交通安全綜合治理技術(shù)調(diào)查報告

1/28云南省山區(qū)高速公路連續(xù)長下坡路段交通安全綜合治理技術(shù)研究子課題一——安全預(yù)評估技術(shù)的研究調(diào)查報告云南蒙新高速公路建設(shè)指揮部云南省公路規(guī)劃勘察設(shè)計院北京中路安交通科技有限公司二○○六年十月1引言近年來，隨著公路建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，山區(qū)高速公路也大量修建。由于山區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，地形起伏大，高原、微丘、重丘和山嶺區(qū)頗多，地勢落差大，需要采用連續(xù)升坡或連續(xù)降坡展線的方法克服高差，考慮到降低工程造價等多方面原因，很多路段都采用了連續(xù)長下坡。雖然連續(xù)長下坡路段平縱線形指標(biāo)都符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，但這些連續(xù)長、大下坡路段不管是位于高速公路還是一般公路上，交通事故發(fā)生的概率明顯增大，而且是重、特大交通事故較多。交通事故不但給國家和人民生命財產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也嚴(yán)重破壞了公路的基本服務(wù)職能，無法保障國民最基本的出行安全需求，近年來已成為社會和輿論關(guān)注的熱點和焦點問題。事故資料顯示：近年來公路交通事故呈逐年增加趨勢，不僅僅是地方鄉(xiāng)村公路交通事故居高不下，就在一些山嶺重丘地形高速公路的局部路段上，重大、惡性交通事故也時有發(fā)生，引起了社會各界的嚴(yán)重關(guān)注。為預(yù)防和減少道路交通事故，按照國務(wù)院統(tǒng)一部署，公安部和國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局研究確定了督辦治理的全國29處公路危險路段。這些路段多地處山區(qū)，坡陡、彎急、路窄，或由于多雨霧，路面濕滑、視線不良，不利于安全通行，已連續(xù)發(fā)生重大交通事故或發(fā)生一次傷亡數(shù)十人的特大道路交通事故。在這29個危險路段中，屬于連續(xù)長下坡的事故多發(fā)路段就有16處，高達(dá)55%，由此可見，相比全國公路平均事故水平，位于山嶺重丘地區(qū)的公路連續(xù)下坡路段，重大惡性交通事故的發(fā)生率最高。2002年，山區(qū)公路發(fā)生交通事故共70742起，死亡170009人。雖然發(fā)生在山區(qū)的交通事故占全國交通事故的9%，但死亡人數(shù)卻占了16%，而且群死群傷的特、重大交通事故多發(fā)生在山區(qū)公路，安全狀況令人堪憂。同時在導(dǎo)致山區(qū)公路交通事故嚴(yán)重性的諸多因素中，連續(xù)的長坡路段是一個十分重要的原因，與之相關(guān)的交通事故占山區(qū)交通事故總數(shù)的40%以上，特別是在高速公路下坡路段這一特征表現(xiàn)的尤為明顯。如北京八達(dá)嶺高速公路、京珠高速公路粵北段、元(江)磨(黑)高速公路等，坡長達(dá)5km以上，有的甚至達(dá)到27km，坡度也達(dá)到3%—5%，交通事故頻發(fā)，由此也帶來了嚴(yán)重的安全問題。國內(nèi)外的研究都表明，下坡路段的事故發(fā)生頻率要明顯高于上坡路段，特別是在長下坡路段，所以高速公路連續(xù)長下坡路段的行車安全是一個急需解決的問題。已有的事故數(shù)據(jù)表明，載重車輛是長下坡路段事故車輛的主體，約占60%—80%。本報告在進(jìn)行大量實際調(diào)查和統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，分析高速公路連續(xù)長下坡路段的道路線形、交通特性及事故車輛特性，研究該道路條件下交通事故的成因，進(jìn)而運用汽車動力學(xué)結(jié)合幾何線形對長大下坡安全性進(jìn)行研究，為建立長大下坡路段失控事故預(yù)測模型奠定基礎(chǔ)。2調(diào)查方案的設(shè)計與組織2.1調(diào)查目的通過調(diào)查，掌握國內(nèi)典型連續(xù)長下坡路段道路線形特點、交通流特征以及交通事故等的基本情況，分析車輛正常運行以及失控情況下長大下坡路段的交通事故形態(tài)，找出存在的問題，為長大下坡路段的安全性評價模型的建立提供所需的數(shù)據(jù)資料。2.2調(diào)查內(nèi)容調(diào)查的主要內(nèi)容包括：道路特征調(diào)查道路基本情況調(diào)查、路線、路基路面、橋梁、隧道路線交叉、交通工程及沿線設(shè)施等內(nèi)容的調(diào)查。道路交通流特征調(diào)查交通流量調(diào)查、車型比例調(diào)查、運行速度調(diào)查、車況調(diào)查交通事故調(diào)查調(diào)查事故發(fā)生的地點（路線名稱及樁號）、時間、車型、車速、事故原因、形態(tài)、傷亡人數(shù)、經(jīng)濟(jì)損失、駕駛員特性等內(nèi)容。調(diào)查事故的影響范圍以及影響范圍內(nèi)的標(biāo)志標(biāo)線等設(shè)施。重點調(diào)查失控案例。調(diào)查失控車輛的載重、車速、失控點位置（與坡頂距離，失控路段的坡度等）、當(dāng)時交通量、交通組成等。車輛制動器溫度調(diào)查調(diào)查車輛（重點調(diào)查重載貨車）在連續(xù)長下坡路段行駛時，其剎車鼓溫度隨運行時間、行駛距離的變化情況。2.3實地調(diào)查路線按照研究大綱的要求，從2005年11月中旬—2006年2月底，組織課題人員分批對北京、福建、云南等幾個省市的高速公路連續(xù)長下坡路段進(jìn)行了實地調(diào)查，歷時近四個月。實地調(diào)查連續(xù)長下坡路段見表2-1。表2-1調(diào)查線路表地區(qū)道路名稱路段位置（）主要隱患近年交通事故情況北京八達(dá)嶺高速公路進(jìn)京方向55km至49km長下坡且彎多、超載車輛多，平均坡度3.82%.1998年11月以來，發(fā)生事故170余起，死43人，傷111人。進(jìn)京方向發(fā)生死亡事故64起。福建漳龍高速公路88km至74km14公里連續(xù)長下坡，極限彎極限坡，平均坡度3.35%。2004年12月28日全線開通至06年2月，該路段發(fā)生的制動失效)47起，死亡15人，傷20人云南元墨高速公路247km至220km27km連續(xù)長下坡，彎多，超載車輛多，平均坡度3.95%。2004年3月至06年4月，共發(fā)生制動失效的失控事故133起，死34人，傷56人。云南嵩待二級公路113km至123km全封閉二級公路，10km連續(xù)長下坡，坡底為收費站，超載車輛多，平均坡度3.917％。2004年12月至06年3月，共發(fā)生事故22起，死4人。云南通建高速公路6km至24km18km連續(xù)長下坡。2004年11月26日通車至05年4月底，共發(fā)生交通事故32起，造成11人死亡，15人受傷2.4調(diào)查方法調(diào)查方法包括以下幾種：實地調(diào)查：通過對公路的實地考察和事故現(xiàn)場的勘查直接得到有關(guān)數(shù)據(jù)資料；資料調(diào)查：通過查閱設(shè)計、施工養(yǎng)護(hù)、監(jiān)控中心、路政管理等方面的資料得到相關(guān)數(shù)據(jù)；文獻(xiàn)檢索、網(wǎng)絡(luò)查詢。3連續(xù)長下坡道路特征調(diào)查3.1國內(nèi)典型連續(xù)長下坡簡介1）北京八達(dá)嶺高速公路八達(dá)嶺高速公路是北京至張家口110國道主干線的一部分，起于北三環(huán)馬甸橋，終于京冀交界的康莊，全長82公里，是丹東—拉薩國道的組成部分，北京市的一條重要的對外放射線，也是通往西北運輸?shù)母删€。聯(lián)絡(luò)線順暢連接北京與延慶，使八達(dá)嶺高速公路上的車輛進(jìn)入110國道，對于冀煤外運、內(nèi)蒙古牛羊肉進(jìn)京、張家口反季節(jié)蔬菜的銷售以及對北京衛(wèi)星城建設(shè)和郊縣科技園的開發(fā)起著重要作用。此外，八達(dá)嶺高速路從市區(qū)直達(dá)舉世聞名的八達(dá)嶺長城，是北京最繁忙的旅游路線，沿線的旅游風(fēng)景區(qū)星羅棋布，包括八達(dá)嶺長城、十三陵、居庸關(guān)、康西草原等。從上述描述可以看出八達(dá)嶺高速的雙重定位，既是小車、客車為主的旅游線路，又是大車、貨車為主的貨運線路。而這兩者的需求從建設(shè)到運營管理都是相互矛盾的。八達(dá)嶺高速公路由于地處山嶺重丘地形，因此設(shè)計時路線的一些指標(biāo)不可避免地采用部分設(shè)計極限值。先天不足而又承擔(dān)著互相矛盾的雙重需求，加上嚴(yán)重的超載等多種原因的共同作用，決定了其必然的事故多發(fā)的宿命。實際運營中，八達(dá)嶺高速公路進(jìn)京方向潭峪溝隧道出口路k59+850~K50+060，平均坡度3.82%，從通車以來事故頻發(fā)。自98年11月山區(qū)二期工程開通至今，此路段共發(fā)生各類交通事故167起，傷103人，死亡36人。其中，特大交通事故19起，傷43人，死亡29人；重大交通事故7起，傷7人、死亡7人；一般事故141起，傷53人。因貨運機(jī)動車長距離下坡持續(xù)使用制動，導(dǎo)致制動失效沖進(jìn)緊急險區(qū)的車輛400余輛，沖入山溝的47輛。2）元磨高速公路云南元江——磨黑高速公路起于云南省玉溪市元江哈尼族彝族傣族自治縣二塘橋，接玉溪至元江高速公路，經(jīng)過墨江、通關(guān)，止于著名茶葉集散地思茅地區(qū)普洱縣的磨黑，接已經(jīng)建成的磨黑至思茅二級公路，全長147.37公里，是昆曼公路的重要路段，也是中國與緬甸、老撾、泰國及整個東南亞進(jìn)行經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來的國際運輸大通道的重要路段。元(江)墨(黑)高速公路地處云貴高原西緣地帶，橫穿無量山和哀牢山山脈，沿線地形地質(zhì)復(fù)雜，工程艱巨，是典型的山區(qū)高速公路。受地理環(huán)境的影響，大部分路段坡陡彎急、交通安全隱患突出，尤其是元江縣境內(nèi)的k240到k213（起始于大風(fēng)埡口隧道入口處，止于碧溪立交）的27公里長下坡路段，大貨車極易因制動發(fā)熱失效導(dǎo)致車輛失控，特別是外地車輛駕駛?cè)擞捎诼窙r不熟，交通死亡事故頻發(fā)，一度成為名副其實的“死亡之路”。自2003年12月28日通車以來至2006年83）漳龍高速公路漳龍高速公路起于漳州市長洲立交橋，止于龍巖市龍門，東接廈漳高速公路，西連龍長高速公路，全長117公里，雙向四車道，設(shè)計時速為80公里，部分路段設(shè)計為100公里。是國家重點公路廈昆線的重要組成部分，拉近了革命老區(qū)龍巖與“閩南金三角”地區(qū)的距離，對帶動老區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。福建省漳龍高速公路新祠――和溪段為一長度為14.5km的長下坡路段，平均坡度3.35%，最大坡度6%。全線開通78天內(nèi)，發(fā)生制動失靈沖出路外的交通事故38起，5人死亡6人重傷。到2006年3月，該連續(xù)長下坡路段共發(fā)生了158次大貨車制動系統(tǒng)失靈造成的交通事故。4）嵩待公路嵩待高速公路是國道主干線（GZ40）二連浩特～成都～昆明～河口公路在云南省境內(nèi)的重要路段。它起于嵩明立交，止于會澤縣待補鎮(zhèn)，全長120公里，其中嵩明至功山段56公里為四車道高速公路，路基寬24.5米其中，位于嵩待高速路待補收費站前的“十里長坡”（k113～k123）連續(xù)長下坡路段，自2003年12月嵩待高速路開通以來，一直是嵩待高速路上的事故“黑點”。據(jù)了解，開通以后不到1年，“十里長坡”路段就發(fā)生了數(shù)十起貨車剎車失靈后在路邊撞車、撞墻的交通事故。5）通建高速公路通海――建水高速公路自2004年11月26日通車至今年4月底，全路共發(fā)生交通事故32起，造成11人死亡，15人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)120萬元。但在死亡人員中，全部集中在通海縣與建水縣交界處至建水東山出口的15公里路段內(nèi)，即K14～K29路段，該路段上發(fā)生的事故中還有11人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失80余萬元。車輛行駛在連續(xù)長下坡路段上，機(jī)動車制動系統(tǒng)失效、超載3.2連續(xù)長下坡道路坡長、坡度比較根據(jù)資料收集和實地調(diào)查的結(jié)果，獲得國內(nèi)比較典型的連續(xù)長下坡路段坡度、坡長的線形指標(biāo)，線形基本情況整理如下。表3－1典型連續(xù)長下坡路段坡度、坡長比較表地區(qū)道路名稱坡長（km）平均坡度（%）坡降（m）北京八達(dá)嶺高速公路6.63.56235廣東京珠北高速公路11.82.97350福建漳龍高速公路14.53.35486云南元磨高速公路26.73.951055云南嵩待二級公路9.683.92379云南通建高速公路183.86云南玉元高速公路11.393.46394青海湟倒高速公路14.253.37480陜西國道312（亭口坡二級公路）45200從上表可以看出，國內(nèi)幾條典型的連續(xù)長下坡路段坡長一般超過4km，平均坡度大于3％。我國現(xiàn)行的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的最大縱坡和坡長的取值，主要是從汽車的上坡動力性能考慮，而缺少對下坡行車安全性考慮，高速公路尤其如此。這對研究長下坡路段的行車安全是不夠的。表3-2給出了《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的坡度與坡長的限制值。表3-2高速公路縱坡和坡長的限制值設(shè)計速度(km/h)設(shè)計速度（km/h）1201008060縱坡坡度（％）39001000110012004700800900100056007008006500600從表3-2可以看出，《標(biāo)準(zhǔn)》對于縱坡坡度小于3%的路段，并沒有做坡長的限制，這就導(dǎo)致了很多地形受限的區(qū)域出現(xiàn)連續(xù)的長下坡，平均縱坡在3%左右，個別路段也出現(xiàn)了4%—5%的陡坡。在連續(xù)下坡路段，雖然路線設(shè)計都滿足了標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，然而由于長時間在下坡路段行駛，車輛往往會出現(xiàn)超速、制動失效等問題，易發(fā)生失控交通事故。根據(jù)調(diào)查和統(tǒng)計分析的結(jié)果，我們將平均縱坡在3%以上，連續(xù)下坡坡長大于5km的路段暫定義為長下坡路段，對這些路段進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析及比較。4道路交通流特征調(diào)查4.1調(diào)查方法及統(tǒng)計分析內(nèi)容在公路交通流特征調(diào)查中，我們對八達(dá)嶺高速公路、福建漳龍高速公路、云南元墨高速公路、云南玉元高速公路、嵩待公路等高等級公路進(jìn)行了交通流量、車型比重、車速、載重量的調(diào)查。4.1.1調(diào)查方法交通流特征調(diào)查包括交通流組成、車速及車重分布情況等方面，通過資料收集、實地調(diào)查和問詢的方法獲得。交通量數(shù)據(jù)的獲得通常是選一周中某個一般工作日的正常交通時段觀測交通量與車流構(gòu)成，每條公路觀測一個小時，觀測時間一般為上午9：00～10：00，下午3：00～4：00，取距路線頭或尾大約1/4里程的一個斷面進(jìn)行觀測。由于我們需要獲得的是各條道路歷年交通量數(shù)據(jù)，因此除采用實測交通量外，還通過各條道路的管理站獲得了連續(xù)長下坡路段的歷年交通量資料。車速調(diào)查的測速工具為雷達(dá)測速儀，觀測地點為高速公路中線形順直、遠(yuǎn)離出入口和服務(wù)區(qū)的正常行駛路段，觀測時間為白天，觀測車輛為隨機(jī)抽樣，雷達(dá)測速儀的觀測車速的精度為±1km/h。觀測結(jié)果為地點車速。按此車型比重的調(diào)查方法主要靠工作人員觀測記錄行駛在各條連續(xù)長下坡路段上的車輛車型以及根據(jù)收費站提供的車型數(shù)據(jù)綜合得到。4.1.2歷年交通量數(shù)據(jù)（AADT）；各種載重車輛在所有交通量中所占的比例；各種載重車輛在連續(xù)長下坡路段的平均運行速度分析；4.2交通流量調(diào)查表4－1連續(xù)長下坡路段交通流量比較表道路名稱車道數(shù)2005年AADT（pcu）2006年AADT（pcu）八達(dá)嶺高速公路雙向四車道14600漳龍高速公路雙向四車道9000元墨高速公路雙向四車道8000嵩待二級公路雙車道2000通建高速公路雙向四車道4.3車型比重調(diào)查連續(xù)長下坡路段是高速公路交通事故的多發(fā)路段，而載重汽車是連續(xù)長下坡路段事故車輛的主體，約占60%—80%。連續(xù)長下坡不利的設(shè)計，助長了超載的危害；超載車輛在長大下坡行駛比起其它區(qū)段也更危險。對于行駛在連續(xù)長下坡路段的車輛（尤其是超載車輛）的車型比重的調(diào)查尤為重要。通過調(diào)查各條典型連續(xù)長下坡路段收費站分車型的交通量資料，我們能夠得到各種車型所占比重。但是由于收費站統(tǒng)計的分車型交通量資料不能明確反映出分噸位的車型數(shù)據(jù)，因此調(diào)查小組成員采用詢問和觀測的方法調(diào)查了行駛在云南元磨高速公路和通建高速公路連續(xù)長下坡路段的車輛載重情況。表4－2元磨高速公路、通建高速公路連續(xù)長下坡路段各車型比例表調(diào)查路段小客車大客車2軸大貨車3軸大貨車4軸大貨車5軸大貨車6軸大貨車（拖掛）元磨高速32%4%49%4%6%3%1%通建高速62%5%26%4%2%1%調(diào)查發(fā)現(xiàn)，連續(xù)長下坡路段重載車輛所占比重較大，且車輛超載現(xiàn)象嚴(yán)重，額定載重為8噸的貨車超載可能為18噸。由于車輛制動系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是按照核載而設(shè)計的，隨著載重的增加，制動系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)也增加，過載的車輛在沒有坡度的道路上也不能保證有效的剎車，在連續(xù)長下坡路段更是造成車輛失控的主要因素。同樣，發(fā)生事故后，對超載車輛的防護(hù)難度也相對要大，這種車輛速度高、質(zhì)量大，所以慣性大，其對道路防護(hù)設(shè)施例如路側(cè)護(hù)欄的沖擊力非常之高，經(jīng)常會突破護(hù)欄的強(qiáng)度上限。4.4車輛運行速度失控事故預(yù)測模型中另一個重要的影響參數(shù)就是車輛運行速度。不同載重的車輛在連續(xù)長下坡路段上面行駛時其保持的平均運行速度是不同的。根據(jù)調(diào)查北京八達(dá)嶺、福建漳龍、云南元磨以及云南嵩待等幾條典型連續(xù)長下坡路段上車輛的平均運行速度數(shù)據(jù)，各個車型的車輛在連續(xù)長下坡路段上面的第85位行駛速度分別為：表4-3不同車型車輛在連續(xù)長下坡路段速的運行速度（V85）值單位：km/h車型小客車大客車2軸大貨車3軸大貨車4軸大貨車5軸大貨車6軸大貨車（拖掛）平均速度917555594450555事故情況調(diào)查5.1事故原因調(diào)查5.1.1制動失效長大下坡路段事故的主要原因是制動系統(tǒng)失靈。在元磨高速公路元江段27公里下坡路段的交通事故中，由于貨車失控造成的事故占這個路段事故總數(shù)的90%以上。這些發(fā)生事故的貨車都存在嚴(yán)重的超載現(xiàn)象，超載率在300%以上。因此長大下坡路段事故黑點的形成是連續(xù)下坡的道路線形和貨車超載共同作用的結(jié)果。5.1.2車輛超載事故的首要原因是車輛問題。在長大下坡路段發(fā)生制動失靈的車輛基本上都是貨車，主要問題是貨車超載。如漳龍高速公路的167次制動失靈事故中，由于貨車制動系統(tǒng)失靈造成的交通事故為158次。占失控事故數(shù)量的95%。經(jīng)2003年1月至5月事故情況統(tǒng)計表明，核載5噸的實際載重約4.6倍，核載10噸的實際載重約3.2倍，核載12噸的實際載重約1.9倍，加上自身車重，潛在危險十分嚴(yán)重。另外，事故車輛全部為國產(chǎn)車：解放、東風(fēng)、斯太爾、乘龍等，國產(chǎn)車的質(zhì)量不可能承受如此重量的超載仍然保持良好的工作狀態(tài)。因此需要重點對載重貨車在長大下坡路段的運行安全進(jìn)行評價，以便采取針對性的改善和治理措施，減少制動失靈事故的發(fā)生。5.1.3道路線形連續(xù)長下坡路段多為急彎陡坡，車輛行駛在這樣線形的道路上，不可避免的要長時間踩踏剎車以保證安全的行車速度。5.1.4人的因素外地司機(jī)路況不明：經(jīng)調(diào)查，連續(xù)長下坡路段發(fā)生交通事故的車輛司機(jī)多是外地司機(jī)，對本路段路線變化不清楚，對標(biāo)志不太注意，警惕意識不強(qiáng)；剎車方式選擇不當(dāng)：現(xiàn)在大型貨車的駕駛員一般不用汽剎車，原因是，強(qiáng)制回風(fēng)會損發(fā)動機(jī)；他們多靠剎車轂，經(jīng)過這段路時要頻頻地踩剎車，容易造成剎車輪轂過熱，而剎車轂幾次溫度上升到300度以后，很容易快速上升，導(dǎo)致剎車失靈；夜間行車疲勞駕駛：事故情況統(tǒng)計表明，重大交通事故中有很多發(fā)生在晚上，一方面是由于夜間車輛少，車輛處于自由流狀態(tài)，沒有限制，容易造成連續(xù)長下破路段上車輛速度失控，另一方面說明司機(jī)夜間行車，可視條件差，視距難以保障，而且容易疲勞產(chǎn)生交通事故。5.2事故調(diào)查表格表5－1交通事故調(diào)查表事故發(fā)生時間事故點樁號事故點環(huán)境事故點道路特征事故情形駕駛員情況車輛情況天氣情況交通量照明①路側(cè)環(huán)境②路面類型③路面情況④路側(cè)情況⑤道路屬性⑥交通設(shè)施⑦事故形態(tài)事故原因行駛狀態(tài)損失情況性別年齡駕齡身體狀況車型車況載重量運行車速說明：①黃昏或者晚上、有無照明、照明方式等；②包括非等級道路交叉口、路邊店、加油站工礦企業(yè)進(jìn)出口、路邊村莊、單幢建筑物、樹木植被等；③瀝青、水泥、沙石、土路、其他等；④潮濕、積水、冰雪、泥濘、翻漿、泛油、坑槽、路障、平坦、塌陷等