（交通运输规划与管理专业论文）论道路条件对交通安全的影响.pdf

北京工业大学1 ：学硕士学位论文 摘要 本论文结合j 。西3 条有代表性的道路交通安全状况，从道路条件的角度研究 了影响交通安全的因素，主要在路线、路基、路面、视距、隧道、桥涵、标志标 线、交叉等方面结合实际分别研究了它们对道路交通安全的影响，结合广西的道 路特点，研究了道路周围环境和水对交通安全的影响，讨论了人、车与道路的关 系对交通安全的影响。为了减少道路条件对交通安全的影响，更好的应用于实践， 在研究的基础上，提出了建立道路交通安全检查体系的必要性和方法，目的是希 望从道路安全的角度考虑完善道路条件，减少由道路原因引起的安全事故。本文 可供道路、桥梁、交通工程的设计、施工、管理、科研以及交通安全管理人员参 考使用。 关键词：道路条件；交通：安全；影响 a b s t r a c t c o n s i d e r i n g t h er o a dt r a f f i c s a f e t y s t a t u so ft h et h r e e r e p r e s e n t e d r o a d si n g u a n g x i ( c h i n ar p ) ，i n t h ec o n d i t i o no fr o a d ，t h ee l e m e n t sw h i c ha f f e c t st h et r a f f i c s a f e t yi ss t u d i e dm a i n l yi nt h ef o l l o w i n ga s p e c t s ：a l i g n m e n t ，s u b g r a d e ，p a v e m e n t ，v i s i b l e d i s t a n c e ，t u n n e l ，b r i d g e c u l v e r t s i g n a l & m a r k sa n dt h ec r o s s i n g ；r o a de n v i r o n m e n ta n d w a t e r , a sw e l lt h er e l a t i o nb e t w e e np e d e s t r i a n ，v e h i c l ea n dr o a d b a s e do nt h es t u d y , t h e n e c e s s i t ya n dm e t h o dt oe s t a b l i s hr o a ds a f et r a f f i ci n s p e c t i o ns y s t e mi sp r o p o s e dt o p e r f e c t t h er o a dc o n d i t i o n sa n dr e d u c e t h es a f e t ya c c i d e n t s t h ea r t i c l ew i l lb eo f t h e r e f e r e n c ef o rs t a f f so f r o a d ，b r i d g ea n dt r a f f i c w o r kd e s i g n ，c o n s t r u c t i o n ，m a n a g e m e n t a n ds c i e n t i f i cr e s e a r c h ，a sw e l la st h es t a f f so fs a f et r a f f i cm a n a g e m e n t k e y w o r d ：r o a d s i t u a t i o n ；t r a f f i c ；s a f e t y ；a f f e c t i o n 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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，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它教育机构 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。 签名日期：矽铲彳t 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或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 签名导师签名：4 兰坚 同期：碰l ： 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 研究目的和意义 随着国民经济的发展，我国汽车拥有量快速增长，虽然国家加大道路建设 投资，公路通车里程增长较快，但仍难满足交通需求，道路行车密度不断增大， 交通安全事故趋势呈逐年上升态势。目前全世界每年因道路交通事故死亡的人数 逾6 0 万人，我国2 0 0 0 年交通事故达3 5 万起，事故死亡人数已逾8 万人。交通 事故己成为人类的“超级杀手”，人们正积极努力扼制交通事故频繁发生，保护 人民群众生命财产安全。 广西是我国经济欠发达地区，2 0 0 0 年底，全区公路晕程5 2 9 1 0 公里，机动 车拥有量为2 2 1 8 4 3 7 万辆( 其中汽车2 9 1 3 1 5 辆，摩托车1 6 3 5 4 4 2 辆) 。全区 全年发生交通事故1 6 0 7 0 起，死亡人数3 5 5 4 人，每万辆车每年死亡人数1 6 人，为发达国家平均水平的6 倍多，安全形势很严峻。 道路交通事故发生的原因很多，主要是由于人、车辆、道路或周围环境及 其中两个或多个要素配合不当造成的。道路条件缺陷( 包括道路几何设计不良、 视距不够，道路维护养护不好，气候条件恶劣，以及交通管理及控制欠佳等等) 造成的交通事故占交通事故总数的1 0 以上，而且道路条件缺陷往往会引发多起 ( 重发性) 交通事故。在现行管理体制下，由于参与人、路、车管理的部门不同， 各种信息无法共享，不利于提高交通安全管理水平。深入研究道路条件对交通事 故的影响，建立道路条件安全检查体系，f 确评价道路条件对交通安全事故的影 响，适时调整提高道路条件对减少道路交通安全事故，确保交通安全有重大意义。 1 2 国内外研究现状 各国政府和科学家都对日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 r z 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 if l e 对道路宽度对 北京工业大学】学坝士学位论文 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，1 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 e jp 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，已取得显著的成果。 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，如同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；张志清对公路行车 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；任福田、刘小明等对交通安全进行了较系统的研究，均取得不少成果。但 是，作为影响交通安全的重要因素之一，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 3 研究的内容和技术路线 本课题主要从路线、路基、路面、构造物、交通工程设施及周围环境等道 路条件对交通安全影响的角度进行分析，探讨混合交通，车辆超载及雨季道路对 交通安全的影响。初步建立交通安全检查体系架构。 ( 一) 研究内容： a 、广西主要代表公路交通安全状况调查分析 b 、公路线型对交通安全的影响 c 、路基对交通安全的影响 d 、路面对交通安全的影响 e 、构造物对交通安全的影响 f 、交通工程对交通安全的影响 g 、道路周围环境对交通安全的影响 h 、雨季道路对交通安全的影响 i 、混合交通对交通安全的影响 第1 章绪论 j 、车辆超载对交通安全的影响 k 、建立交通安全检查体系架构 ( 二) 研究技术路线 a 、运用交通事故分析方法( 分类法和分析图) 对广西几条具有代表性的道 路交通事故进行分析，找出发生事故的原因。 b 、从车的特性、人的心理特征和两者之间以及道路环境对人的影响分析道 路条件对交通安全的影响。 c 、分析混合交通和雨季对交通安全的影响。 d 、运用系统理论建立交通安全检查体系架构。 第2 章广西三条具有代表性公路交通安全调查分析 2 1 典型路段的确定 广西的交通发展位于中国中下游水平，交通事故频率却较大；2 0 0 2 年，全j 一 西共发生交通事故1 6 2 0 5 起，死亡盟人，受伤堑塑里人，经济损失盟万元。 而广西却总共才有3 8 万辆汽车( 机动车2 6 8 万辆) 。 为了解广西有代表性的公路的交通安全状况，我调查了柳州至桂林高速公 路、南宁至北海二级公路( 6 0 k m ) 和南宁至宾阳二级公路的交通事故情况。 柳州是广西最主要的工业城市，全市人口1 8 6 万；2 0 0 1 年全市生产总值麴 万元，占全广西1 1 0 强。桂林是全国十大旅游名城之一，每年接待国内外游客 盟万人次。连接这两座城市的柳州至桂林高速公路全长1 4 0 k m ，四车道，于 1 9 9 7 年建成通车。这条公路一半路段处于平原微丘区，一半路段处于山岭重丘 区，是广西第条高速公路。 南宁至北海二级公路是国道3 2 5 线组成部份，于1 9 8 8 年建成通车，其中南 宁至大塘段全长6 0 k m ，位于广西首府南宁市郊，是典型的城郊二级公路。 南宁至宾阳二级公路全长9 0 k m ，是国道3 2 2 线组成部份，1 9 9 3 年建成通车， 是广西第一条汽车专用二级公路。广西首府南宁人口2 9 5 万；2 0 0 1 年国内生产 总值丝量亿元，占全区1 7 左右，连接南宁的唯一一条二级汽车专用公路有相当 的代表性。 2 2 道路事故多发段的确定 根据统计资料计算分析，上述三条公路发生的交通事故及分布见表2 一l ： 表2 一l 交通事故次数表 t a b l e 2 一it a b l ef o rt r a f f i ca c c id e n tq u a n t i t y 表2 1 a柳州至桂林高速公路( 1 4 0 k m ) t a b l e 2 1 al i u z h o u g u i l i ne x p r e s s w a y 年份1 9 9 71 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 12 0 0 2合计 事故 总数 1 5 71 9 72 4 62 5 42 4 01 7 71 2 7 1 第2 帝广西3 条具响代表性公路交通安全调查分析 表2 一l b南，至北海二级公路( 6 5 k m ) t a b le 2 1 bn a n n i n g b e i h a lh i g h w a y 年份1 9 9 11 9 9 2】9 9 31 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 12 0 0 2合计 事故 总数 8 59 39 21 1 0 13 51 0 67 94 86 57 51 0 41 0 61 0 9 8 表2 一l c 南 至宾刚二级公路( 9 0 k m ) t a b l e 2 1 cn a n n i n g b i n y a n gh i g h w a y 年份1 9 9 4 】9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 12 0 0 2合计 事故 总数 9 11 0 39 71 1 28 46 81 2 2 15 11 139 4 1 1 4 10 5 事故 吹敞2 x 4 13 1 ( 3 7 33t s 3 9 14 0 04 to4 2 1 4 3 ，4 4 84 6 84 9 6 5 0 e 枷接高速公玷( 上打) 事敲， 碲圈 公里教 幽2 1 a 柳桂高速公路( 上行) 事故分布图 f i 9 2 1 al i u z h o u g u i l i ne x p r e s s w a y ( u ps t r e a m ) a l i g n m e n t 北京工业大学工学硕士学位论文 1 4 10 6 尉z x 3 9 1 x 5 0 2 k 3 7 33 t 93 9 1 4 0 04 104 2 14 3 9 4 4b4 5 84 日5 枷挂高速公路( 下抒) 事故分商喇 2 里簸 3 s 2 5 10 事故坎敞5 图2 1 b 柳桂高速公路( r 行) 事故分布幽 f i 醇一1 bl i u z h o u g u i l i ne x p r e s s w a y ( d o w ns t r e a m ) a l i g n m e n t 5 0 ， k l = c k 1 5 1 1 5 x s ox 40 9 1 4 庸北二投2 踌事敞针前圈( 6 5 x ，o 图2 1 c 南北二级公路事故分布图 f i 9 2 i cn a n n i n g b e i h a ih i g h w a y 6 x s ox g o 公里敞 3 5 2 5 事故1 d 坎效5 x 2x l0x 2 0x 3 0x 4 0k 5 0x 6 0x 7 0x 8 0x ，o r 鼾寅二瑗公踌事故， 奇圈( b o k 帕 2 里鼓 幽2 - 1 d 南宾二级公路事故分布图 f i 9 2 - 1dn a n n i n g b i n y a n gh i g h w a y 2 3 道路交通事故多发点( 段) 原因分析 使用事故统计数据分析法界定危险路段，即当某路段发生的事故大于或等于 k 次，则该路段为危险路段，见式( 2 - 1 ) 表示为： k ，5 土争x i( 2 1 ) ”“i 式中朋i 路段发生事故的次数 - 统计路段数 对于柳州至桂林高速公路( 上行线) 腔= 1 3 8 x i = 5 1 9 次 k = 一x s j l _ 3 2 8 9 = j6 ( 次) ( 取k = 6 ) 对于柳州至桂林高速公路( 下行线) ：k = 8 2 ( 次) ，( 取k = 8 ) 对于南宁至北海二级公路：k = 2 5 3 ( 取k = 2 5 ) 对于南宁至宾阳二级公路：k = i5 6 ( 取k = 1 6 ) 找出事故多发段( 以公里为单位) ，针对在这些段落内发生事故的原因及发 生的位置( 桩号至1 0 0 米桩) 进行统计( 见表2 - 2 ) 。事故发生的原因一般分为： 北京工业火学工学硕士学位论文 超速行驶、措施不当、酒后驾车、判断错误、疲劳驾车、机件故障、违反交通信 号、违章行驶、超载、制动不良等；为反映道路条件对交通事故的影响，这里分 爆胎、机件故障、措施不当、疲劳驾驶、违章行驶及其它( 如超载、制动不良等) 等五个重要方面对发生交通事故的原因进行了统计( 如图2 2 示) ，得出如下结 果： 表2 - 2 a 柳州一棒林高速公路( 上行) 事故多发段及发生位置 t a b l e 2 2 al i u z h o u g u i l i ne x p r e s s w a y ( u ps t r e a m ) a 1 i g n m e n t 卜公里数 v 哲 k 4 0 4k 4 1 0k 4 13k 4 4 5k 4 4 8k 4 9 5k 5 0 6 桩号次数 o 1 0 015 2 0 0l 23 3 0 0 62 4 0 0352 5 0 0154 6 0 02233 7 0 043 5 8 0 03 9 0 042 合计81 11888 81 0 表2 2 b 柳州一桂林高速公路( f 行) 事故多发段及发生位置 t a b l e 2 2 bl i u z h o u g u i l i ne x p r e s s w a y ( d o w ns t r e a m ) a 1 i g n m e n t _ 、 公里数 黝 k 3 9 lk 4 4 8k 4 6 7k 4 8 4k 5 0 2k 5 0 9 桩号次数 0 1 0 038 2 0 01 33 3 0 023 2 4 0 023 39 5 0 01 2243 6 0 02 l 7 0 022 8 0 02 1 9 0 0 11 合计1 61 21 0 1 01 41 3 表2 2 c 南。j 。一宾刚二级公路事故多发段及发生侮置 t a b l e 2 2 c n a n n i n g - b i n y a n gh i g h w a y 公里数 v 故 k 2k 】0k 1 7k 2 9 k 6 9 k 8 1 桩号次数 o 1 0 04 232 2 0 02425 3 0 02242 4 0 0 234l 5 0 04532 6 0 0222 45 7 0 015 8 0 03323 9 0 062 合计1 61 61 71 71 61 6 表2 2 d 南宁一北海二级公路( 6 5 k m ) 事故多发段及发生位置 t a b e 2 2 d n a n n i n g - b e i h a ih i g h w a y ? 公里数 磁 k 3k 5k 6k 8k 1 2k 2 0 桩号玖数 0 1 0 09224 1 2 2 0 043224 3 0 0345336 4 0 01 851 5 0 058823 6 0 0622253 7 0 03224 8 0 0 4 343 9 0 04】o533 合计 2 6 3 33 03 12 5 2 5 2 4 事故发生的位置及原因分析 2 4 1 柳桂高速公路 柳桂高速公路是广西第一条高速公路，4 车道( 每边2 3 , 7 5 m ) ，设计时速 1 0 0 ( 8 0 ) k m h ，上下行车道由2 0 m 宽中央分隔带分隔( 中央设防撞墙) ，路线穿 事 故 发 生 次 数 ( 次) k 4 0 4k 4 1 0k 4 1 3k 4 4 5k 4 4 8k 4 9 5k 5 0 6 柳州至桂林高速公路( 上行) 事故多发段原因图 口囫日圜圆 机件故障措施不当疲劳驾驶违章驾驶其它原因 事 故 发 生 次 数 ( 次) k 3 9 1k 4 4 8k 4 6 7k 4 8 4k 5 0 2k 5 0 9 柳州至桂林高速公路( 下行) 事故多发段原因图 口 机件故障 囫 措施不当 日 疲劳驾驶 函 违章驾驶 圜 其它原因 事 故 发 生 次 数 ( 次) 7 _ b 55 4 又 _ 4 3 3， 黯黼蔟l雏 孑傅 2 厂 f 孤| f f 事 故 发 生 次 数 ( 0 0 k 2k i ok 1 7 i ( 2 9k 6 9 i ( 8 l 南宁至宾阳二级公路( 9 0 k 吣事故多发段原因图 口囫日圆圆 机件故障措施不当疲劳驾驶违章驾驶其它原因 k 3k 5k 6k 8k 1 2k 2 0 南北二级公路( 6 5 k 睢) 事故多发原因 口 机件故障 囫 措施不当 日 疲劳驾驶 图2 2 事故多发段事故原因图 函 违章驾驶 回 其它原因 f i 9 2 2r e a s o n sf o ra c c i d e n t & p r o n es e c t i o n s 越桂中及桂北重丘及山岭地区。经检查，全线弯道半径均不小于极限最小半径， 纵坡度也符合设计规范要求。但自从1 9 9 7 年5 月通车后，每年平均发生交通事 故2 3 0 起。经过对事故原因进行统计分析，在发生的事故中，追尾占5 2 ，疲 北京工业大学工学顶上学位论文 劳驾驶1 3 3 ，超速占5 6 ，其它违章驾驶占2 8 ，制动不良占7 5 ，爆胎占 2 5 5 。操作不当占2 5 9 ，其它原因占1 4 2 。其中引发操作不当的主要原因 有：许多司机无高速公路驾车经验，对路况不熟悉，对向车灯光眩目， 人、车、路不协调。经过分析全线发生交通事故较多的路段有：上行线的k 4 0 4 ， k 4 】0 ，k 4 13 ，k 4 4 5 ，k 4 4 8 ，k 4 9 5 ，k 5 0 6 ：下行线为k 3 9 1 ，k 4 4 8 ，k 4 6 7 ，k 4 8 4 ， k 5 0 2 ，k 5 0 9 ，以及雒容及永福收费站。这些路段的事故发生点几乎全部位于弯道 上。这些弯道有几个共同点：可以超车，无中央防眩装置，超高不明显， 发生的事故多为超车道上的车辆由于措施不当撞上中央砼防撞墙。收费站发生 的事故多为刹车不及撞击收费岛或活动栏杆。( 图2 3 ) 图2 - 3 柳梓高速公路路景 2 4 2 南：l k _ - - 级公路 南宁一北海二级公路是广西最早通车的二级公路，1 9 9 1 年至2 0 0 2 年，南宁 至大塘段( 6 5 k m ) 共发生交通事故1 0 9 8 起，其中事故主要发生在k 2 kl 2 。该 地段地处南宁市郊区，公路两旁居民房很多大沙f q 经济丌发区及岜宁县私营经 济开发区分布在公路两例。经过对事故多发段k 3 ，k 5 ，k 6 ，k 8 ，k 1 2 进行实地调 查，这些路段道路路面良好，线形较好，纵坡平缓。但是由于地处城市郊区，交 通比较混乱，行人、三轮车、自行车、拖拉机、摩托车、汽车混合行驶，公路两 旁到处乱摆摊点，到处开设叉路口；而且两旁路树长势很好，侵占道路空间，遮 挡视线，公路当作城市道路来使用，但又不具各城市道路的条件。( 图2 - 4 ) 幽2 - 4 南北二级公路k 2 一k 1 2 交通混乱 f i 9 2 4t r a f f i cc o n f u s i o ni nn a n n i n g b e i h a ih i g h w a y 2 4 3 南宾二级公路 南宁一宾阳二级公路是广西第一条汽车专用二级公路，1 9 9 4 年至2 0 0 2 年共 发生交通事故9 4 l 起。该公路有2 5 k m 位于南宁市郊，路面良好，线形顺畅，个 别地段纵坡起伏较大。在交通较为混乱的二塘镇( k 2 ) 、三塘镇( k i o ) 交通事故 发生较多：在弯道半径较小处( k 6 9 、k 8 1 ) ，路树遮挡视线，叉路口较多( k 2 9 ) 以及凸曲线造成的视距不良地段( k 1 7 ) ，交通事故发生也较频繁。( 图2 5 ) 综合上述三条公路的交通事故发生原因，笔者认为由于公路设计原因造成事 故发生现象仍存在，如南宁一宾n - 级公路k 1 7 公里处的凸曲线造成视距不良； k 6 9 公早处的长大下坡( 5 ) 路段尽头连接一个小半径( 2 0 0 米) 曲线，是引发 交通事故的主要原因。但由于对公路的养护、管理没有到位，无法给行车提供完 善、和谐的道路环境，甚至干扰道路的正常使用是造成这些路段发生交通事故的 主要原因。例如柳州至桂林高速公路中央分隔防撞墙高l l 生米，不足以遮挡对 向汽车光线，至今仍未增设防眩板；全线行车道两侧标线不具有反光功能，对晚 问行车不利；尽管上下行分道行驶，但在一些常发生事故的弯道仍然未禁止超车， 这些地段事故还是频繁发生。南宁至北海二级公路及南宁至宾阳二绂公路处于南 宁市郊区的地段，混合交通行驶，两侧摊点众多，叉路口随意开设。路树侵占道 路空间现象严重，把公路当作城市街道来使用，道路的宜人性较差等等都频繁引 发交通事故。此外，柳卅l 至桂林高速公路上，爆胎事故发生的比例也较高。因此 在天气炎热的南方，在水泥砼路面上行驶的车辆如何舫止爆胎，避免发生交通事 故，也应引起高度重视。 幽2 - 5 南宁一宾刚二级公路三塘镇( k i o ) f i 9 2 5r o a ds i g h to fn a n n i n g b i n y a n gh i g h w a y 第3 章道路条件对交通安全的影响 第3 章道路条件对交通安全的影响 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 1 道路路线对交通安全的影响 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，需作出7 5 次决策，驾驶员需要一面观察了解前方新路段的情况，一面驾驶 汽车伎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。日本自从设计名神高速道路以来，直蜷持把道路线 形作为景观对象来考虑，而不是仅把它作为技术对象。荚国的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 n g 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。 3 1 1 直线对交通安全的影晌 北京t 业人学t 学坝i 学位论文 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。但直线也有线形呆板，不易与地形地物、周围风景相协调的缺点， 不易保证道路线形的连续性。直线对交通安全的影响来自驾驶员的视觉反应和心 理承受能力，据国外资料介绍，驾驶员在直线上正常行驶超过7 0 秒钟后就会感 到单凋。如果不需要超车，试验表明4 8 k m ( 即在时速9 7 k m h 下行驶3 m 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p 的2 0 倍( m ) ，否贝i j 会带来不利影响。 此外，在同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；反向曲线之问的直线过短，不利于超高、 加宽的设嚣，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，同向曲线问最小直线长度( m ) 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。 3 1 2 平曲线对交通安全的影响 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 驶员“心慌”，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 - 1 ) 俨 ( 3 1 ) rm = 式中：月曲线最小半径，m 卜计算车速，k m h ： f 、，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3 1 。 表3 - 1_ 与驾驶员感觉 z a b l e 3 - 1 a n dd r i v e t sf e e l 驶过曲线时的感觉皮肤电流反应相对值 o 0 1 感觉不到有曲线驾驶员不紧张。1 0 0 01 5 稍感到有曲线，驾驶员不人紧张，没不舒服感。 1 0 5 11 0 02 0 感到通过曲线感到明显紧张，稍有不稳定。 1 1 0 0 2 5 o 2 5 4 0 人感到不舒适，驾驶员相当紧张。 1 2 5 1 4 0 o 3 0 所有通过曲线的人，都感到不舒适。 1 5 0 o3 5 非常不舒适，很紧张，有侧滑危险，不稳定。 1 7 0 0 4 0 站不住，欲倒，午有倾覆之险。 1 7 0 资料来源：任福田、刘小明主编论道路交通安全2 0 0 1 年，人民交通出版社。 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，“= o1 1 一o 1 6 为舒适昴限。 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3 2 取用 值。 表3 - 2 建议采川的值 计算车速，k m h1 2 01 0 08 06 04 03 0 o ，1 0o 1 20 1 201 40 1 401 5 资料来源：任福田、刘小明主编论道路交通安全2 0 0 1 年，人民交通出版社。 有1 0 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3 3 。 表3 - 3曲率与交通事故率的关系 t a b l e 3 3r 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 f f i ch c c i d e n tr a t e 曲率每百万车公里交通事故率( ) o 一1 9 4 2 2 3 94 8 4 595 6 6 _ 9 96 1 1 0 一1 49 2 1 9 1 5 以上2 4o 资料米源：任祸田、刘小明主编论道路交通安全2 0 0 1 年，人【t 交通出版社。 北京丁业人学t 学砸i 。学位论文 公路路线设计规范( j t j 0 1 1 - 9 4 ) 对各级公路最小曲线半径作出了规定( 见 表3 - 4 ) 。 袁3 - 4 各级公路最小平曲线j l 径( m ) t a b l e 3 4m i n i m u mh o r i z o n t a lr a d i u sf o rh i g h w a y 公路等级高速公路一级二级二级四级 计算行车速度( k r n h )1 2 0 1 0 08 06 01 0 0 6 08 04 06 03 04 02 0 极限最小、r 径( m ) 6 5 0 4 0 0 2 5 01 2 54 0 01 2 52 5 06 01 2 53 0 6 01 5 一般最小、| ，径( m ) 1 0 0 07 0 0 4 0 0 2 0 0 7 0 0 2 0 0 4 0 0 1 0 02 0 06 51 0 03 0 不没超高最小- f 径( m ) 5 5 0 04 0 0 02 5 0 01 5 0 04 0 0 01 5 0 02 5 0 06 0 0i 5 0 03 5 06 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： 配置适当的缓和曲线。 一般情况下当横向系数取0 0 6 时，f o 0 3 5 等，而且还应满足s 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下( 表3 5 ) 。 表3 - 5 各级公路缓和曲线晟小长度 t a b l e 3 5m i n i m u ml e n g t ho fa d j u s t m e n tc u r v ef o rh i g h w a y 公路锋级高速公路一级二级三级四级 计算行1 7 速度( k n 仆) 1 2 01 0 08 06 01 0 06 08 04 06 03 04 02 0 缓和曲线最小k 度( m ) 1 0 08 57 05 08 55 07 03 55 02 53 52 0 资料米源：公路路线设计规范( j t j 0 1 卜9 4 ) 人k 交通山版社 合理设置超高横坡及加宽。 处理好前后线型搭配。 采取限速、分道等标志、标线和防护措施，降低行车速度；避免车辆擦碰 或驶出道路。 要有足够的视距。 减少小于6 0 0 m 半径的出现频率。 第3 章道路条件对交通安全的影响 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，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【- 白j 行 程) 。对小偏角曲线( 同本规定 o 5 ，并加深加 大边沟，确保道路排水畅通。 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，影响行 车安全，路线最大纵坡度要相应减少1 一3 ( 度) 。 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。 3 1 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： 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念；在凹线k 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。 汽车在4 、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。 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 01 9 7 ) 的要求大于表( 3 一1 2 ) 列的一般最4 、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，在这种曲线上行车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( 见 第3 章道路条件对交通安全的影响 表3 1 2各级公路竖曲线最小? 径平最小k 度 公路等级高速公路一级二级= 级四级 计算行下述度( b n h 11 2 0 1 0 08 06 01 0 06 08 04 06 03 0 4 02 0 竖曲线最小长度( m )l o o8 57 05 08 55 07 03 55 02 5 3 52 0 凸形竖曲线、r 径( m ) 极限最小值 1 1 0 0 06 5 0 0 3 0 0 01 4 0 06 5 0 01 4 0 0 3 0 0 04 5 01 4 0 02 5 04 5 01 0 0 一般虽小值 1 7 0 0 0 1 0 0 0 04 5 0 02 0 0 01 0 0 0 02 0 0 04 5 0 07 0 02 0 0 04 0 07 0 02 0 0 凹形竖曲线半径( m ) 极限晟小值4 0 0 03 0 0 02 0 0 01 0 0 03 0 0 01 0 0 02 0 0 04 5 01 0 0 02 5 04 5 01 0 0 一般最小值 6 0 0 0 4 5 0 03 0 0 01 5 0 04 5 0 01 5 0 0 3 0 0 07 0 0l5 0 04 0 07 0 02 0 0 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，般不应把小半径竖曲线的始术点设在桥梁、立交、隧 道的起( 术) 点，也不应把小半径竖曲线设置在过村镇、平交路口处，以利于行 车安全。 3 1 5 线形组合对交通安全的影响 平面线形组合有直线与平曲线，平曲线与平曲线的组合。直线与平曲线的 组合要尽量避免长直线的尽头搭配小半径平曲线，特别是在长直线的下坡路段， 在尽头的小半径平曲线处司机往往不能及时判定曲率情况，来不及采取措施，造 成撞车或翻车事故。当这种线形组合不可避免时，要采取尽量加大曲线半径，增 设警告标志( 如限速、中心双实线分隔) ，设置防撞护栏，增加路面抗滑能力等 措施。两个同向平曲线i 训插入短直线( 即长度少于行车速度的6 倍的直线) ，容 易让司机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。这时应把 这种组合改为s 型曲线。当两个反向平曲线中插入短直线时，由于不能充分设置 超高、加宽，不能实现反向变化的平稳过渡，不能操作自如，对行车也是不利的， 这时的直线应大于行车速度的2 倍( m ) ，才有利于安全行车。 平曲线与平曲线的连接应保证汽车以某一速度行驶时，能逐渐地从容地从 北京工业大学l 学坝士学位论义 个圆曲线过渡到另一个圆曲线，并确保视觉的平顺，感觉线形舒畅。应当f 确 使用缓和曲线，实现离心加速度不能过快( 一般在o 5 0 6 m s 3 ) ；行车从丌始 至完成时方向变化的时问行程不能太短( 一般为行车3 - 5 秒钟) ，便于设置超高、 加宽使驾驶员感到视觉平顺。其次，前后曲线的线形要素要协调，均衡并有连续 性，即相邻两个平曲线的技术指标不能相差太大，不能让驾驶员感觉线形突变， 扭曲和产生与实际方向相反的错觉。一般要求两个同向曲线的半径比在0 ，2 o 8 之间；两个反向曲线的半径比( r 1 r 2 ) 在1 - 1 3 之问。多个曲线相连时，不能 忽大忽小，其半径值应当是由大到小递减或由小到大递增，并保持r 1 r 2 一 1 5 才能达到曲率均衡变化，线形协调，感觉平顺的效果。 山区公路行车安全事故较多。山区越岭路线是用延长路线来克服地形高差 的。当相邻两控制点之间高差较大，自然坡度大于路线平均纵坡时，经常因地制 宜地采用回头展线形式升坡。有时在同一面山坡上需要连续布置多个回头曲线， 此时的两个回头曲线之间距离岿须保持有足够的长度，以便于保证视距，设茕辅 助曲线、缓和曲线、标志和错车道，使驾驶员有充分的时间观察安全标志和操纵 车辆连续反向转弯行驶，否则极易导致事故发生。公路路线设计规范 ( j t j 0 1 卜9 4 ) 第7 1 0 2 条规定：两相邻回头曲线之间，应争取有较长的距离， 由一个回头曲线的终点到下一个回头曲线的起点的距离，在二、三、四级公路上 分别应不小于2 0 0 m 、1 5 0 m 、1 0 0 m 。 平曲线与竖曲线( 即平纵) 配合目的是为了发挥各自的优点，搭配不当则会 加剧两者的缺点。平纵搭配既要满足汽车运动学和力学要求，又要充分考虑驾驶 员在视觉、心理舒适和操作方面的要求，避免产生扭曲、错觉和不良心理反应。 平曲线与竖曲线在一起时，其技术指标之1 旬的大小匹配应当均衡，不能一个大而 缓另一个小而急，应做到： 平纵组合时，竖曲线应包含在平曲线内，且平曲线应稍长于竖曲线，避免 在凹曲线处产生扭曲：也便于驾驶员驶至凸形曲线的顶点之前能清楚看到平曲线 始( 未) 端，辩明弯道方向。 保持平曲线与竖曲线大小的平衡，使线形在视觉上、心理上保持协调。见 表3 - 13 平曲线与竖曲线、 径的均衡 t a b l e 3 1 3h a r m o n yb e t w e e nh o r iz 0 1 3 t a lr a d i i j sa n dv e r t i c a lr a d iu s 平曲线 竖曲线 平曲线 竖曲线 平：竖平：竖 l 径( m )、f 径( m )半径( m )半彳寻：( m ) 6 0 0 1 00 0 0 1 6 6 11 0 03 0 0 0 0 2 7 _ 3 7 0 01 20 0 01 7 ，1】2 0 04 0 0 0 03 3 3 8 0 0 1 6 0 0 02 0 015 0 06 0 0 0 0 4 0 0 9 0 02 00 0 02 2 220 0 01 0 00 0 05 0 o 10 0 02 50 0 0 2 5 0 资料来源：( 曰) 人冢胜美公路线形设计1 9 8 1 年译本，人k 交通出版社。 选择合适的合成坡度。合成坡度过大，对行车安全不利：过小对排水不利， 也影响安全行车。 公路工程技术标准( j t j 0 0 1 9 7 ) 第3 0 1 8 规定：在设有超高的平曲线 上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过表3 - 1 4 要求。 表3 1 4 合成坡度值 t a b l e 3 1 4m i x t u r es l o p ev a l u e 公路等级高述公路一级 二级二级 四级 计算行车速度( k m m ) 1 2 01 0 08 06 0l o o6 08 04 06 03 04 02 0 合成坡度( ) 1 0 l ol o 5 1 0 5 1 01 0 59 0l o9 5 1 09 5 1 0 在雨水较多的南方，合成坡度较大时，对