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我国高速公路隧道运营安全体系评估分析 近年来，我国高速公路里程不断增长，隧道里程也飞速 增 加，截 至2014年 底，高 速 公 路 隧 道 共 有8 451座，累计里程8 909.7km.由于隧道半封闭的环境，加上部分高速公路隧道经过多年运营后，存在消防设备老化或缺损、通风照明等设施未按要求运转、应急救援能力较弱、危险品运输车辆管理不到位等问题，行车安全隐患较大，容易诱发交通事故。特别是2014年晋济高速岩后隧道3.1特别重大道路交通危化品燃爆事故造成了巨大的人员伤亡和经济损失，产生了严重的社会不良影响。因此，如何引入风险管理的理念，辨识高速公路隧道运营过程中的风险，对其进行定性定量评估，并通过适当的手段和措施来降低隧道风险事故发生的频率，减轻风险事故的不利后果，提高隧道的运营安全水平，已经显得刻不容缓。为此，结合国内外相关研究成果，对影响高速公路隧道运营安全的风险因素进行了全面辨识，在此基础上构建了隧道分区段和总体运营安全风险评估指标体系，提出了隧道运营安全风险评估方法和评估标准，并对典型的高速公路隧道运营安全风险防控措施进行了归纳和总结，以期为高速公路隧道运营安全风险管理提供理论和技术支撑。1国内外研究现状分析近年来，随着社会经济的迅猛发展，高速公路交通量也随之激增，高速公路隧道运营安全风险愈加突出。高速公路隧道运营安全风险包含隧道风险事故及其引起的损失两部分，一般可用风险事故发生概率及其损失的函数来表示，通用数学表达式为:R=f（P,C） （1）式中：R为隧道运营安全风险；P为风险事故发生的概率；C为风险事故造成的损失，包括 经济损失、人员伤亡及环境影响等。欧洲国家在勃朗峰隧道和陶恩隧道发生重大火灾事故后，对隧道运营安全风险的研究开始重视。根据跨欧公路网中隧道安全最低要求2004年4月29日欧洲会议/理事会2004/54/EC号指令要求，必须对隧道进行风险评估。结合自身的情况，一些国家发布了相应的风险评估方法。法国采用的是基于场景的定量风险分析方法（特定灾害调查法）。该方法比较灵活，能够适用于特定的灾害场景和不同的研究深度，可以用来研究风险事故中不同安全措施的效果，并用来对比不同隧道的风险评估结果。英国采取了风险优先数的评估方法，评估数据取自风险事件的可能性和后果。事故的可能性在116之间取值，后果在11 000之间取值，风险优先数是这两种数据的乘积。意大利提出了一种基于系统的定量风险分析方法，可以用来计算特定隧道的风险水平，并与风险接受标准进行对比。通过计算风险事故的期望概率以及模拟的结果，并考虑事故中相关逃生人员的数量及逃生策略，得到公路隧道的风险。2000年以后，欧洲成立了专门的机构EuroTest负责检查并评估欧洲现有公路隧道的风险程度与安全性，计划逐年评估3050座公路隧道，到2007年底将欧洲主要公路隧道逐次评估完成，并提供最低限度的安全水平。我国于2004年11月颁布了推荐性的行业标准公路项目安全性评价指南（JTG/T B05-2004），对公路安全性评价工作进行了相应的规范和要求，但对隧道运营安全风险评估的要求主要依赖于现行标准规范的符合性检查，尤其对隧道机电设施的安全风险评估要求没有详细规定。国内有关学者2-5在总结隧道安全管理工作经验的基础上，对高速公路隧道运营安全风险管理理论进行了初步探讨，分析了影响隧道运营安全的风险致因，给出了基于相关风险因子的评估方法。但由于国内将风险理论应用于高速公路运营安全风险管理的时间不长，尚未建立隧道运营安全风险管理体系，隧道运营安全风险辨识不够全面和系统，安全风险评估缺少定量评估方法和手段，安全风险防控措施缺乏有效性和针对性。2高速公路隧道运营安全风险辨识影响高速公路隧道运营安全的风险因素是多方面的，包括人、车辆、隧道、环境和管理等。风险辨识就是根据国内外高速公路隧道运营的实际情况，从上述5个方面分析导致高速公路隧道运营风险事件发生的风险因子。（1）人的因素。人的因素主要指驾驶员生理心理特性、驾驶经验、交通行为等，包括超速行驶、疲劳驾驶、违章装载、疏忽大意、行车间距小等。即驾驶员在行车过程中的观察、判断和操作三个环节出现了失误而造成交通事故。（2）车辆因素。车辆因素主要指车辆的使用性能，例如制动性能、操作性能、发动机状态、轮胎附着力，一旦出现制动不良、机件故障、转向失效、爆胎等情况，很容易发生风险事故。（3）隧道因素。隧道因素主要指隧道几何线形差、隧道内外路面抗滑性能不良、行车交通环境差、交通设施配备不完善以及养护不及时等方面，容易诱发交通事故，降低高速公路的通行能力。（4）环境因素。对隧道运营安全影响较大的环境因素主要指交通条件和运营环境。交通条件对隧道运营安全的影响包括交通量、车速、交通组成等风险因子，这些因子与隧道风险事件的发生息息相关。自然灾害和雨雪、大雾等不良气候条件会改变隧道内外的运营环境，如不良气候使得洞口附近能见度降低，影响标志标线的视认以及隧道出入口的辨认，降低隧道路段的抗滑性能。（5）管理因素。管理因素主要指运营体制和安全管理两部分，包括管理机构设置是否合理、应急救援体系是否健全、规章制度是否完善、宣传教育是否到位、危险品运输管理是否缺失等方面。上述5项高速公路隧道运营安全风险因素相互联系，相互作用，其中任何一要素发生异变，都可能引发隧道运营安全风险事件，任何两个要素或多个要素之间互动，都可以快速引发安全风险事件。根据国内外相关研究成果和工程实践经验，从风险因素的角度对高速公路隧道运营安全风险因子进行了全面辨识，如表1所示。 3高速公路隧道运营安全风险评估3.1隧道分区段运营安全风险评估根据高速公路隧道的运行环境特征和驾驶员的操作特性，将隧道按行驶方向划分为5个区段：进口过渡段（隧道进口外150m）、进口段（进口内250m）、中间路段、出口段（出口内100m）和出口过渡段（隧道出口外150m），其划分依据如下。（1）隧道进口、出口过渡段划分。研究表明对于进入隧道的车辆来说，视距良好的前提下，在进洞前的5s行程内均已受到前方隧道的影响，车辆出现减速现象；出隧道过程中，有5s的加速驶出的 过程，因此，以小型车5s驾驶行程为界，划分进口和出口过渡段。假设小型车在过渡段的平均速度为90km/h,则进口和出口过渡段的长度约为125m,按50取整后为150m.（2）隧道进口段和出口段。驾驶员进入隧道后，对于隧道内外的不同运行环境有一个逐渐适应的过程，在将要出隧道时，驾驶员由于主观渴望驶出隧道，也有一个逃逸心理作用过程。另外，在隧道进口段和出口段伴随着自然光照到人工照明的过渡，是亮度急剧变化区段，人体产生暗适应和明适应.假定视觉暗适应和明适应的时间分别为10s和3s,小型车在进口段和出口段的平均速度分别为80km/h和90km/h,则 进 口 段 和 出 口 段 的 长 度 分 别 约 为225m和75m,按50取整后分别为250m和100m.（3）隧道中部。隧道除去进出口与前后区域后剩余部分为隧道中部区域。 12下一页 3.1.1分区段运营安全风险评估指标一方面，车辆进入隧道时，因急剧的亮度变化，在这个过程中，驾驶员很难辨认洞内路面目标或物体，容易发生视觉障碍及心理恐慌，危及行车安全。另一方面，在隧道出口段，因为在昏暗的隧道内时间较长，突然来到明亮的洞外，视觉上出现眩光而倍感不适，无法准确判别与前车的间距，容易发生交通事故。根据国内外的研究成果6-8,车辆在进出隧道的路段，受隧道几何线形、路面抗滑性能、明暗适应以及气候环境的影响，车速变化相对剧烈，行车风险更高，较隧道内部也更容易发生交通事故。基于此，根据影响隧道进口过渡段、进口段、出口段和出口过渡段运营安全的主要因素，提出了如表2所示的隧道分区段运营安全风险评估指标。 3.1.2分区段运营安全风险评估标准根据表2确定的各区段运营安全风险评估指标，在现有研究成果的基础上针对各指标明确了相应的风险 评 估 标 准9-10,并 提 出 了 风 险 水 平 的 分级，如表3所示。 3.2隧道总体运营安全风险评估由于影响高速公路隧道总体运营安全的风险因子众多，其中一些风险因子如驾驶员和车辆状况对隧道运营安全的影响难以量化。为了对高速公路隧道总体运营安全风险进行准确评估，需要在安全风险辨识的基础上提炼出容易量化或定性评估、且对运营安全风险影响较大的风险因子，据此建立相应的风险评估指标体系。结合我国高速公路隧道运营安全现状以及国内外的相关研究成果11-13,从隧道因素、环境因素和管理因素等3个方面构建了如表4所示的隧道总体运营安全风险评估指标体系。根据表4建立的风险评估指标体系，采用指标体系法对隧道总体运营安全风险进行评估。隧道总体运营安全风险R按式（2）和（3）计算确定。R =∑Tij（2）Tij=Rijγij（3）式中：Tij为评估指标的分值，（i=1,2,3;j=1,2,，n,n为对应第i类评估指标的数量）；Rij为评估指标取值，对于定量指标，一般采用线性内插法计算得到，对于定性指标，由专业评估人员根据本人的工程实践经验加以明确；γij为权重系数，一般通过层次分析法确定。计算得出R值后，对照表5确定隧道总体运营安全风险等级。 4高速公路隧道运营安全风险防控风险防控是在风险评估之后，根据评估目标和评估标准，判断风险是否在可接受的范围内。对于评估结果为低度风险的隧道，不需采取特别的风险防控措施；对于中度风险的隧道，需采取风险防控措施；对于高度风险的隧道，必须采取措施降低风险；对于极高风险的隧道，必须高度重视，采取切实可行的规避措施并加强隧道的运营安全监测。在考虑可行性、安全性、经济性等要求的基础上，选择合适的风险防控措施，以避免、消除或减轻高速公路隧道运营安全风险。高速公路隧道运营安全风险防控措施分为风险损失预防措施和风险损失减少措施。前者是降低损失频率，后者是减轻损失程度，当然有的措施两者兼有。隧道运营安全风险损失预防措施主要包括隧道洞口接线段合理的线形过渡、隧道路面附着系数的提高、良好的隧道视线诱导和景观设计、有效的隧道路段速度控制措施、洞口段隧道照明的改善、隧道交通监控的加强、隧道信息发布系统的健全、隧道管理、巡查以及安全教育的强化等。隧道运营安全风险损失减少措施主要包括洞口波形梁护栏的优化、洞口端墙防撞桶的设置、隧道交通事件信息发布的加强、灭火和烟雾控制设施的及时启动、隧道应急救援预案的建立等。在现有技术、能力和管理水平的基础上，选择最优的风险防控措施，达到降低隧道风险事故发生频率、减轻事故严重程度和经济损失的目的。参考文献： 顾雷雨，黄宏伟，胡群芳。对某拟建海底隧道运营期的风险评估J.地下空间与工程学报，2007,（7）：1236-1240. 卢浩，王德荣，谢东升。隧道运行安全风险与管理初探J.地下空间与工程学报，2010,（4）：850-855. 张晶晶，赵志忠。高速公路隧道交通安全评估研究J.公路，2011,（10）：151-155. 巩航军，魏显威。高速公路隧道运营安全综合评价研究J.公路交通科技，2010,27（8）：127-130. 赵峰。公路隧道运营风险评估及火灾逃生研究D.长安大学博士学位论文，2010. 张生瑞，马壮林，徐景翠。高速公路隧道内交通事故分布规律J.长安大学学报：自然科学版，2008,28（4）：74-78. 邬洪波，廖军洪，郭雩，王芳，王璇。安全评价在我国山区高速公路运营期的应用研究J.公路，2016,（3）：125-133.Shy BasTunnels王琰，孔令旗，郭忠印，韩常领。基