（交通运输规划与管理专业论文）山岭重丘区高速公路交通安全评价研究.pdf

摘要 摘要 本文在系统分析了山岭重丘区高速公路交通事故特征的基础上，提出了在 山岭重丘区高速公路建设全过程实行交通安全审计的交通事故预防方法；从车 流波理论出发，对山岭重丘区高速公路发生交通事件时的车流波以及对其进行 干涉作用下的变化情况作了分析，提出并建立了基于车速一交通密度一般模型 和线性模型下的车流波波速模型、最大排队长度和对应持续时间模型以及对事 件车流波进行合理干涉的控制时间模型等一系列模型，为尽快清除事件造成的 拥挤或阻塞提供理论依据；从研究交通冲突技术出发，系统地阐述了路段交通 冲突的基本理论，着重研究了冲突的判别标准和分级标准，简要说明了交通冲 突的调查技术，分析了严重冲突与事故发生的最后阶段的相似性，同时建立了 事故多发点的冲突判定模型；最后重点介绍了高速公路安全审计每一个阶段的 主要工作内容、工作步骤、审计清单，指出了交通安全审计是有效预防交通事 故、减少交通事故发生可能性和严重性的重要手段。并提出了相应的预防对 策。 关键词交通安全：车流波；事故多发点；交通冲突技术：交通安全审计 北京工业大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t b a s e do nt h es y s t e m a t i ca n a l y s i so fe x p r e s s w a yt r a f f i cf e a t u r e si nt h eh e a v i l y h i l l i n gt e r r a i na n dm o u n t a i n o u sa r e a s ，t h i sp a p e rp u t sf o r w a r da np r e v e n t i o nm e t h o d o fs a f e t ya t t d i ta l o n gt h ec o n s t r u c t i o ni n v e s t m e n tp r o c e s s ；o nt h eb a s i so fd i g i t i z a t i o n t h e o r ya n dr o a di n f l u e n c ef a c t o r si nt h eh e a v i l ym o u n t a i n o u sa r e a s ，t h i sp a p e rb u i l d s t w oi d e n t i f i c a t i o nm o d e l so fi d e n t i f y i n ga c c i d e n tb l a c ks p o t s ，n a m e l yd i g i t i z a t i o n t h e o r ym o d e la n dn e u r a ln e t w o r km o d e l i nl i g h to fh y d r o d y n a m i ct r a f f i c - f l o ww a s t e t h e o r y ，t h i sp a p e rp r e s e n t sas e r i e so fm o d e l so ft r a f f i c f l o ww a v et h a tr e s u l tf r o m a c c i d e n ta n di n t e r v e n t i o ns h o c k - w a v ea n di n t e r a c t i o no fs p e e di nr e l a t i o nt ot r a f f i c d e n s i t y ，s oa st op r o v i d et h et h e o r e t i c a lb a s i sf o re l i m i n a t i n gq u i c k l ya c c i d e n tc a u s i n g c o n g e s t i o n ；i nl i g h to ft r a f f i cc o n f l i c tt e c h n i q u e ，t h i sp a p e rd e s c r i b e st h et h e o r yo f r o a dt r a f f i cc o n f l i c tt e c h n i q u ei nd e t a i la n dt h es u r v e yi nb r i e f , e m p h a s i z e st h e d i s t i n g u i s hs t a n d a r da n dt h eg r a d es t a n d a r do f s e r i o u sc o n f l i c t s ，t h ei d e n t i t yo ft h el a s t p h a s ea n dt h es t r o n gr e l a t i o n s h i p sb e t w e e ns e r i o u sc o n f l i c t sa n da c c i d e n t s a r e d i s c u s s e d ，a n da tt h es a m et i m e ，t h ec o n f l i c t si d e n t i f i c a t i o nm o d e l sa r er e v e a l e d m o r e o v e r ，t h i sp a p e ri n t r o d u c e sa u d i tc o n t e n t s ，a u d i tp r o c e d u r e ，a u d i tc h e c k l i s t so f e x p r e s s w a ys a f e t ya u d i te v e r ys t a g e p o i n t i n go u ts a f e t ya u d i ti sa ni m p o r t a n tm e a s u r e t h a tp r e v e n t se f f e c t i v e l yt r a f f i ca c c i d e n ta n dr e d u c e sa c c i d e n to c c u r r e n c el i k e l i h o o d a n ds e v e r i t y a sw e l la st h ec o r r e s p o n d i n gc o u n t e r m e a s u r e sa r ep u tf o r w a r d k e yw o r d s t r a f f i cs a f e t y ；t r a f f i c f l o ww a v e ；a c c i d e n tb l a c ks p o t s ；t r a f f i cc o n f l i c t t e c h n i q u e ；t r a f f i cs a f e t ya u d i t i i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以注明和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其他教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名日凝：如对皇参 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部内 容或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名日期：堂堂：丝4 触 第1 肇绪论 1 阚题的提出 我国的公路是在很低的錾础上发展起来的，建国初期，全国公路通车挺程 仅8 ，0 7 万公熙，公路密度仅0 8 公里百平方公里，截至1 9 7 8 年底公路通车疆程 达到8 9 万公毽，平均每年壤长约3 万公里，公路密发达到9 。3 0 8 公堡酉乎方公 里，这期间建设的公路等级酱遍很低。改革开放以来，公路建设得到了快遽的 发震，至2 0 0 4 年疫，全蓬公路总要毽达裂1 8 7 0 7 万公墨”l ，公臻整霾撬藏妥 1 9 5 0 公里百平方公里。特别值得提的是我国高速公路的建设，这是我圈公 路事、弪取褥鹩突出袋裁，放1 9 8 8 年，中莺第一条嵩速公路沪嘉高逮公路( 1 8 5 公里) 建成通车，到2 0 0 4 年底已拥有3 4 2 万公里高速公路【1 1 ，位居世界第二 位。 根据国家公路发鼹规划，到2 0 1 0 年，我豳公路惑里程达到2 1 0 楚2 3 0 万公 里。“五纵七横”国道主干线旗本建成，基本建成西部开发八条省际问通道，高 速公爨连接蚕分之丸人口在二十万以上懿城市，窳部建区基本形威裹速公路 网，搿速公路总里程达到5 万公里。到2 0 2 0 年，全国公路总里程达到2 6 0 至 3 0 0 万公里。嚣家高速公路爨麓翔诗翔震3 8 年对润，投资耀万亿元入民萃，建 成由7 条首都放射线、9 条南_ e 纵向线和1 8 条东西横向线组成的、总里程达8 5 万公黧的国家离速公路阕，滤接所有霞前藏镶入口越遗2 0 万的城市，形成赢效 运输网络。商速公路的发展不仅为客流、物漉提供了快速通道，促进了沿线产 业带的形成黢展和经济的繁浆，提高了铁路、水运和民航港枢纽的通过能力， 键述了综合运羧髂系骢发展，两且扩大了产业罴求，增加了就业枫会，带动了 建材、石化、汽车、运输、旅游、商业等相关行业的发展，促进了国民经济总 僮兹增长。与般公路稳毙，毫速公潞其畜黪嚣宽翅、乎煮、分遵萼亍驶、全线 封闭、全部立交、标志醒目、标线分明、有完善的交通安全及交通控制设施、 行车逮菠侠，交遥流慧大、运输成本低等特点。 幽于高逮公路具有其它公路所不县备的优点，与普通公路相比理应具有交 通事故少、安全性能简的特点。根据美国的统计情况，高遮公路每百公里的事 载率仅为普逶公路的1 1 0 。疆本的缝计资料也表明，高速公路每百公里的罄救 北臻工业大学工学硕士学位论文 率为普通公路的1 3 - - 1 2 ，而交通量却是普通公路的1 0 倍左右。按照国际上达 成懿共识，裹遮公路被认为是安全程发最高懿公路 2 j 。 高速公路快速发展对社会发展、经济繁荣、人民物质文化生活的提高超潜 不可 占蟹静作稿，僵贯一方纛也暴露蹬了严邋静安全闯题，掰造成静，尺鸯伤 亡、物质损失搬给国民经济和人民生滔带来了巨大的危害，我国高递公路面临 的交通安全问越十分严峻。与发达国家相比，交通管理现代化的日本，高速公 路交通攀放率为0 2 7 次j 1 0 6 车公里；英国豹事妓率为0 4 次1 0 6 车公熙。我鬓索 石高速公路在通车9 个月间共发生事故7 9 9 起，事故率1 2 歇：1 0 6 车公里，京津 塘毫速公路1 9 9 3 年事敬率约0 9 敬1 妒车公墨，醚蘩麓速公爨熟不凝发震，麓 速公路上事故的发生次数与死亡人数的绝对假还在呈上升趋势。国内高速公路 安全润遂不麓不等| 起入 j 静毫发重程耧深愚。 我固幅员辽阔，山地和丘陵占陆地面积的4 3 ，尚有2 6 的高原地区。目 前，国内已建成的高速公路大多位于缀济较轰这的平艨、徽丘区，在今后稻警 长的一个时期内，高速公路的建设将转向到山区，在建设山隧高速公路时面螨 的最大问题是簇独特的地形、地质、水文、生态等自然环境。如何使得山区高 速公路发挥安全、抉遮、经滂、努适等特点，又能与出区鑫然环境樱适应、稠 协调是山区高瀵公路设计、建设和营运的关键。由于高速公路在我国起步辕 晚，蠢蔫对毫逮公路交透事蔽滏缺乏麓缮毪认识，对由区毫逮公路交遴安全醭 究就更少了。不利的地理条件不仅是我国公路交通发展的巨大障碍，近年来， 群死群伤事故多发生在由区公路较多的建区。由岭重丘区高遥公路静交逶安全 问题比乎原区的交通安全问题迥加突出。所以，在大力发展社会经济，建设离 速公路的同时，对山岭重丘区商速公路交通安全进行研究就十分必要了。通过 深入分援出蛉黧丘区燕速公路交通安全中存在的各转闽题，探讨其虎在的规撑 性，有效地预防山岭重丘区高速公路交通事故的发生，这对提高整个高速公路 交通安全求平曩有积投鹣褒实意义。 1 2 国内外交通安全研究现状 山岭重丘隧地形怒伏较大，地质和气候条件复杂，高速公路往往存在着硅封 线半径较，j 、，蝼、挖方较大，轿隧密布，稷鼯不良等不莘| l 于交遂安全粒交通管 理，这就使得山岭重丘区高速公路的交通安全问题十分突出。根据国内外交髓 第j 章绪论 安全数据的统计分析，山岭重丘区公路是交通事故频发的重要隐患路段，特别 是这一地区的高速公路，由于设计参数与这一特殊地区的道路条件、地质情 况、气候情况等各因素的不和谐，导致山岭重丘区高速公路极易发生重大交通 事故。山岭重丘区高速公路交通安全问题已经成为各国交通安全研究领域的主 要研究课题。 全世界对交通安全进行了大量的研究。以英、美两国为代表的西方发达国 家在2 0 世纪7 0 年代，其道路交通事故，特别是死亡事故达到了顶峰，后来由 于采用了交通工程学的理论与方法，对道路交通事故进行综合治理，如加强安 全教育、进行交通参与者管理、强调交通标志的作用、研究交通行为、协调公 路线型设计优化、公路平纵线型组合、以及相应工程技术措施，使交通事故的 发生和严重性得到了明显的遏制；到8 0 9 0 年代，这些国家又加强了对车辆的 安全性能、车辆的安全保护措施、以及安全行车管理等方面的研究，使目前的 道路交通事故处于一个相对稳定的水平，交通安全明显好转。这就为全世界治 理道路交通安全提供了较为成功的经验。但这些研究还是比较注重强调单因素 对交通事故的影响，没有较多地从人、车、路和环境等方面协调系统地进彳亍研 究，所以近些年交通事故进一步下降空间明显减小。国内外对于山岭重丘区公 路交通安全的研究，一般的思想还是把用于一般道路情况下的交通安全研究方 法，对照山岭重丘区的特殊道路条件，进行适当的条件对比、移植进行了进一 步的研究。因此，就目前各国对于山岭重丘区公路交通安全的研究来说，并没 有形成系统的研究方法或理论。 9 0 年代至今，工业发达国家把大量人力、物力投向智能交通系统( i t s ) 的研究，试图通过建立i t s 来进一步减少交通事故，但由于技术、资金的限 制，进行多年的尝试，效果不甚明显。因此，探索更为有效的实用技术和方法 也是期望的目标f 2 1 。 其中，最具代表特色的是两种交通安全的研究方法，一是交通冲突技术； 二是交通安全审计。 交通冲突技术( t r a f f i cc o n f l i c tt e c h n i q u e ，以下简称t c t ) 自5 0 年代在美 国开始应用，是一种依据一定的测量方法与判别标准，对交通冲突的发生过程 及严重性程度进行定量测量和判别，并应用于安全评价和预测用途的技术方 法。 北京：e 业太学王学硕士学位论丈 1 9 6 7 年，墓国机动车研究所的p e r k i n s 和h a r r i s 最早对其进行了系统 戆开发霸应爱，它斡最秘露熬只是为了瀵查逶建汽车公霉豹车襞与荬毽车辆运 行的区别。但不久以后，这种方法很快被一些交通安全组织应用于预测、评价 交叉嗣潜在事敬数和签澍系统缺陷的繇究中，并侵入们确信豢故与冲突之润存 在着某种直接的联系。 二十世纪7 0 年代末期，蒸国终止了对t c t 的研究，然而在加拿大、瑞典 蠲英国鹄褰 领下，涛t c t 鹊硪究扩展到了世努范围。与此舄时，由予一方耍人 们对交通冲突技术具有广泛的兴趣，另一方面人们对交通冲突技术的应用、定 义帮操作程枣番法不一，霆恧1 9 7 7 年程努藏躲受絮醛成立了一个鏊琢掇稳，并 举办了菊一届国际交通冲突技术会议，1 9 7 9 年在法国胜黎举办了第二届会议， 以后陆续在臻爨、舀穗、琵利辩等国家举办了凡藩会议，并鼓蹬舨了藩舔交瀵 冲突会议论文繁。目前，交通冲突技术在世界上许多圈家得到了广泛的应用， 自1 9 8 8 年t c t 被介绍到我国以来，商了一寇的发展，它将成为我国乃至国黼 上用于定量分享厅交遥安全( 特别是地点安全) 魍题及其对策的筵要方法。 道路安全审计( r o a ds a f e t ya u d i t ) 首先魑在英国、澳大利亚兴越的，后又 数美嚣入壤接繁( 毽在美国掰避嚣熬稷关疼容秘荚重、澳大剃显奏嫒不屈) ， 这项工作已经在英国、澳大利戚、瑞舆等国家先后建立了“道路安全审计”制度 嚣薤范，放道路建设兹麓瓣工糕霄幸亍穗研究、锈步设计、施工强设诗、投入运 营前、赢至运行中等各个阶段都进行道路安全评价，并采取有关工程措施，从 前最大限度消除出于道路交通环境、设施原西所弓l 发的交通攀馥。这套方法体 系旨在针对设计方案、施工以及运营中的公路开展专项、独立的安全评价，发 现设计方案或现有公路中的安全缺陷，提出解决方案戚改善措施，以提高公路 交通安全水平。嚣在疲艨中具蠢怠好的实效性，逐澎褥至8 认可帮接广。美国联 邦公路局还在近期推出了具有本国特点的i h s d m ( i n t e r a c t i v eh i g h w a ys a f e t y d e s i g nm o d e l ，交互式瓣公臻安全设诗模型) 蓉统，为公黪安全评价、缝袋了 核心的技术支持和系统平台。俄罗斯在公路交通安全方面的研究多年来一直在 强力箍避，包赫出区公鼯交通安全髂多邃素研究，醑究天员对影酶公路安全静 参数进行了大量实验，结合本地区自然地理环境，提出许多很有价值的改进建 议，明鼹提高了车辆运行的安全可靠髓。 4 第1 章绪论 国内交通安全的研究工作起步较晚，大量研究始于2 0 世纪8 0 年代。9 0 年 我戬亲，夔蓑我雪裹速公臻瓣建设与发震，溜民经滚躲攘遮发爱，交逮嚣求豹 不断上升，公路交通事故越来越严重，给人们生活和生产带来很大的危害。为 降低麓速公路麓交通肇馥率，把由离速公路交逶事敬带来兹臻失障瓣最低，鏊 内外进行了大量的研究。研究单位人员更加隧视从人、车、路和环境多方两去 研究公路交通攀故的鲧因与治理措施。 潮内交通安全的研究工 乍起步较魄，大量谚究始于2 0 世纪8 0 年代。总结 国内外交通安全研究历程，大致经历了事故统计分析交通安全评价交通漆 敖预测交通攀兹颈黪等霆个玲段，在每一个黔段郝产生了系列分叛方法鄹 指标。 攀馥统诗分析醑究中产生了事故缝嚣数、藕对数、因果分析、事敬穗分 析、豢故再现分析等方法来对事故进行分析研究。 在交通安全评价中，产生了褶对饔敌率法、灰色评价方法、模糊评价方 法、模型法、事故强度分析法、质量控制法、概率数据统计法、冲突点法等 一系列方法评价道路安全水平或管理水平，同时在这一阶段中事故多发点的研 究工俘也随之开展起袋，许多国家都根据是已道路交通事故发生特点，制定了 许多判定事故多发点的标准以及治理改善措施，但邋嫂研究和改善多是从事聪 进行磷究和改造，臻泛事先控镬。 在交通事故预测研究中，人们从宏观和微观两方面入手，提出了一系列事 故预测技术鲡判断法、时闻穿掰分轿法、霞秘分析法、灰色谈灏法、维合预灏l 法、多角度交通事故颊测法等，这些方法无疑对事故改善和预防打下了良好的 基础。 在交通事故预防器殍究中，选几年圈外提躜了一静全过程安全审计麴研究方 法，即从投资前期投资执行期投资服务期的全过程从工程角度对道路安全 避嚣誊盎，嚣瓣在予躐少事故发生懿霹藐蛙鞠严重蛙，虽然只是楚予秘绥磺究 阶段，但这无疑为中圈交通事故预防提供了一种新的预防手段。 中酱磊裁瓣对交遴安全豹辑究大体上处予第二、兰瓣袋，帮着黧予磺究嚣 域或_ i 趋路的交通安全评价和事故预测以及事故多发点的判别标准的确定和治理 等。而对事故预防、潜在事馥多发点的判定及事件车流波的分析研究甚少，特 北麒。i 业大掌工学硕士掌位论文 jl!l!,i i l l 蔓舅曼暑群麓皇皇! ! ! 曼燃鼍! 皇! ! 鼍燃曼! ! ! ! 鼍燃皇蔓曼! ! 尊燃篡曼! ! 曼! 麓! ! ! 别是我阑高速公路起步晚，发展速度快，对高速公路的预防、潜在事故多发点 鼹羚定及赢速公路事， 孛车滚滚懿分辑磷宠委l 更少。 1 1 3 主要研究目的和内容 本研究的目的在于：通过对国内山岭重丘送高速公路交通事故进行调研分 析，避行出岭黧丘区赢速公路交通事故静分耩，总结黎定危除路段，献交通工 程学的角度，研究高速公路潜在事故多发点的预测与预防的方法，做好以建滗 速公路减少交通事故的改善措施和待建高速公路交通安全的预防措施。从而实 现从棂本上杜绝或减少交通事救您患，驿低山岭重丘聪高速公路发生率和事敞 发生的严重度，减少修建高速公路的负面影响，最大限度地发挥高速公路高 速、抉穗、安全、餐逶、援通豹特点，绘广大出区懿经济窝社会菱矮带来最大 的效益。 本文将获强今遘爨交逶安全磁究瓣两大镟壤( 一为事故多发熹鹣羚霜磷 究，另应用领域是道路安全审计) 着手研究山岭重丘区高速公路交通安全问 题。具体来说，本研究主要内容如下： 1 、从系统工程的观点出发，分析山岭重丘送高速公路总体设计思想、与平 原高速公路相比具有的总体特点，并对山区、丘陵和平原区高速公路的交通攀 敬款时瓣、空阉等方嚣送行了对毙分亳鼙，总缝由岭重聂区毫遮公路事款主要特 征。 2 、获车滚渡理论鑫发详绥踩讨在簿速公路上发生交逶事季掌时，事件辜滚滚 的产生、发展，以及对事件车流波处理过程，建立基于车速交通密度一般模 型，着麓建立线性模登下事彳牛车流波、启动波、干涉车流波及健们综合作用麓 系列车流波模型，从瓶为事件发生过程中的处理提供一些理论依据，以促进 阻塞或拥挤的消散，促避排队的清除。 3 、霹熬建和阻运嚣的高速公路豹搴教多发点的判别进行分栋研究，总结关 于交通潦故多发点的一些有代寝性的方法，并且客观地评述的各种方法的优缺 点及遥溺范蛋。 4 、对交通冲突技术理论进行重点研究，把该理论如何在公路路段上应用进 行阐述，并对其有效行滋行验诚。 6 第1 章绪论 曼! 苎! ! ! ! 鼎燃皇! ! ! 鼍鼎皇! ! ! ! 黑熊! ! ! 寰暑i i 皇曼邕暮黧世! 蔓 5 、基于建设项目投资的全过程，探讨从安全的角度出教来审计高速公路投 资懿簿玲鬏繇燕裂、颈工霹、工霹狳段、耱步事诗淤莰、详缨设计、麓工霆 设计阶段、施工、竣工阶段、运营阶段的安全可靠性，从而找出潜在的事故多 发点并送行改造，戳达蚕预防帮减少交通事蔽静譬静。 研究的内容和技术路线如图1 1 所示。 囝1 - t 本文主要研嶷内容掇絮及技术路线 f i g u r e1 - 1 t h em a i nc o n t e n tf r a m e w o r ka n dt e c h n i c a ll i n eo f t h er e s e a r c h 因此，本研究从山岭重丘区高速公路交通事故特征分析、交通拳件车流波 的影响分析及潜在事敬多发点的判定入手，缭合我戮高速公鼹特嗣蔑由岭羹丘 区高遮公路的勘察设计特点，从高速公路建设项目的全过程即投资静期、投资 执行期、投资服务期探讨对商速公路交通事故的预防和改善，从而为我国的交 通安全硬究傲一些贡献。 7 北京工业大学工学硕上学位论文 1 lii,i 1 1 1 1 1 l , l i - - 第2 章山岭重丘区高速公路的特点及 交通事故特征分析 我鬻幅员辽阔，在全国9 6 0 万乎方公墨静主圭盘土，由建丘陵区占疑惑瑟穰 的7 0 以上，因此在建设山区高速公路时面临的最大问题是山区独特的地形、 也质、水文、生态等融然环境。如何使得高速公路建设与山区自然环境褶适 应、摇协调，又能保诞葶亍车安全是山区高速公路设计的关键。为了更好地砑究 和评价山岭重丘区高遮公路的交通安全，首先应该明了山岭煎丘地形的定义、 出蛉菱要嚣毫潺公路惑褛设计豹掺导愿想，以及由蛉羡丘嚣麓速公路与乎爨送 相比高速公路具有的独特特点，并要对发生在其上的交通事故进行认真分析， 慧结其特征。 2 1 山蛉重丘区高速公路的特点 2 。 ， 山岭重丘地形的定义 山岭地形搬具有山脊、陡峭山坡、悬崖峭壁、峡嵇、深沟等变化复杂的地 形，地面自然坡度大部分在2 0 。以上，路线平、级、横都受地形限制的魄形。 重丘地形指连缀起伏的山丘，嶷有深谷鞠较赢的分水蛉，地西自然坡一般在 2 0 。以上，路线平、纵两大部分蹙地形限制。商原地带的深侵蚀沟、以及有明盥 分承线瓣缡延较长戆毫邈，建嚣鸯然坡菠多在2 0 。以上，路线乎、级、攮太邸 分受地形限制，也属丘陵地形1 4 】。 2 1 2 山岭重丘区高速公路总体设计的指导思想 山岭重丘隧高速公路总体设计的搬导思想【5 l 可以归纳为如下几点： 、羹视环境保护，坚持可持续发攫； 2 、强调技术标准的严肃性，合理鬻握运用技术指标； 3 、满是公路镬弱功戆，尽麓降低王程造徐，缳 委行车安全； 4 、强调技术创新，广泛采用新技术、新材料、新工艺，提高勘察设计质 量。 2 1 。3 山岭重丘区高速公路的特点 8 第2 章山岭麓匠区高逋公路的特点及交通事故特征分析 下面就从山岭重丘区高速公路在技术标准确定、路线方案选择、技术指标 运雳、辊电设篷设计、地震羧察、工程方寨羧定、环凌镙护、遂爨景爨、工程 造价等方面与平原区高速公路的区别进行分析，以阐述山岭重丘区高速公路的 特点1 4 蠲。 2 1 。3 1 技术标潍 平原区商速公路在技术标准拟定时，主疆考虑公路网蕊划、项目在路网中 豹地位和 乍用，麸全越出发，按照公路的馊耀饪务、功8 2 瑚遴景交通量综合确 定。平原区缀济组团发达、产业布局密集，高速公路对区域经济发展十分重 要，戮此其拯标毅定主要以遴路凌能为主，黢强谖采臻较嵩戆技零标准。乎 原区不同技术标准在自然环境因素的受限方面主要表现在与区域经济发展规 划、蘸有建筑铙静关系及占缝、嗓声污染等方嚣，鬻踅，不潜技术标准对鼹线 走廊方案布局的影响仅限于对局部问题的处理上。山岭重丘区高速公路技术标 准拟窳时，除考虑平原区的麟素外，还必须着重考虑项目区域的自然条件，正 确处理技术栋准与自然条件的关系，在最大限度保护区域自然环境的前提下， 拟定技术标准。不同技术标准的拟定有时要影响到路线的总体布局，会使项目 魏建设蕊模发生矮戆变化，瓣此不嗣技术标准数定蹿，必须以路线走癣方塞毒 置为前提，要凸现其对自然环境的影响程度，给出态量结果，以此评价选用技 术稼漆静台毽瀣。 2 1 3 ，2 路线方寨 平原区高速公路潞线方案布置可以说是个平爵几何模整，注熏考虑与区 域路嘲的关系，路线控制点主要为城镇和交道枢纽，强调方案的交通功能，路 线方案的比选着重强调路线的顺捷程度，与交通源的联系以及拆迁、占地等方 嚣。出蛉重聂送裹遮公路路线方案毒藿主要铰地形、地质、水文、生态等爨然 条件为基础，路线控制点较为分散，应从面上进行总体研究，路线方案比选内 容除考虑平激送豹毽索终，簧着重考虑塞然环境保妒戆内容，麴路线对叁然环 境的破坏程度及恢复的可行性、取、弃土方案，生态植被恢复方案等。 2 3 3 技术指标 在技术指标确定之后，平原区高速公路一般强调采用高指标，以最大限度 满足行车舒适性及安全行车的要求。山岭重丘区高逮公路指标运用强调与自然 条件掬结台，应在满足遂路搜用功黢的翦提f 选臻技术指标，著强调技术搬标 9 北求工业大学丁：学硕士学位论文 1i iii iii ii i , 一 e i ! s ! ! ! ! ! 自# ! ! ! ! ! ! 女! ! 曼 的均衡性。不同技术指标的采用对自然条件和工程设置的影响程度差异较大， 必须透露详缨懿眈较l j 2 j 。 2 1 3 4 机电设施设计 由隧重丘嚣嵩速公路和善遴翡高速公路奁税电设施设计上有着蠡薯的新特 点。其，应加强危险路段的交通监控，长隧道、长上、下路段和雾区是监控 的重点。其二，应加强和交警簿部门的信息共享，在系统设计时应考虑监控灏 像和紧惫电话与交警熟门的凌接。赢遽公路逡营管理部门秘交警通过信息共 事，发挥事故处理时的联动机制。其三，供配电工程瑟放到熏要位置。山区商 速公路鹱遴众多，隧遂馔电设锯要求赢，璺乡 缓设备凑予远离牧费站，供毫骥 难，为此应积极选用供电新技术、新设备解决供电问题。 蕊羧系统采焉垒霹络亿静蔽术方案，采焉靛控中心帮嚣场零建麓控耩两梭 控制方案。交通控制中心负责路段、隧道区段、雾区聪段上传的信息处理以及 监控管理业务，配置有计算辛几系统、c c t v 系统、紧急电话系统、堍图板显示 系统和大屏纂投影系统。监控系统主要由路段监控、隧道监按和雾区监控三大 部分组成。路段监控系统主要分布在备互通立交区段的车辆梭测器。隧道监控 系统包捶车辆梭溺器、火灾捡泌器、火灾摄警绶锾、c o 检测器、熊见度检测 器、光强检测器以及可变情报板、交通信号灯、车邋交通标志以及本地控制 器、隧逶逶鼠系统袭遮暹毒簸广播系统。雾区捡涎系绞刘奄撬车鞭梭测器、雾 灯、气象检测器、可交情报板等 1 3 】【1 4 1 。 2 1 ，3 5 工程方案 平赚区高遮公路方案的拟定一般悬在符合路线总体走向的前提下进行，一 般不因崩部工稔方案的变化而影响到路线总体方案的布局。l n 岭重丘匿高速公 路工程方案豹数定与路线方寨剪蕾极强的内在联系，瓣者是鞠糖相成的关系， 工程方案的拟定如高路堤与高架桥、深路堑与隧道方案的采用等，对路线方案 有着较大黥铡终与影嚷，毒瓣会教变路线方案f 窖总髂套藩。 2 1 3 6 环境保护 平舔区高逡公路玮壤僳护主要表联在公路与久的阏蘧上，帮入与久麓淘麓 上，如噪声、景观等，可采取有效的工程措施予以解决，是种被动的保护。 山岭重丘区高诫公路环境保护表现在公路与自然条件的问题，即入与自然的阍 1 0 第2 章山岭重丘区高速公路的特点及交通事故特征分析 题上，必须强调以主动的姿态保护区域自然环境，因此会涉及到技术标准、技 术指标、路线方案、工程方案、不良地质处理等个方面。 2 1 3 7 道路景观 平原区高速公路建设对原有景观的影响不大，道路景观设计主要考虑区域 景观的配合协调问题，完全是一种人为景观设计。而山岭重丘区高速公路景观 设计首先要考虑如何保护该地区独特的自然景观，在此前提下，再考虑道路景 观设计如何与自然景观的配合问题，而且这种配合设计必须与工程设置紧密结 合，其难度较大。 2 2 山岭重丘区高速公路交通事故特征分析 2 2 1 中国高速公路交通事故概况 高速公路建设是改革开放后我国公路事业取得的突出成就。从1 9 8 8 年，中 国第条高速公路沪嘉高速公路( 1 8 5 k m ) 建成通车，到2 0 0 4 年底已拥有3 4 2 万公里高速公路，位居世界第二位( 详见表1 ) 。 表2 1 中国高速公路1 9 9 5 年2 0 0 2 年交通事故与通车里程情况 t a b l e2 - 1t h ec o n d i t i o n so f t h et r a f f i ca c c i d e n t sa n dm i l e a g e so p e nt ot r a f f i co f c h i n e s e e x p r e s s w a y ，1 9 9 5 2 0 0 2 年份 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 3 里程k m 2 1 4 l3 4 2 24 7 7 18 7 3 31 1 6 0 51 6 2 8 5 1 9 4 3 7 2 5 2 0 0 2 9 7 4 5 事故次数起4 5 9 06 7 9 79 0 3 51 0 5 7 41 2 6 3 4 1 6 9 1 62 4 5 6 52 9 6 “ 3 6 2 5 7 死亡人数人6 1 68 6 41 1 8 21 4 8 71 6 8 7 3 i 4 73 9 2 7 5 2 6 9 2 1 6 2 受伤人数人1 6 0 02 2 1 53 1 9 04 0 3 44 9 2 16 4 4 29 9 7 81 2 2 5 3 1 4 8 6 7 表2 2 中国高速公路1 9 9 5 年2 0 0 2 年交通事故统计计算结果表【6 l t a b l e2 - 2 t h et r a f f i ca c c i d e n t ss t a t i s t i c a lc a l c u l a t i o nr e s u kt a b l eo f c h i n e s ee x p r e s s w a y 1 9 9 5 2 0 0 2 年份1 9 9 5 1 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 92 0 0 0 2 0 0 11 2 0 0 2 百公里事故次数 z 1 4 3 91 9 8 6 31 8 9 3 71 2 1 0 81 0 88 71 0 3 8 71 2 6 3 8 1 1 8 3 5 百公里死亡人数 2 8 7 72 5 ，2 52 4 7 71 7 0 31 4 5 41 3 2 81 6 1 9l 5 7 0 百公里受伤人数 7 47 36 4 7 3 6 6 8 64 6 1 94 2 4 03 9 5 6 5 l _ 3 4 4 8 9 7 事故次数增长率4 8 0 83 2 9 3 1 7 0 3 1 9 4 83 38 9 4 5 2 22 0 5 4 死亡人数增长率 4 0 2 63 6 8 12 5 81 3 4 52 8 1 6 4 5 5 6 2 4 7 9 受伤人数增长率3 8 4 4 1 4 0 2z 6 4 6z 1 9 93 09 l5 4 8 92 2 8 0 图2 1 我国高速公路1 9 9 5 年2 0 0 3 年交通事故情况 f i g u r e2 - 1 t h ec o n d i t i o n so f t h et r a f f i ca c c i d e n t so f c h i n e s ee x p r e s s w a y ，1 9 9 5 2 0 0 2 在高速公路的不断发展同时也暴露出了严重安全问题，如图1 所示。从 1 9 9 5 年到2 0 0 3 年九年间我国高速公路共发生交通事故1 5 0 9 7 9 起，造成2 0 3 4 1 人死亡，5 9 5 0 0 人受伤，交通事故次数、死亡人数和受伤人数平均分别以2 9 9 5 、3 1 1 2 和3 2 6 0 的速度增长。由此可见，在大力发展高速公路建设的同 时，高速公路的交通安全问题也到了亟待深入研究解决的时候。由于高速公路 在我国起步较晚，目前对高速公路交通事故尚缺乏规律性认识。因而，深入分 析当前我国高速公路安全中存在的各种问题及事故特征，探讨其内在的规律 性，对有效预防我国高速公路交通事故的发生，提高高速公路行车安全具有重 要的现实意义。 2 2 2 山岭重丘区高速公路交通事故特征分析 根据对中华人民共和国道路交通事故统计资料汇编中的地形分析可知，道 路地形被划分为山区、平原和丘陵三种地形，“道路交通事故信息采集表2 0 0 3 版”使用手册对三种地形的解释为：山区指位于山岭区的道路，其特点是地形变 化较大，坡面陡峭，道路线形往往曲折，纵坡较陡，平曲线半径较小：平原指 地面高度变化微小的地区，有时有局部轻微的起伏或倾斜的平原道路；丘陵指 位于丘陵区的道路。对高速公路交通事故亦是分为三种地形情况，从中并不能 筛选出山岭重丘区的交通事故，所以本研究分别对山区、丘陵和平原三种地形 下的高速公路交通事故进行对比分析，从中得到山岭重丘区高速公路交通事故 第2 章山岭蕻丘区高速公路的特点及交通事救特征分析 的特征，以下数据是对2 0 0 0 、2 0 0 1 、2 0 0 2 年三年高速公路交通事故的汇总，下 嚣藏双星期交纯、事竣类型、事鼓主要藩困、天气、事敖形态、路露及路羧类 型、道路线彤及照明条件情况来分析高速公路交通渗故，明晰该地形高速公路 交通攀故的特征。 1 、山区离速公路交通事敝的星期变化具寿明显的高蜂 三种地形的高逋公路交通事故在星期变化方面均具有明显的高峰期，在星 期五，虽山隧公路在望期三与星期五形成躲黼个高峰期，可愿，高速公路交通 事故的预防应该以爨期五为藿点时间点，l u 区高邋公路在星期三也要加强防 范，魏蛰2 2 掰示。 爨2 2 意速公路爱逸事蔽毽期銮纯( 2 0 0 0 2 0 0 2 年滋总) f i g u r e2 - 2 t h ew e e k l yc h a n g eo f e x p r e s s w a yt r a f f i ca c c i d e n t s ，s u m m a r i z i n g f r o m2 0 0 0i o2 0 0 2 北京工业大学工学硕士学位论文 根据高速公路交通事故星期变化表我们可以看出，平原区和丘陵区高速公 路，一般只在周五出现交通事故高峰点，而山区高速公路会在周三出现一个较 小的高峰点后在周五会再次出现一个高峰点。究其原因，我们可以看出，这主 要是由于山岭区高速公路的特殊性决定的，也就是说岭区高速公路所能提供的 服务水平并不能满足设计时所期望的水平。对于不同地区的高速公路，每周五 都会出现一个事故高峰点，这方面的原因是比较明了的，主要是由于出行车 辆、人员的集中导致的统一路段上事故发生次数的集中呈现；但是对于山岭 区，首先是由于其所处的地区一般远离出行发生点，再次是由于山岭区高速公 路道路行车条件使得人们的行车时间较长，人们在选择出行时间时，会适当将 有些出行时间提前，而对于那些出行距离不是很远的人群，一般按照正常的出 行规律选择出行时间，这就使得山区高速公路出现两个不同的事故高峰点。 2 、山区高速公路交通事故中重、特大事故所占比例大 山区高速公路交通事故的重、特大交通事故所占比重要高于丘陵区与平原 区，其比丘陵区高i 6 3 个百分点，比平原区高0 7 2 个百分点，如图2 3 所示， 所以山区高速公路要着重预防重、特大交通事故的发生。 图2 3 高速公路交通事故形态( 2 0 0 0 2 0 0 2 年汇总) f i g u r e2 - 3 t h em o d a l i t yo f e x p r e s s w a yt r a f f i ca c c i d e n t s ，s u m m a r i z i n gf r o m2 0 0 0t o2 0 0 2 1 4 第2 章 山岭麓丘区高速公路的特点及交通事敞特征分析 3 、山区商速公路交通事故主要原因中人的原因所占比例大 国送嘉逡公路交遂事敖熬主要缀溜与聂羧及平琢送辐魄荚毒餐遘豹差巍， 在山区，行人乘车人为主要原因的比例要高于丘陵和平原区，机动车为主爱原 因的磁铡也离子其它两种氇形，这浚疆由区藏速公路由于羹 i 罐条俘、线形等方 面的特殊性，对机动车性能提出了更高的要求，相比之下，机动车驾驶员为主 要原闲的比例低于丘陵与平原区，如图2 - 4 所示。 躺2 4 蔫逮公路交遵事教尘要琢疆( 2 0 0 0 2 0 0 2 年溉总) f i g u r e2 - 4 t h ep r i n c i p a lc a u s eo f e x p r e s s w a yt r a f f i ca c c i d e n t s ，s u m m a r i z i n gf r o m2 0 0 0t o2 0 0 2 4 、弱、添天气对山区裹速公路影响丈 不利的天气对高速公路交通事故影响比较大，不利天气下发生的交通事故 绞占戮总事毅瓣銎成左右。戮天对由送彝丘羧匿毫遮公路的彩确尤英明显，凌 平原区高出约1 0 个酉分点，主要是由于山区高速公路在阴天不可能封闭公路， 道路线彩组合较为复杂，驾鞍溺天又澎晌弱褪疆，餐淫部门又不髓及时遂鳎驾 驶员合适的行驶车速。雨天发生交通事故在三种地形下所占的比例均很大，山 区、丘陵和平原依次达到2 4 0 1 、2 5 5 0 和1 7 1 8 。雾对山区高避公路交通 事赦的影响没有对丘陵及平原区明显，如图2 5 所示。 鬟2 - - 5 裹遵公路交递事教天气势布( 2 0 0 0 2 0 0 2 年汇总) f i g u r e2 - 5t h ew e a t h e rd i s t r i b u t i o no f e x p r e s s w a yt r a f f i ca c c i d e n t s ，s u m m a r i z i n g f r o m2 0 0 0t o2 0 0 2 5 、山区商遴公路交通事故在隧道、桥梁处发生的辫故所占比例大 垃l 嚣、丘缓和平原逸高速公路交邋事故在鼹口及黪段类烫分布方嚣各自均 具有区别其它地形的特征。山区高速公路由于受地理条件、地形等因素的限 锻，长丈隧道、辑梁稔蓬檠路致较多，教在其上发生交逶事敬熬凌铡较毫，麴 关管理部门要根据实际情况加文对上述地段的交通事故的防治；平原区高速公 路多连接城镇及交通橇缝，敌发生在分叉日簸交逶事敬所占魄铜要离子其它涎 种地形的高速公路。丘陵区高速公路的立体交义处发生交通攀故的比例较高， 是山区的二倍，是平原区的三倍左右，具体如表2 - 3 所示。 6 、山区高速公路交通事故形态以媾随相攮靼撞固定物为主 三种地形高速公路交通事故的形态大致相似，以尾随相撞和撞固定物为 主。发生慝蘧期撞事故多熬主黉原嚣建驾驶受在裹速公路行车瓣，行车闽距不 足，夜间或特殊天气超速行驶、疲劳驾驶等；机动车撞固定物多因轮胎突爆、 雨雪天气紧急潮动疆及转动方两盘过急造残的。其中在由区耧丘陵送出于交遴 1 6 第2 章山岭煎丘区高速公路的特点及交通事故特征分析 ! ! ! 兰燃蔓皇! ! ! 燃, 1 1 i ii ! 鼍曼曼鼍燃舞曼曼! ! 寰燃! 曼! ! ! 寰烂笪曼曼曼鼍鼎皇曼鼍皇篁尊撼曼曼! ! 鼍懋牲曼! ! ! 曼燃曼! 量比技小，车辆容易超速行驶，加上线形的限制，肆致翻车型和撞固定物型事 薮瑟占比铤要高