（交通运输工程专业论文）道路规划与交通安全的关系研究.pdf

韭塞交煎太堂童些亟堂僮j 金奎生奎摘要 中文摘要 交通安全与人们的出行关系密切，交通事故已对人们的日常出行构成严峻威 胁，我国的交通安全状况更是令人担忧，因此改善我国的交通安全水平、减少事 故危害势在必行。 本文首先从交通运输业的角度对交通运输的作用进行整体评价，客观的阐述 了世界主要国家的交通事故的现状，并对我国交通事故的统计数据进行了简要分 析。接着在总结国内外交通安全管理现状的基础上，分析了目前城市交通的道路 规划方法，包括：线形规划设计，交通标志设计，预警系统设计等。然后，论文 对我国城市道路交通规划中存在的典型问题进行了归纳和提炼，包括规划理念问 题和实际交通基础设施建设问题。论文分析了影响城市道路交通安全的主要因素。 包括：道路线形，中央分隔带，可变情报板等：并对影响道路交通安全的其他因 素进行了定性分析 基于以上分析论证，本文提出了城市道路交通规划与交通安全的影响关系， 并给出了相关建议。全文最后对研究成果进行总结和归纳，实现了预期研究目标。 关键词：交通安全；交通事故；道路规划；交通管理 分类号：【u 4 9 2 3 + 3 6 3 】 a b s t r a ( 了r t h e r ei sac o n s a n g u i n e o u sr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt r a f f i cs a f e t ya n dp e o p l e st r a v e l ， a n dt r a f f i ca c c i d e n th a sm a d eaa u s t e r et h r e a to np e o p l e sd a i l yt r a f f i c n o w a d a y sw e h a v et of a c et h ei m p e r s o n a lt r a f f i cs i t u a t i o n a n dw h a tw es h o u l dd ow i t hn ot i m et o d e l a yi sm a k i n gs o m ec o n s t r u c t i v em e a s u r e si no r d e rt oi m p r o v i n go u rt r a f f i cs i t u a t i o n a n dr e d u c i n gt h et r a f f i ca c c i d e n t t h eh o l i s t i ce v a l u a t i o nf o r t h et r a f f i cs y s t e mf u n c t i o nh a sb e e np u tf o r w a r di nt h i s p a p e r , a n ds o m et y p i c a lc o u n t r i e si nt h i sw o r l da r em e n t i o n e db e c a u s eo ft h e i rt r a f f i c s i t u a t i o n a f t e rt h i s ，s o m ea n a l y s i sa l em a d eb yi t ss t a t i s t i ci nt h i sp a p e r t h e nas e r i e so f u r b a nt r a f f i cp l a n n i n gm e t h o d sa l ei n t r o d u c e d ，s u c ha sr o a dg e o m e t r i cd e s i g n , t r a f f i c s i g nd e s i g n ，a n dp r e - a l a r ms i g n a ls y s t e md e s i g n t h ea u t h o ra n a l y z e dt h em a i nf a c t o 蔼 o nt r a f f i cs a f e t yb a s e do ni l l u s t r a t i n gt h ei s s u e so ft r a f f i cp l a n n i n gi no u rc o u n t r i e s a c c o r d i n gt oa r g u m e n t a t i o na b o v et h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nu r b a nt r a f f i cp l a n n i n g a n dt r a f f i cs a f e t yh a sb e e nb r o u i g h tf o r w a r d ，a n ds o m er e l a t i v es u g g e s t i o n sa r eg i v e ni n t h i sp a p e r k e y w o r d s t r a f f i cs a f e t y ；t r a f f i ca c c i d e n t ；r o a dp l a n n i n g ；t r a f f i cm a n a g e m e n t j e 塞窑亟盘堂童些亟堂焦监塞国目曩 图1 图2 图3 图4 图5 图6 图7 图8 图目录 1 9 9 5 年世界主要国家交通事故死亡人数。2 论文的结构关系图4 道路交通系统示意图5 路侧交通标志的安装角度示意图8 道路交通标志信息传输模型 驾驶员对交通标志的识认子过程9 坡度与事故率的关系2 l 北京八达岭高速进京方向某段道路组合坡度图 3 2 表1 表2 表3 表4 表5 表6 表7 表8 表9 表1 0 表1 1 表目录 城市道路交通安全预警指标体系 城市道路交通安全警度界限区间。 2 0 0 2 年国内外大城市道路面积率和人均道路面积的比较1 5 与驾驶员感觉1 8 建议采用的值 曲率与交通事故率的关系1 9 各级公路最小平曲线半径( m ) 1 9 各级公路缓和曲线最小长度 公路转角等于或小于7 0 时的平曲线长度。 坡度与事故率的关系 1 9 各种类型道路上的人员受伤事故率3 l 致谢 首先，衷心感谢我的导师宋瑞教授。本论文是在宋瑞教授的悉心指导下完成 的，从选题、基础资料收集、论文撰写、修改定稿的全过程中，都倾注了导师辛 勤的汗水。论文中凝聚着导师两年多来循循善诱、悉心培养以及多年来研究所付 出的大量心血。导师严谨务实、勇于创新、十年磨一剑的治学精神和诲人不倦、 不为名利、孜孜不倦的高尚品德深深地影响着我，时时刻刻激励我刻苦钻研、锲 而不舍。在攻读硕士学位期问，导师对我一直不倦教诲和关怀鼓励，不仅传授专 业知识、科研方法，还教会我做人的准则。在近两年多的学习时间里，我所取得 的每一点进步、每一份成绩都包含着导师无微不至的关怀、鼓励和引导。再次向 导师宋教授表示最衷心的感谢。 在论文的资料收集、撰写过程中，感谢老师和同学们的指导和帮助；感谢学 习期问交通运输学院各位领导、许多老师的关心、支持和指导；感谢实验室同学 在完成论文期间对我的无私帮助。在此我向他们表达我的感激之情。 另外也感谢我的父母，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 1 绪论 1 1 问题的提出 交通运输业是国民经济中的一个重要的物质生产部门，被马克思称为除采掘 业、农业、加工业以外的第四个物质生产部门。它对推进社会生产力的发展，促 进生产资料的流动，提高人们的生活水平和巩固国防都具有极其重要的作用。在 综合运输系统中，道路运输发挥着巨大的作用。近年来，国家对基础建设的大量 资金投入，促进了道路建设的迅猛发展，进而促进了国民经济和社会生产力的发 展。 随着城市化进程的不断加快，我国许多城市的规模有了很快的发展，同时也 带来了许多负面影响，城市交通拥堵、交通秩序混乱，就是人们在享受快捷、便 利的道路交通的同时必须面临的一个严重问题，随之而柬也引发了频繁的交通搴 故。为了解决这一突出的矛盾，一方面由政府机构大幅的加强城市交通安全漫旌 的投入与建设；另一方面则由城市交通的主要管理者公安交通管理部门大力 整顿交通秩序，依法从严加强管理，努力提高城市交通的安全管理水平。通过以 上的措施在一定程度上延缓了城市交通安全的进一步恶化趋势。城市交通的目的 是满足城市道路参与者的交通需求，交通安全作为交通参与者的基本需求之一其 地位是不占而喻的。随着人们尘活水平的不断提高，对交通安全的需求也就有了 相应的提高，不再足仅仅满足于对道路的使用，而且对于环保性、舒适性、时效 性也提出了很高的要求。如何通过交通安全管理降低交通事故的高发率，降低事 故损失，保障城市道路交通系统的正常运作仍是一个急需研究的课题。 道路交通事业的迅猛发展，道路交通事故也在不断增加。汽车问世1 0 0 余年 来，全球死于交通事故的人数逐年增加。到日i j i 为止累计死亡3 ，3 0 0 万人，其上升 趋势一直以来未得到有效控制。与其他国家相比，我国目前的道路交通状况远低 于世界平均水平，所造成的损失也较高。从以下数据可以看出问题的严重性，我 国的汽车拥有量约为世界的2 。而交通事故的死亡率却为全世界总量的1 0 ，交 通事故死亡的绝对数也居世界首位。死亡率、相对应时间段发生的交通事故次数 和伤亡人数均高于发达国家，中国是世界上交通事故最多的国家之一。图l 是1 9 9 5 年世界各主要国家的交通事故死亡人数酬n 。 死亡人蠹 图l1 9 9 5 年世界主要国家交通事故死亡人数 f i g 1 t h ed e a t ht o l lo fa c c i d e n ti nm a j nc o u n t r i e si nt h ew o r l d 1 2 城市道路交通安全管理国内外现状 1 2 i 城市道路交通安全管理国外现状 各国政府和科学家都对只益恶化的交通安全状况予以高度重视。欧美等发达 国家的科学研究人员对道路交通事故进行了深入研究。a n a a t a s i o rz e r v a s 对道路几 何设计对交通安全的影响进行了研究，d o n a l dw r e i n f u i t 对道路平曲线对交通安全 的影响进行了研究，r e c h e lg o l d s t i n e 对道路宽度对交通安全的影响进行了研究， j o s e p hc r a u s 对路面路肩状况对交通安全的影响进行了研究，j a m e s m t w o m e y 、 j a m e s c b a r h a r e s s o 、a n d r z c j 、p t a r k o 、j o s e p h k 、a f f u m 等学者均对交通安全问题 进行了较系统的研究，已经取得显著的成果1 2 l 。这些研究均侧重于对道路交通事故 发生的规律进行研究。我国的交通运输业起步比发达国家要晚，近年来，交通事 业同新月异，道路交通事故逐年上升，不少学者也先后对道路条件对交通安全的 影响进行了研究，如田鲁泉对路况与交通事故的关系进行了研究；赵炳强对道路 线型的安全性进行了分析；张志清对道路行车安全影响因素进行了分析；刘治军 等对成渝高速公路交通事故及预防对策进行了研究；任福闸、刘小明等对交通安 全进行了较系统的调查取证，均取得不少成果【妯l 。但是，作为影响交通安全的重 2 要因素之一，对从道路状况对交通安全的影响和如何建立安全检查体系架构的研 究相对较少，因此，根据现有道路状况，分析交通事故发生原因，建立安全检查 体系架构，采取相应措施，对减少交通事故发生具有重要意义。 1 2 2 城市道路交通安全管理国内现状 国内从2 0 0 0 年起由公安部与建设部组织全国的各级城市进行“畅通工程”的 建设。规范了城市交通的秩序，取得了很大的效果，并在一定程度上抑制了交通 事故的发生。这项工作所取得的具体成效主要表现在四个方面：一是道路交通管 理科学化、现代化水平有了长足发展。许多大中城市邀请专家编制交通管理规划， 开展交通科研，更多地应用了现代电子信息技术管理交通二是道路基础设施和 交通安全设施投入增长强劲。2 0 0 0 年至2 0 0 1 年8 月全国用于畅通工程的资金达 4 4 6 亿元，其中有4 3 7 亿元用于道路基础建设。三是严重影响交通秩序和安全的突 出问题得到一定解决，城市交通环境改善。2 0 0 1 年l 至8 月份，仅1 7 个省市的统 计，共查处交通违章5 5 0 0 多万起，拘留2 万人。四是交警勤务制度改革取得新进 展，配合现代技术而实施的交通管理秩序考核，提高了勤务质量。城市道路交通 安全管理规划作为城市交通管理规划的组成部分之一，也得到了许多城市的重视， 并且通过交通安全信息的整理和统计，对城市交通安全的现状有了全面和明确的 掌握，为进一步做好城市交通安全管理奠定了峰实的基础。 1 3 研究的主要内容、方法和预期目标 道路在城市生活中具有独特的重要作用，是城市里不同功能的组成部分。例 如：市中心区、工业区、居住区、机场、港口、码头、车站、仓库、公园、体育 场等，都必须通过道路来连接：城市的四大活动( 工作、学习、生活、休息) 也 都离不开道路交通运输。它如同人体的血管一样，贯通全身，使人体获得应有的 养分。血液不能正常的流通就会影响人体的生理活动乃至危及生命；城市交通一 旦断绝，城市生活即宣告瘫痪。 城市道路与公路比较具有以下特点： 功能多样；组成复杂；行人交通量大；车辆多、类型杂、车速差异 大；道路交叉口多：沿路两侧建筑密集；道路交通量分布不均匀；政策 性强。 道路系统是由城市辖区范围内各种不同功能的道路( 包括附属设施) 有机组 成的道路体系。城市道路网通常是指城市中各种道路在城市的总平面图中的布局。 3 城市道路系统的功能不仅是把城市中各个组成部分有机的连接起来，使城市各部 分之间能够通过便捷、安全、经济的交通联系起来，构成城市的主题骨架，而且 对城市的建设是否经济合理也起着重要的作用。 城市道路系统一般包括：城市各个组成部分之间相互联系、贯通的交通干道 系统和各分区内部之间的生活服务性道路系统。城市道路系统应包括：道路网结 构形式、各组道路、交通广场和停车场等。凡属小区内部道路，如居民小区内的 街坊连通道路以及位于街坊内供居民出入的道路均不计入城市道路网。本文的研 究范围就是城市道路交通系统的交通安全管理与道路交通规划的关系。 本论文通过使用概率统计学、模糊评价方法、事故致因分析方法对城市道路 交通事故进行分析，以达到降低事故损失和事故发生率的目的；在此基础上进一 步以量化评价和模糊评价相结合的方式提出一套对城市道路交通安全管理水平的 评价体系；并通过对典型的交通事故数据进行致因分析提出了整改措施。论文的 结构体系如图2 所示： 绪论( 第1 章) 上 城市道路规划方法介绍 ( 第2 章) 0 城市道路规划中存在的问 题( 第3 章) ， i 影响城市道路交通安全的主要因素i i ( 第4 章) 上 结论及展望( 第5 章) 图2 论文的结构关系图 f i g 2 t h es t r u c t u r eo ft h ed i s s e r t a t i o n 4 2 城市道路规划方法分析 本章首先分析了道路平、纵线形各组成要素与交通安全的关系，接着着重阐 述了道路连续性的评定方法及连续性与交通事故的关系；同时还着重分析了平纵 曲线组合合理性及合理性与事故的关系。结果发现，平纵线形组合的不合理和平 面线形的不连续对交通安全影响巨大，这些不合理和不连续的路段大部分都是事 故的多发地段。这些内容将在后面的讨论中逐一论述。 道路交通系统的组成因素是人、车、路。交通安全是城市道路交通的重要目 标，要彻底避免交通事故的发生是不可能的。这里“人”是指驾驶人员、行人等； “车”是指各种车辆，“路”是指道路及道路环境。其中人是交通安全中最重要的 因素，是交通安全的核心。就我国目前的人一车一路状况，交通安全研究的出发 点应该是如何减少交通事故( 尤其是涉及到人员死亡的重大交通事故) 的发生量 并降低由于交通事故带束的伤害程度，减少经济损失。 人 图3 道路交通系统示意图 f i g 3 t h es k e t c hm a po ft r a f f i cs y s t e m 2 1 城市道路线形规划设计 道路是占有一定立体空自j 的带状建筑物，因此平、纵、横三维空间要素就决 定了道路的形式及使用质量，也就是说道路线形是道路的主要组成部分，是道路 的基础。 道路是交通系统的基础，研究交通安全不能忽视研究道路条件，而研究道路 条件与交通事故的关系，应首先研究道路线形条件与交通事故的关系。因为，影 响其交通安全状况的因素有很多，如：道路等级、平纵面线形、横断面设计( 路 面宽度、路肩宽度及状况、车道宽度) 、路上的交通流特性( 交通量、车辆组成、 是否分向行驶) 、道路所处的大环境( 地理条件、气候状况) 及路面状况等，其中 除路面状况、平、纵面线形因素外，其他因素都是影响整条道路交通安全的宏观 因素，因此具体到事故在道路中的分布或事故率在道路沿线上的变化主要由道路 线形因素和路面状况来决定，但路面状况又是一个不确定的因素( 随时间和养护 力度变化) ，因此从统计的角度长时间来看，道路线形条件才是决定事故在道路分 布的最主要因素。特别是对大量的事故多发地点进行调查研究后发现，道路线形 条件是造成事故多发地点的一个主要原因。比如，曲线半径过小或长直线末端接 一小半径曲线往往是事故多发地点，京一石高速公路4 年内平均每公里事故4 起， 但2 4 1 公里处由于采用了规范中的规定的极小半径，造成了事故达2 6 次，坡度过 大也是事故多发的主要原因，石太高速公路中坡度大于4 的路段上的平均事故 率为2 3 2 5 次公里，同时线形不连续和平纵线形组合不合理的路段上的事故率也 高于平均事故率的数倍。 我们对道路线形条件与交通安全的研究还比较少，而且公路路线设计规范 中对道路线形的规定主要是利用汽车行驶力学理论得出的，为充分考虑驾驶员的 行驶心理及交通安全的需要，而且对线形的组合及其连续性制作了模糊的定性的 规定，无法实践中执行。因此我们以交通安全为依据来确定道路线形条件的优劣， 尤其针对线形组合的合理性及其连续性提出了相应的鉴定方法，从而为我们今后 的道路设计提供依据 公路线形是指由公路平、纵、横三方面组成的立体形状，但由于道路的横断 面在一条道路中是基本不变的，因此所分析的数据中体现不出横断面与道路交通 事故的关系，以后的分析中将略去道路横断面的影响。 2 2 城市道路交通标志设计 道路交通标志是用图形、符号、文字，配之以特定的形状和颜色，向交通参 与者传递法定信息，用以管制、警告及引导交通的道路交通管理设施。交通标志 可对道路上运行车辆的方向和边线起引导作用，使其进行有序的运行，从而可减 少车辆的冲突和减轻交通知识普及工作的强度，保证行车的安全与畅通。 2 2 1 道路交通标志的分类 我国现行的交通标志分主标志和辅助标志两类。 主标志按其含义可分为4 种： 6 ( 1 ) 警告标志。是警告车辆驾驶人员注意前方危险的标志，为正三角形黑边 黄底黑字的标志牌，共3 2 种； ( 2 ) 禁令标志。是禁止或限制车辆、行人交通行为的标志，主要为圆形红边 自底黑字或图案的标志牌，此外还有黑边白底黑字或图案的解除禁令标志和倒三 角形的让行标志，共3 5 种； ( 3 ) 指示标志。是指示车辆、行人按标志含义行进或停止的标志，为圆形或 矩形蓝底白字或图案的标志牌，共3 5 种； ( 4 ) 指路标志。是传递道路方向、地点、距离信息的标志，又可分为地名标 志，分界标志，方向、地点、距离标志，停车场标志，道路编号标志等，主要为 矩形蓝底( 或绿底，用于高速公路) 白字或图案的标志牌。 辅助标志是设于主标志下起辅助说明的标志，不能单独使用。按其用途又可 分为表示区域、距离、时间、车辆种类、警告禁令理由等，为矩形黑边白底黑字 的标志牌。 所有道路交通事故的发生都是出入、车辆、道路及其它因素条件组成的系统 相互协调作用受到破坏的结果。这一系统中任一部分的正常机能受到破坏都会引 发交通事故。交通标志作为“路”的因素之一，也对交通事故有着一定的影响作 用。 2 2 2 道路交通标志对交通安全的影响分析 1 道路交通标志对交通安全的影响主要包括以下几个方面： ( 1 ) 标牌版面的影响 当标牌板面内容中的颜色、汉字间距及高度、笔划粗度、最小行距、边距不 恰当时，会影响视认性，从而不能为驾驶员提供良好的视觉诱导作用。各种交通 标志设计得大而醒目，则说明有相当的亮度，有利于缩短驾驶员的反应时间。 ( 2 ) 反光材料的影响 版面反光材科的选择是版面设计中的重要组成部分，反光材料的选择既要考 虑各类反光膜的反光特性、使用功能、应用场合和使用年限，又要分清版面上不 同内容的主次关系，这样才能保护版面中的交通信息在夜间有着良好的视认效果。 若将版面底色与内容都采用高强级反光膜，则会出现夜自j 反射强度太大，版面信 息视认不清的情况发生。 ( 3 ) 板面平滑度的影响 如果标志板面局部产生坑凹，突起或扭曲不平都会造成标志在阳光或灯光照 射下不规则反光，会影响标志的视认效果。 7 韭塞銮适盔堂童些亟堂位论塞缝直道壁规划左迭筮赶 ( 4 ) 支架结构的影响 当支架结构型式的选择不恰当时，不能为驾驶人员提供一个最佳的视觉效果， 同时也不能改善道路的视觉空间，美化路容路貌。 另外，当结构物、外场设备、照明灯柱与交通标志之间的协调关系不恰当时， 也会引起标志与其它设施的相互干扰。图4 是路侧交通标志的安装示意图： v 警 j j o _ 4 5 9 萨 b 将指标值瓦代入上述函数中，得到，( 以，4 ，口) ，即为指标蜀的评价值。 考察，( ，爿，占) 在 0 , 1 q a 的位置。确定瓦的警度。 ( 2 ) 定性指标处理。首先采用问卷调查或者专家评价的方式统计出同意该指 标所属警限区问的人数比重，分别为a b ，c ，d 正，然后利用中值模型计算出定性指 标的综合评价值，中值模型公式为： y 1 0 i a + 0 3 口+ 0 5 c + 0 7 ) + 0 9 e ( 其中，y 为综合评价值，0 1 、0 3 、0 5 、0 7 、0 9 分别是五个警度的中值最 后看该定性指标的综合评价值落入哪个警度区白j ，就可以判定其危险程度。 对于指标块和整个城市道路交通安全警度评价，可以先用a h p 层次分析法确 定每一级指标的权重，再采用线性综合加权的方法求出指标块的警度计算值及其 所对应的区间，最后对整个评价体系进行加权综合得出总警度评价值。 2 3 2 城市道路交通安全预警管理的具体应用 1 绘制预警指标信号图 将城市道路交通安全预警指标体系实际值与预警指标警限值相比较，确定单 个指标的警戒状态，并绘制预警指标的预警信号图。为了使警度能以信号的形式 显示，可以给警度的5 个级别分别以5 种颜色依次地分出5 个灯区，即绿灯区、 蓝灯区、黄灯区、红灯区、双红灯区，分别对应于很安全、较安全、一般、较危 险和很危险5 个警度。当综合评价值由低向高跨越警度区临界点时，系统发出相 应的警报。 2 预警危机的应对策略 当总警级进入黄灯区时，政府和城市道路交通管理部门应采取注意对策。首 先要注意主要警情，其次是主要警情的主要原因。定期分析造成城市道路交通事 故的原因，采取一些针对性的措施。如分析中发现行人交通事故数上升较快，造 成这一现象的原因主要有：行人安全意识差、行人随意横穿、特殊路段视线不良 等。 j e 夏交垣厶堂童些亟堂僮j 盆塞蜮直煎整趣划左选筮赶 当总警级进入红灯区时，政府和城市道路交通管理部门应采取治理对策，采 取有效措施遏制瞀情的发展势头。如强化路面交通秩序的管理、取缔违章占道作 业，保证城市主干道车流畅通，加强车辆的定期检验。 当总警级进入双红灯区时，政府和城市道路交通管理部门应采取根治对策。 系统警度进入双红灯亮时表明整个城市道路交通安全状态进入了十分危险的区 域，必须进行彻底的改造。可以采取的措施有：城市快速路网的改、扩建，城市 功能区域重新规划布局，交通设施、标志标线设置与道路渠化，路网交通流的调 配，控制车辆上牌等。 3 预警系统建立的注意问题 决策部门根据预警系统发出的预警信号，确定危机发生的原因，并采取措施， 及时调控，消灭危机。预警系统实际操作过程中还应注意以下事项： ( 1 ) 在注重综合风险预警的时候，还应该对某些重点指标实行例外管理的原 则，如果这些指标超出一定的警限，应该视为警情出现，应引起高度重视： ( 2 ) 虽然预警系统的完善与发展在很大程度上要依赖数学方法，但不必追求 过分复杂，简单的预警方法也一样适用，另外要注意定量与定性方法的结合使用； ( 3 ) 预警指标应随着时间的不同而进行及时调整，每个预警指标的警限也应 随条件的变化而变化，指标的权重也应调整等。 综上所述，城市道路交通安全问题是困扰世界各国交通专家和政府的难题， 采用预警管理的思想将有助于道路交通管理部门及早发现城市道路交通管理安全 问题的症结所在，尽快采取相应的治理措施，使整个城市交通系统处于良性的发 展状态。 1 4 3 影响城市道路交通安全的主要因素 3 1 城市道路规划中存在的问题分析 我国用于道路结构设计的技术规范的基本设计思想形成于2 0 世纪6 0 年代， 这对当时交通流量情况下的道路结构设计是合适的。如现行的柔性路面设计规 范颁布于1 9 8 6 年，当时我国高等级公路总里程很少，路面基层主要是柔性结构 或石灰稳定类材料结构，在此基础上经调查和总结得出的柔性路面结构设计方法 在一段时间内满足了路面结构设计的需要。但随着国家对交通运输业的同益重视 和人们筑路经验的不断提高，1 9 8 6 年版的柔性路面设计规范已不能满足高等 级公路对半刚性基层沥青路面的需要，而半刚性基层沥青路面在容许弯沉、疲劳 特性、材料参数和受力状况等方面与柔性路面有明显的区别。一般设计人员由于 对半刚性基层认识不足，使得设计结果具有一定的盲目性，设计结果要么过分保 守，要么因路面结构设计不当而产尘早期破坏，造成很大的经济损失。 此外，我国的道路设计规范，以前更多的是关心力学方面的要求，最新的规 范中则开始考虑人的心理、生理等方面的需求。 我国大中城市人均拥有的道路长度与面积非常低，是发达国家城市的1 5 左 右( 参见表3 ) ，一些大城市的道路基础设施无法满足基本的交通需求。在过去的 5 年中，我国大城市用于道路基础设施的投资增加了1 倍以上，道路建设对交通紧 张状况起到一定的缓解作用。 表32 0 0 2 年国内外大城市道路面积率和人均道路面积的比较 1 a b k3 c o m p a r i s o no fu r b a nr o a da r c ai nd o m e s t i cb i gc i t i e s 城市北京上海大津 尔京华盛顿 巴黎 城市道路面积率( ) 5 96 54 81 3 44 2 72 5 9 人均道路面积( m 2 j l )5 82 24 31 3 51 1 21 0 1 毫无疑问，大中城市需要持续进行道路基础设施建设，来满足城市人和货物 运输的需求，满足合理的机动车交通需求。但我们对道路基础设施与交通量或机 动车拥有率之间的理性研究还很不够，也缺乏对道路基础设施全面而客观的评价。 除了道路规划的问题，道路设计对交通事故的影响可以从以下几个方面的内容来 进行分析。 3 2 道路线形 3 2 1 概述 道路环境( 道路条件、运行条件、气候条件、使用水平等) 对交通安全有着 明显的影响，其中道路条件的影响最为显著。道路条件对交通安全的影响主要反 应在道路不能满足汽车正常行驶和驾驶员视觉、心理、反应等需要。道路条件的 设置和改善，主要依据人和车对道路的安全需要。 3 2 2 道路线形对交通安全的影晌 道路线形必须考虑汽车行驶的运动学、动力学要求；也应考虑线形的宜人性 要求：在行车时，驾驶员主要通过视觉( 8 0 ) 、听觉( 1 4 ) 和触觉( 2 ) 等感 觉器官接受信息美国一项调查表明，驾驶员每行驶l k m ，会遇到约3 0 0 多种信 息，需做出7 5 次决策，驾驶员需要一面观察了解前方新路段的情况，面驾驶汽 车使之适应新的行车条件。由于驾驶员顺着直线或某种曲线扫视时，习惯于使视 线平顺地合乎思维地前进，所以为保证行车安全，道路几何线形应该自然流畅。 此外，道路线形的宜人性要求也是要考虑的重要因素，如果在道路线形设计 中没有充分考虑宜人性要求，行车时驾驶员就会因过于单调而打瞌睡，或者驾驶 员心理上感到危险，害怕而紧张起来，那么，不管道路本身多么好，都是危险的， 都无法保障道路交通安全。开本自从设计名神高速道路以来，一直簪持把道路线 形作为景观对象来考虑，而不是仅把它作为技术对象。美国的p u s k a r e v 对驾驶员 视野中路面与道路两侧环境的关系进行了研究，其研究结论印证了上述观点的正 确性。他认为对于设计速度低的乡村道路，路面在驾驶员的视觉中所占的比例是 8 ，根据地形和种植情况，道路两侧环境占8 0 以上。在以4 0 k m h 的速度行驶 在六车道的高速公路上时，路面在驾驶员视界中所占的比例增加到2 0 。以9 6 k m h 的速度行驶时，驾驶员的视野缩小，路面所占的比例为3 0 ，空间所占的比例为 5 0 ，道路两侧所占的比例减少到2 0 以下，特别是在地形平坦的情况下，更减少 到1 5 以下。这就是说，行驶速度越快，路面本身在视觉透视图中所描绘的形状 即道路的线形，就越成为构成道路美观印象的控制因素。 总之，道路线形几何要素的不合理以及各种不良的线形组合，均可能导致交 通事故的发生。 道路线形与交通安全的关系包括曲线半径、曲线频率、转角、坡度与坡长、 线性组合与安全的关系。对河南省商丘市境内3 1 0 国道，1 9 9 8 至2 0 0 0 年的调查表 1 6 明：交通事故约有3 4 发生在平、纵曲线上；随着平曲线曲率半径的增大，事故 发生的频率有所增加。对商丘市民权、夏邑两地2 0 0 0 年的事故抽样调查结果表明， 在道路上频繁地设置曲线会相应地减少道路交通事故。对于曲率较小的弯道，曲 线频率的影响相对较小。随着曲线半径的减小，事故率上升；随着曲线频率增加， 相同曲线半径的事故率降低。 1 直线对交通安全的影响 过长的直线路段容易使驾驶员对行进前方过于一目了然，且道路景观一般是 静态的，容易因单调而产生疲劳，注意力不集中，反应迟缓，一旦发生意外情况， 就会措手不及而肇事。另外，驾驶员为了尽快地驶出直线路段，往往高速行车， 使车辆进入直线路段末端的曲线部分速度仍较高，这样，遇到弯道超高不足，往 往导致发生翻车或其它类型的交通事故。 直线简单、节省路线长度、便于设计、方便施工，往往被使用较多，特别在 平原微丘地区。但寅线也有线形呆板，不易与地形地物、周围风景相协调的缺点， 不易保证道路线彤的连续性直线对交通安全的影响来自驾驶员的视觉反应艉l 心 理承受能力，掘国外资料介绍，驾驶员在直线上正常行驶超过7 0 秒钟后就会感到 单调。如果不需要超车，试验表明4 8 k i n ( 即在时速9 7 k m h 下行驶3 r a i n 的行程) 的直线就会使驾驶员感到烦躁，甚至打瞌睡，带来灾难性的后果。因此直线不宜 过长，直线一般不长于计算行车速度的2 0 倍，否则会带来不利影响。 此外，在剜向曲线问插入长度不够的直线，驾驶员容易产生把直线和两端曲 线看成反向弯曲的错觉，导致驾驶失误；反向曲线之间的直线过短，不利于超高、 加宽的设置，不能实现反向变化的连续平稳过渡，对行车也是不利的。以计算行 车速度6 0 k m h 为例，同向曲线间最小直线长度以不小于行车速度的2 倍为宜。还 有，在长直线上设置陡坡，下坡时汽车的行驶速度会远大于计算行车速度，极易 造成交通事故。因此除应严格遵守公路工程技术标准( j t j 0 0 1 9 7 ) 的规定外， 还应根据实际情况，合理使用直线。 2 平曲线对交通安全的影响 据美国公路部门统计，在弯道上发生的事故次数约占全部事故的1 0 以上， 特别是与陡坡和路面滑溜等情形加在一起时，发生在弯道上的事故要比直线上多。 平曲线与交通事故关系很大。调查表明：曲率愈大，事故率愈高；尤其是曲率在 1 0 以上时，事故率急剧增高。原因是曲率越大，汽车在运行中的转弯半径越小， 而所受的横向力越大，容易发生溜滑；同时驾驶员的行车视距变小，视线盲区增 大。 汽车在平曲线上行驶，将产生离心力( 其值与车速的平方成正比，与曲线半 径成反比) ，由于离心力的作用，汽车将产生横向倾覆或侧向滑移，也会造成驾驶 1 7 j 夏交垣右堂童些亟堂位j 金塞彪瞳越直堂照銮逼窒全的圭垩国鑫 员“心慌0 引起操作失误，危及行车安全。离心力的大小与曲线的曲率有关系。 在同一车速条件下，曲率越大，即曲线半径越小，离心力越大。因此，为保证人 身安全，对曲线最小半径有如下规定，见式( 3 ) 。 矿2 。赢 o ) 式中： r 曲线最小半径，m ： 矿计算车速，k m h ； l 最大超高横坡； 横向力系数。 横向力系数的大小，影响到驾驶员和乘客的情绪紧张或舒适，详见表4 1 9 1 。 表4p 与驾驶员感觉 驶过曲线对的感觉皮肤电流反应相对值 o 0 1 感觉不剑有曲线，驾驶受不紧张。 1 0 1 5 稍感纠有曲线驾驶员不大紧张，没不舒服感。 1 0 5 _ 1 1 0 0 2 0感到通过曲线，感剑明显紧张，稍有不稳定。1 1 0 旬2 5 o 2 5 4 0 人感纠不舒适，驾驶员相当紧张。l 2 5 - 一1 4 0 o 3 0 所有通过曲线的人，都感剑不舒适。 1 5 0 0 3 5 非常不舒适，很紧张，有侧滑危险。 1 7 0 0 4 0 站不住，欲倒，车有倾覆之险。 1 7 0 如果值过大，驾驶员为减少离心力往往采用大回转，这样容易离开车道， 增大了发生事故的可能性。 美国公路部门的研究指出，- - 0 1 1 - 0 1 6 为舒适界限。 综合行车安全、经济舒适各方面的要求，参考试验数据，可按表5 取用值【9 l 。 表5 建议采用的值 计算车速( k “油) 1 2 01 0 08 06 04 03 0 0 1 00 1 2o 1 20 1 40 1 40 1 5 有1 0 9 分一2 0 的道路交通事故发生的平曲线上，并且在半径愈小的曲线路段 上，发生的交通事故也愈多，即曲率愈大，事故率愈大。尤其曲率在1 0 以上时事 故率急速增高，曲率与交通事故率的关系见表6 【叭。 1 8 j e 哀銮垣塞堂主些亟堂焦论童彪晌域直遵整銮道塞全的圭墨国嚣 表6 曲率与交通事故率的关系 t a b l e6t b er e l a t i o nb e t w e e nc u r v a t u r ea n dt r a 筋ca c c i d e n t 曲率每卣万车公里交通事故率( ) d 一1 9 4 2 2 _ 3 9 4 8 4 _ 5 9 5 6 6 母9 6 1 l 伊一1 4 9 2 1 9 1 5 以上 2 4 o 公路路线设计规范( j t j o l l 9 4 ) 对各级公路最小曲线半径做出了规定( 见 表7 ) 1 1 m 。 表7 各级公路最小平曲线半径( m ) 1 h b l e7t 钿cm i n i m u mc u r v er a d i u so fa l lc l a s sm a d 公路等级高速公路 一级 计算行乍速度( k i n h ) 1 2 0l o o 8 06 01 0 06 0 极限最小r 径( m ) 6 5 0 4 0 02 5 01 2 54 0 01 2 5 一般最小、i 径( m ) 1 0 0 07 0 04 0 02 0 07 0 0 2 0 0 不设超高最小f ，释( m ) 5 5 0 04 0 0 0 2 5 0 0 1 5 0 0 剐) 0 01 5 0 0 公路等级 _ 二级 三级 四级 计算行乍速度( k m h ) 8 04 06 0 3 0 4 02 0 极限最小、r 衽( m )2 5 0 6 01 2 53 06 01 5 般最小1 ，径( m ) 4 0 0j 0 02 0 06 51 0 0 3 0 不设超高最小、r 径( m ) 2 5 0 0 6 0 01 5 0 0 3 5 0 6 0 01 5 0 因此，为了使汽车行驶平稳，在条件允许时应尽可能选用较大的平曲线半径。 在不得已的情况下选用较小的( 或极限) 半径时，要做到： ( 1 ) 配置适当的缓和曲线； 一般情况下当横向系数取。6 时，l s = 0 0 3 5 芝r 而且还应满足t 最小长度不 少于3 秒钟的汽车行程要求。最小缓和曲线长度规定如表8 所示【“。 表8 各级公路缓和曲线最小长度 公路管级高速公路 一级 计算行下速度( k m h ) 1 2 01 0 08 0 6 01 0 06 0 缓丰曲线最小k 度( m )1 0 08 57 05 0 8 5 5 0 公路等级 _ 二级二级四级 计算行午速度( k m h ) 8 04 06 03 04 02 0 缓和曲线最小k 度( m ) 7 03 55 0 2 5 3 52 0 ( 2 ) 合理设置超高横坡及加宽； ( 3 ) 处理好前后线形搭配； ( 4 ) 采取限速、分道等标志、标线和防护措旌，降低行车速度；避免车辆擦 碰或驶出道路； ( 5 ) 要有足够的视距； ( 6 ) 减少小于6 0 0 m 半径的出现频率； ( 7 ) 尽量避免出现大曲率、大转角和陡坡结合的情况。 此外，当曲线的曲度因素较小时，随着曲度因素的减小，发生交通事故的机 率反而在增加，这主要是在曲度因素较小的曲线上，曲线特征极为不明显，车辆 行驶其上驾驶员的操作量极小，感觉与直线上无异，易造成交通事故的隐患。因 此，设置平曲线时，除了应考虑曲线最小长度( 一般应留有至少6 秒的操作时间 行程) 。对小偏角曲线( 开本规定 5 ，并加深加大边 沟，确保道路排水畅通； ( 5 ) 高海拔地区( 超过3 0 0 0 米) 由于空气稀薄，汽车爬坡能力降低，影响 i b 瘟銮逼厶堂童些亟堂位硷塞彪蝮撼直堂蹬奎堑童全酸圭噩固嚣 行车安全，路线最大纵坡度要相应减少l 3 ； ( 6 ) 实在无法改变大纵坡状况时，应设置必要的爬坡道和临时停车带，尽量 降低大纵坡的不利影响。 4 竖曲线对交通安全的影响 小半径竖曲线对交通安全的影响主要有： ( 1 ) 不能满足视距要求。在凸曲线上由于视距不够，驾驶员看不到前方动态； 在凹线上车辆的前灯照射距离可能不能满足停车视距的要求。此外，路线通过跨 线桥时，净空上方的桥会妨碍视线，造成视距不足； ( 2 ) 汽车在小半径竖曲线上行驶时，受到较大的竖向离心力作用发生颠簸及 使驾驶员和乘客感到不适，造成驾驶失控； ( 3 ) 在小半径凹线底部可能会出现排水不畅问题。因此道路竖曲线半径应当 按公路工程技术标准( j t j 0 0 1 9 7 ) 的要求大于一般最小值，并在条件允许的情 况下尽量加大竖曲线半径。竖曲线既要保证有足够大的半径，还要保证有足够的 长度。在坡差很小时，计算得到的竖曲线长度往往很短，在这种曲线上行乍时会 给驾驶员一种急促的折曲感觉；按照安全操作的需要，竖曲线的最小长度必须有 足够行车3 秒的行程。 此外，小半径竖曲线设置的位置也必须考虑对交通安全的影响，除了考虑纵 纵结合和平纵结合外，一般不应把小半径竖曲线的始木点设在桥梁、立交、隧道 的起( 末) 点，也不应把小半径竖曲线设置在乎交路口处，以利于行车安全。 除去以上所讨论的诸多影响道路交通安全的因素以外，不同线形之问的组合 是否协调与行车安全性的大小也存在密切的关系。下列不良的线形组合往往是导 致交通事故发生的重要原因： ( 1 ) 线形的骤变，如长直线的末端设置急弯曲线； ( 2 ) 在连续的高填方路段，如果没有良好的视线引导，驾驶员容易使车辆偏 离车道中心线，可能冲出路面，酿成车祸： ( 3 ) 短直线介于两个同向弯曲的圆曲线之间，形成所谓的断背曲线，这样容 易使驾驶员产尘错觉，把线形看成为反向曲线，从而发生操作错误，甚至酿成事 故： ( 4 ) 在直线路段的凹形纵断面路段上段，驾驶员位于下坡看到对面的上坡段， 这样，驾驶员就有可能加速以便冲上对面的上坡路段；同时，在下坡路段看上行 车，驾驶员觉察不出自己是在下坡，因而有可能发生事故； ( 5 ) 在凸形竖曲线与凹形竖曲线的顶部或底部插入急转弯的平曲线。前者， 因没有视线引导而必须急打方向盘；后者，在超出汽车设计速度的地方仍然要急 打方向盘，这些都是容易引起交通肇事的。 3 3 中央分隔带 3 3 1 概述 1 概念及主要功能 中央分隔带是分隔高速公路、一级公路以及城市高等级道路对向行车道的地 带。一般有如下主要功能： ( 1 ) 分离不同方向的交通流，减少车辆的迎头相撞； ( 2 ) 防止无序的交叉运行和转弯运行； ( 3 ) 为行人提供避车带，在交叉路口庇护左转弯车辆； ( 4 ) 遮挡对向车灯的眩光； ( 5 ) 为失控车辆提供救险区域； ( 6 ) 提供绿化带，提高城市绿化率，改善城市环境。 2 种类 当路面较宽时，分隔带上的绿化可采用高大直立乔木，但树冠底部至地面应 高于3 5 m ；若路面较狭窄时，可用灌木、草皮，或围以绿篱，或预制砼图案护栏， 切忌用高度大于0 7 m 的灌木丛，以免妨碍行车视线。 ( 1 ) 固定式分隔带 固定式分隔带一般用缘石围砌，高出路面l o - - - 2 0 c m ，在人行横