03 四塊板 22041541040.80動車與非機動車的事故一般較輕,而對向車輛引起的交通事故往往非常嚴(yán)重,因此三塊板型式的安全性較低。當(dāng)車道數(shù)為六車道時,增加中央分隔帶或增加機非分隔帶后,事故率均有所降低,但兩者之間的區(qū)別