（交通运输工程专业论文）双车道公路交通安全改善对策研究.pdf

摘要 近年来，我国公路交通事业得到了长足的发展，然而公路交通运输在为国民经济和 社会发展做出重大贡献的同时，又因交通事故造成了大量人员伤亡和巨大经济损失。基 于此，本论文以双车道公路为对象，对交通安全与道路条件关系及改善对策进行系统研 究，以提高双车道公路的安全水平。 文中从人、车、路等因素深入分析了我国道路交通安全现状，提出改进建议。利用 现场观测及调查数据，结合国内外研究资料，建立公路几何要素与交通安全的关系，研 究运行车速数据采集与分析方法，基于统计学原理，建立双车道公路运行速度模型，科 学合理确定事故隐患点，确立线形安全性评价方法，并在此基础上提出了安全设计的方 法及流程，系统提出了双车道公路安全改善对策。 系统分析了双车道公路特点，从安全的角度提出合理限速方法和标准、路侧安全保 障措施、振动警示带设置标准、指路标志设置方法等。并在此基础上提出安全改善工程 实施的路段以及相应的改善措施，为我国双车道公路安全保障工程的实施提供参考。 关键词：双车道公路，运行速度模型，安全评价，安全设计，安全保障 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，t l l e 仃a n s p o r t a t i o no fl l i 曲w a yi sd e v e l o p m e n t b u ta si th a sm a d eg r e a t c o n t r i b u t i o nt on a t i o n a le c o n o m ya i l ds o c i a ld e v e l o p m e n t ，仃a m ca c c i d e n tc a u s e dal a r g e so f c a s u a l t i e sa n d 仃e m e n d o u se c o n o m i c1 0 s s w h e i e f o r e ，m i sd i s s e r t a t i o nc h o s et 啪1 a n e h i 曲w a ya sr e s e a r c ho b j e c t ，s t l j d i e d 仃a 硒cs a f e 劬h i 曲、v a yc o n d i t i o n sa n di m p r o v e m e n t c o u n t e m l e a s u r e ss y s t e m a t i c a l l yt 0e n s u r et 1 1 es a f e 够 t h ed i s s e r t a t i o nb r o u g h tf o m ，a r di i i l p r o v e m e n ta d v i c ef b mp e r s o n ，v e l l i c l ea n dr o a d ， 、h i c hb a s e do nt l l o r o u 曲a i l a l y s i s c o m b i n e d 谢t l lf o r e i g na i l di n t e m a lr e s e a r c hr e s 0 u r c ea i l d b a s e do nt 1 1 ef i e l do b s e r v a t i o na n ds u e yd a t 钆i te s t a b l i s h e dt h er e l a t i o n s l l i pb e t 、v e e n g e o m e t r i c a lf e a t l 鹏a n dt r a 题cs 砾匆趾dr e s e a r c h e do p e r a t i n gs p e e dm 弛o df o rd a 船m i m n g a n d 趾a l y s i s b a s e d0 n l ep r i n c i p l eo fg t a t i s t i c s ，m em o d e lo fo p e r a t i n gs p e e df o rt v v o l a l l e l l i 曲、v a yw a se s t a b l i s h e d ，t l l em e t l l o do fd e f i n i n ga c c d i e mp o i n ta i l ds 甜e 够e v a l 删i o nf o r a l i 酆m e n tw 雏g i v e n f o l l o 、埔n gi t ，m 劬o d sa n dp r o c e s s e so fs a f e 锣d e s i g n a 1 1 dt l l e c o 呲e 加1 e a s u l r e s r e s e a r c ho f 铆o l a n el l i g l l w a ya r ep u tf o “砌 f o l l o 、析n g l es y s t e m a t i c a la n a l y s i so f 如，o - l a n eh i 曲、碱叮f e a ：t u r e s ，t l l er e a s o n a b l e m e t l l o d sa i l ds t a l l d a r d so fs p e e dl i m i t i n g ，t 1 1 ep r e c a u t i o n so fr o a d s i d es a f e 够，t h ec r i t e r i o n so f r u r n b l es t r i p ，t 1 1 em e t l l o d so ft r a 伍cg u i d es i g na n dm o r ea r ep r e s e n t e df b mt h ev i e wo fs a f e 够 b a s e do nm i sr e s e a k h ，t l l es e c t i o n so f1 1 i 曲、v a yw h i c hs a f e 够i m p r o v e m e n t s h o u l db e c o n d u c t e d 、e r ep u tf i o m 切d ，a n d “w a sar e f i e r e n c ef o ri m p l e m e n t a t i o no fm es a f e g u a r d p r 甸e c tf o rt 、o l a n e1 1 i 曲w a y k e y w o r d s ：t w o - l a n eh i g h w a y ，o p e r a t i n gs p e e dm o d e l ，s a f e t ) ，e v a l 眦t i o n ，s a f e 哆d e s i g n ，s a f e t y g u a r a m e e 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：训、文圃洳分年7 月旷日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：小灾圃 导师签名： 如醪年月心日 年月日 长安大学硕士学位论文 第一章绪论弟一早三百下匕 1 1 研究背景和意义 近年来，我国公路交通事业得到了长足的发展，然而公路交通运输在为国民经济和 社会发展做出重大贡献的同时，又因交通事故造成了大量人员伤亡和巨大经济损失。建 国初期，我国道路交通事故总量较少。改革开放以后，道路交通事故快速增长。至2 0 0 2 年达到最高峰，全年共发生道路交通事故7 7 3 1 3 7 起，共造成1 0 9 3 8 1 人死亡、5 6 2 0 7 4 人受伤。2 0 0 2 年以后，我国道路交通事故回落迅速，出现了事故起数、死亡人数、受伤 人数、万车死亡率、1 0 万人口死亡率及直接经济损失“六下降 的可喜局面。根据我国 公安部交通管理局统计：2 0 0 7 年，全国公路上发生交通事故3 2 7 2 0 8 起，造成8 1 6 4 9 人 死亡、3 8 0 4 4 2 人受伤，直接财产损失1 2 亿元。截至2 0 0 6 年底，我国共有等级公路2 2 8 2 9 万公里，占公路总里程的6 6 o ，其中二级公路2 6 2 7 万公里，三级公路3 5 4 7 万公里， 共占等级公路的2 7 0 4 ，仅占公路总里程的1 7 8 6 。而仅9 年来，二、三级公路发生 的交通事故死亡人数基本上占每年交通事故死亡总数的一半左右( 平均为5 0 4 6 ) 。 一般认为，引起交通事故的主要原因是由于机动车驾驶员失误，根据我国近年来的 事故统计分析，近8 年来，因机动车驾驶入违法行为造成的交通事故起数平均占事故总 数的8 6 8 4 ，造成的死亡人数平均占死亡总数的7 9 2 2 ，造成的受伤人数平均占受伤 总人数的8 5 7 6 。然而进一步研究表明，在诸如过高的车速、不正当超车、不正当转 向、夜间不良视距等造成的交通事故中，除少数是由于驾驶员粗心大意引起的以外，大 部分驾驶员出事故的原因是由于困难的行驶条件引起的。不良的道路条件是7 0 交通事 故的直接和间接原因。欧美一些国家也得出相近的结论。因此，对公路进行安全设计和 评价，进而提出交通安全改善措施，是提高公路安全水平的重要途径。 公路设计者对公路安全的理解有两种：一种是名义安全性( n o m i n 甜s a f e 锣) ，用公 路设计是否满足标准、规范和许可的设计程序来检验，即只要设计满足了标准和规范就 认为设计的公路是安全的。第二种是实质安全性( s u b s t a n t i v es a f e 锣) ，用期望的公路事 故率和事故严重程度来检验，即公路的期望事故率小于某一个值时，就认为设计的公路 是安全的。显然，第一种对公路安全的理解是片面的。现有的标准和规范都是极限标准， 极限标准只是给出了设计取值的许可界限，并且大多为单边界限，在这种情况下，一方 面不能认为认定当几何要素大于某一个极限值，公路就达到了一定的安全水平；另一方 面设计者也难以把握满足标准要求的设计指标对安全的影响程度有多大。因而，对于公 第一章绪论 路安全问题，应当从实质安全性的角度出发j 研究安全设计评价程序、设计指标选取、 安全措施设置等问题。 近几年来，本着建设和谐社会，实现公路交通可持续发展的需要，各级公路交通管 理部门对公路交通安全问题非常重视，出台了一系列法规和技术指南，对一些重点路段 进行了安全整治，取得了良好的效果，交通事故有逐年下降的趋势。然而，目前安全保 障及交通安全研究的重点倾向于高等级公路，对于二级及其以下公路则关注不足。目前， 指导公路安全评价的行业标准是2 0 0 4 年颁布的公路项目安全性评价指南，该指南是 对高速公路和一级公路进行安全性评价的推荐性标准，并不适合于双车道公路的评价。 近年来，交通部西部交通建设科技项目管理中心组织了一系列公路交通安全的研究工 作，包括“西部地区公路交通安全评价“、“公路交通安全应用技术”等重大课题的研 究，其研究内容主要倾向于高等级公路的安全问题，对双车道公路的关注仍然比较少。 据交通部2 0 0 7 年统计数据，全国等级公路里程2 5 3 5 4 万公里，按公路技术等级分 组，各等级公路里程分别为：高速公路5 3 9 万公里，一级公路5 0 1 万公里，二级公路 2 7 6 4 万公里，三级公路3 6 3 9 万公里，四级公路1 7 9 1 0 万公里，等外公路1 0 4 8 3 万公 里，各级公路所占比重如图1 1 所示。截止到2 0 0 7 年年底，山东省公路通车里程达到 2 1 22 3 6 公里，其中：高速公路40 3 3 1 公里，一级公路63 5 3 2 公里，二级公路2 38 3 6 1 公里，三、四级公路1 7 34 9 6 2 公里。1 0 0 的乡镇和9 9 7 的行政村已通公路。可见， 双车道公路在公路交通运输中处于主导地位，发生在双车道公路上的交通事故占总事故 数的近一半。因此，研究双车道公路事故发生特征，进行交通安全评价，进而提出安全 保障措施，对于提高双车道公路交通安全水平，减少生命财产损失，建设和谐社会，具 有重要的意义。 基于此，山东省东营勘察设计研究院与长安大学合作进行了“交通安全与道路条件 关系及改善对策研究”，以双车道公路为研究对象，通过研究公路几何要素与安全的关 系，提出安全设计和安全评价方法，进而进行安全改善对策研究，以提高双车道公路的 安全水平，同时也弥补我国在双车道公路交通安全研究方面的空白。 2 长安大学硪学位论立 图1 12 7 年我日各级公路所占比重 1 2 国内外研究现状 1 2l 运行速度预测模型 1 2 11 国内外纵坡运行速度模型研究 国外对纵坡运行速度进行大量研究，坡度的变化反应很大，但一般认为，几乎所有 小客车在4 一5 的坡度上的行驶速度与在平坦公路上的常行驶速度相比变化不大。研 究表明，与平坦路段相比，在不拥挤的情况下，3 的纵向爬坡路段对小汽车的速度影 响很小。对于较陡坡度，速度随着坡度的增加而逐渐降低。在下坡路段，小客车速度一 般比平坦路段略高，但取决于当地路段状况。坡度对货车速度的影响比对小客车速度的 影响更为明显。在平坦路段，货车的平均速度与小客车的平均速度大约等同。与平坦路 段相比，货车在下坡路段的速度大约增加5 ，而在上坡路在段则降低7 或更多。 而国内对高速公路运行速度研究较少，曾有交通部公路科学研究所对 d m i i i 模型 的标定。由w a 岫砌d a e t a l ( 1 9 9 7 ) 设计开发的h d m 1 1 1 巴西自由流稳态速度预测模型显 示了很强的理论特性。另外，北京_ 业大学和交通部公路科学研究所在公路通行能力研 究项目“高速公路基本路段仿真模型研究”和“平曲线半径及纵坡对高速公路自由流运 行速度的影响”中，根据我国高速公路交通流特性，借鉴、参考国外成熟的交通流仿真 模型，设计交通流仿真模型的结构，构造了纵坡对自由流运行速度的影响模型。 l212 国内外平曲线运行速度模型研究 在2 0 世纪6 0 年代后，国外早期高速公路运彳亍速度进行进一步研究，根据币同的研 究目的开发了多种仿真模型。如c o r q 、f r e q 、m a c k 和s c o t 宏观仿真模型，i n t r a s 、 t r a f 、m i s s i o n 高速公路微观仿真模型。1 9 8 7 年瑞其公路交通研究院开发了v t i 仿 真软件，通过事件驱动仿真模型，细致考虑了道路条件对期望速度的影响，研究双向双 第一章绪论 车道道路的交通流特性。 国内对高速公路运行速度研究较少，虽曾有交通部公路科学研究所对h d m i i i 模型 的标定，但对针对本课题的研究目的，最有代表性的参考价值的还是的北京工业大学和 交通部公路科学研究所在公路通行能力研究项目中高速公路基本路段仿真模型研究和 荣建的博士论文中的第六章高速公路基本路段的仿真模型。在上述两项目里，根据 我国高速公路交通流特性，并通过实测数据对各平曲线对自由流运行速度的影响模型进 行初步标定以及对模型的验证，但是由于当时不是项目的重点研究对象，实验数据有限， 所得的标定值要进一步验证。 1 2 1 3 国内外平纵线形组合方面现状 国外研究成果，平曲线和纵坡对运行速度的综合影响相当于二者分别的影响之后， 对运行速度总体分布进行旋转得到，具体的数学模型如下： 曙一曙= 瑶一曙 ( 1 1 ) 其中，蟛一受横断面尺寸、平曲线半径、纵坡影响前的自由流车辆中位车速； 于一受横断面尺寸、平曲线半径、纵坡影响后的自由流车辆中位车速； 嘧一受横断面尺寸、平曲线半径、纵坡影响前的自由流车辆的任意车速； 蟛一受横断面尺寸、平曲线半径、纵坡影响后的自由流车辆的任意车速； q 一旋转因子，标定参数。 从国内相关的研究成果来看，有关线性和安全的研究，主要是从事故和线形来方面 考虑的，而且事故分析也只是对一个路段进行的分析，没有具体到一个断面上分析研究， 没有对速度和线形的关系进行过深入研究。有的研究不是基于线形和安全课题研究，而 是其他相关课题中的结论。速度的研究主要引进国外的模型，对其中的参数进行了标定， 并没有建立自己的模型框架。同时国内对纵断线形和平面线形组合与安全关系的研究没 有开展，都是借鉴国外的研究成果。 1 2 2 事故预测模型 1 2 2 1 国内外研究采用的统计方法 国外对交通事故预测研究开展较早，国外学者多采用三种方法将道路几何特性和交 通相关变量与道路交通事故建立联系，这三种方法分别是多元线性回归、泊松回归和负 二项回归。 4 长安大学硕士学位论文 国内对于交通事故预测的研究最多采用的是回归分析方法建立线性或者非线性回 归模型。华中科技大学、公安部交通管理科学研究所基于灰色系统预测理论建立了我国 交通事故死亡人数预测模型。华南理工大学学者在分析道路交通事故损失与交通事故次 数、死亡人数和受伤人数的关系后，应用模糊神经网络预测交通事故损失。 1 2 2 2 国内外的研究概况 道路交通事故预测模型研究方面，国外研究了z e g e e r 的幂函数模型、m i a o u 的指数 函数模型、f h w a 的指数函数模型等。我国研究人员建立的道路交通事故预测模型总结 起来可以分为两类：灰色预测模型和回归预测模型。西南交通大学的管红毅、李相勇等 人在分析国内外已有模型的基础上，建立了道路交通事故等间隔序列的灰色预测模型和 道路交通事故灰色马尔可夫预测模型；合肥工业大学的刘钊以灰色理论为基础，建立了 道路交通事故预测的二层分析模型；武汉理工大学的刘建齐等人在数据分析和灰色预测 理论的基础上，建立了道路交通事故预测的灰色预测g m ( 1 ，1 ) 模型，该模型运用灰色理 论的方法实现交通安全考核指标的预测，精度较好，从分析结果来看，其预测值是可信 的。另外，长安大学、北京工业大学、长沙交通学院等高等院校和科研院所也应用灰色 预测理论和模糊预测算法，建立了各种针对具体省份或地区的道路交通事故预测模型。 同济大学的杜博英在对国外高速公路的事故率与运行车速进行综合分析的基础上，阐述 了高速公路上基于运行车速的交通事故率预测方法，该方法将速度和速度梯度两个自变 量同时加以考虑，经实际验证获得了较好的效果。北方交通大学的林震对车速与交通事 故之间的关系进行分析，以车速为衡量对象，提出贝叶斯预测方法。山东省公路管理局 的田鲁泉通过对山东省4 2 0 0k m 公路、近2 4 0 0 起各级事故的调查研究，阐述了各等级 公路的交通事故率与路况关系的研究方法，论述了事故模型的影响因素、事故的调查和 整理，给出了低等级公路事故率的预测经验公式，对如何建立高等级公路事故模型提出 了建议。同济大学的吉小进等人利用交通量与相应路段的通行能力的比值( v c 比) 作为 事故预测和预防的一个指标，对东北某高速公路1 9 9 4 年到1 9 9 9 年的交通量和交通事故 数据进行分析，通过数值回归，得到高速公路基本路段v c 比与交通事故率的u 形关 系曲线。北京工业大学的陈永胜等人以道路设计要素的安全机理分析为基础，以统计分 析为研究手段，针对高速公路纵面设计要素以及相关的要素组合、衔接方式建立了事故 预测模型，该模型体系可为公路安全设计、事故多发路段的甄别提供理论依据。 事故黑点的识别方面，长安大学沈文在其博士论文中对公路事故多发路段的鉴定方 法进行了研究；2 0 0 3 年刘志平等采用树分析法对事故多发的道路交通安全系统进行了研 5 第一章绪论 究，提出了减少交通事故发生率的对策及措施。 在事故成因分析方面，国内学者从统计分析与人机工学方面对事故成因进行了大量 研究：1 9 9 9 年路平等以1 9 9 6 、1 9 9 7 年全国发生的5 9 1 9 0 2 起上报事故为主要研究对象， 进行统计分析，得出了我国道路交通事故的部分特点与规律。2 0 0 0 年钟勇等从我国高速 公路交通现状出发，分析高速公路事故的诱发因素，提出了预防和减少高速公路交通事 故的对策。2 0 0 3 年陈宽民、王玉萍通过对以西安市为典型的城市道路交通事故的研究， 提出了城市道路交通事故的时间分布、空间分布、人群分布等特点，并探讨了减少事故 的相关对策。2 0 0 3 年裴玉龙等在沈大高速公路、辽宁省和哈尔滨市大量事故数据分析的 基础上，系统研究道路线形中平面、纵断面、横断面和交叉口各项参数的设置问题及其 对交通事故的影响，并对其影响关系进行规律性分析。2 0 0 3 年于国海等对地处寒冷地区 的黑龙江省和辽宁省2 0 0 0 年及哈尔滨市1 9 8 9 年至2 0 0 0 年发生的道路交通事故的分析， 研究了道路交通事故的分布规律，寒冷地区道路交通事故分布的特点。2 0 0 3 年李相勇等 运用人机工程学理论，对高速公路交通事故致因做了初步探讨。 1 2 3 交通安全与道路条件关系 1 2 3 1 国内外平曲线安全性研究状况 现在无论是美国还是欧洲一些发达国家，很早就对公路线形与交通安全的关系进行 了研究，那么平曲线的安全设计标准是这些研究中的重要组成部分，在通过对平曲线安 全设计标准的研究中，创立了平曲线安全标准的理论，给出了一些指标具体的量化值， 为公路安全设计提供了借鉴和指导作用。 在我国有大量的“黑点”存在于平曲线路段，相比较而言平曲线路段是交通事故的 高发区。为了控制和减少平曲线路段的交通事故，我国的交通设计部门从设计阶段就注 重对平曲线安全问题的考虑。在公路平曲线要素与安全关系方面，国内也有很多专家和 学者在从事这方面的研究。许金良等分析了国内外关于公路线形与安全关系的研究，结 合计算机和仿真技术的发展情况，提出了基于a d 锄s 的计算机仿真对线形安全性的研 究方法，通过建立汽车系统动力学模型、公路线形模型、驾驶员模型，将三者结合， 实现了汽车在公路上的运行，获得汽车运行的实时数据，揭示了汽车在不同平面曲线设 计指标下的汽车运动规律，找出存在安全隐患的路段，从而为曲线设计指标的优化提供 了依据。郑柯论述了公路平曲线半径对行车心生理反应的影响，提出用心率定量衡量驾 驶员行车时的心生理反应状况，从而用于定量研究车辆沿不同半径平曲线上行驶时心理 紧张与半径和车速之间的关系，为从用路者的心生理特性出发，对公路设计中平曲线半 6 长安大学硕士学位论文 径安全性提供理论参考。容建、任福田采用动态g p s 仪，现场测试高速公路上车辆行 驶的动态速度，并与高速公路各种平曲线半径相对照，寻找不同驾驶员在平曲线半径与 行驶速度间的变化规律，寻找高速公路平曲线半径与车辆行驶速度间的内在规律，为高 速公路设计和公路交通安全的研究提供参考。方守恩引用i h s d m 的核心思想，对我国 双车道公路的平曲线路段进行研究，分析平曲线元素，并以收集到的资料为基础，用统 计方法进行回归分析，得出平曲线线形元素组合与事故数目之间的函数关系。 总之，尽管我国关于平曲线要素与安全关系的研究取得了一定的成就，提出的方法、 理念也在不断更新，但与欧美一些发达国家的平曲线路段安全形势还存在着很大的差 距。 1 2 3 2 国内外研究状况分析 ( 1 ) 纵坡通过不同的机理影响安全，车辆一般在上坡时减速，下坡时加速。速度与 事故的严重程度有关，结合线性剖面图和速度分布剖面图来理解纵坡对安全的影响。 ( 2 ) 基于公路交通安全数据研究表明，下坡路段随坡度的增加顾虑增加，一些研究 表明，上坡也有同样的结论，而一些研究的结果是相反的。本论文研究主要针对双车道 一二三级公路的研究，需要更进一步从微观的角度，研究纵坡坡度和速度的关系，坡长 对速度的影响。 ( 3 ) 多数研究发现凸凹竖曲线也是事故的高发地，存在很大的安全隐患。虽然多数 研究并没有发现凸凹竖曲线视距对安全的影响，但也可能由于随机抽取试验路段和数据 资料有限的原因导致如此的结果，视距对安全的影响有待进一步研究。 ( 4 ) 为使研究的问题更切合实际，对实践更有指导意义，需要研究平纵线形组合和 安全的关系。国外对平纵线形组合和安全关系的研究主要集中在宏观方面，即平纵线形 组合与事故关系的研究。根据实际出发，目前从微观的角度研究不同平纵组合形式与安 全的关系( 即研究平纵线性组合不同形式与速度的关系) 比较符合我国国情。同时平纵 线性组合不同形式与速度的关系研究使线性和安全关系的研究更具体化，更易融于公路 安全研究体系中：研究结果更直观应用于公路安全设计和公路安全评价中，更好预防公 路事故的发生。 1 2 4 安全评价方法( 设计连续性评价) 1 2 4 1 国外的安全评价标准研究 1 ) 安全标准i ( 设计一致性检查) 安全标准i 的目的是进行路线设计一致性的检查，检查对象是独立曲线段和单个曲 7 第一章绪论 线段。对于某一路段来说，设计速度与运行速度v 8 5 应保持平衡，相差不大，才能保 证较好的设计一致性。对于设计一致性较差的路段，必须调整设计参数，以保证安全性。 安全标准i 检查的内容和标准如表1 1 所示。 表1 1 安全标准i 检查内容和标准表 情况l ：优秀设计 条件：l 圪s 一i 1 0 砌矗 评价结论： 无需修改任何参数；可以保证的设计一致性。 情况2 ：一般设计 条件：1 0 砌办 f 圪5 一i 2 0 砌办 评价结论： 宜采用交通安全设施调整速度；。 为保证汽车的行驶稳定性，需根据运行速度v 8 5 修改超高值，并检查停车视距。 情况3 ：较差设计 条件：2 0 砌五 i k s 一l 评价结论： 交通事故发生频繁的路段。 宜重新设计，若由于地形等不能修改设计参数时，必须采用交通安全设施以控制车速。 ( 2 ) 安全标准i i ( 运行速度一致性检查) 安全标准i i 进行运行速度一致性检查，检查对象是相邻线形要素( 曲线之间和直线 之间) 运行速度的关系是否满足安全的要求。安全标准i i 检查的内容和标准如表1 2 所 示。 表1 2 安全标准i i 检查内容和标准表 情况l ：优秀设计 条件：l 圪s r 一蚝5 ( i + i ) i 1 0 砌厅 评价结论： 无需修改任何参数；可以保证设计一致性。 情况2 ：一般设计 条件：1 0 砌办 昨5 一一k 5 ( f + 1 ) i 2 0 砌 评价结论： 相邻线形要素之间存在运行速度不一致，但问题不大。 无需重新设计，可通过修改相关设计参数调整该路段的致性。无法修改设计参数时，应采用交通 安全设施。 8 长安大学硕士学位论文 ( 3 ) 安全标准i i i ( 行驶稳定性检查) 研究表明，增加可利用的摩擦力可以有效的减少交通危险性。很多国家的交通安全 研究机构均指出足够的摩擦力可以提高公路的安全性。随着摩擦力的减少，公路平曲线 处成为事故黑点的可能性在加大，所以在公路设计中，应该注重在轮胎和路面之间提供 足够的摩擦力，尤其是在平曲线路段内。安全标准i i i 用于检查并保证汽车的行驶稳定 性。国外研究表明，可以通过考虑最大有效横向力系数血、最大容许横向力系数如之 间的关系，来评价汽车行驶的稳定性，从而得到安全标准i i i 的检查内容和标准。安全 标准i i i 检查的内容和标准如表1 3 所示。 表1 3 安全标准i i l 检查内容和标准表 情况l ：优秀设计 条件：h - b o 0 1 评价结论： 无需修改任何参数；可以保证汽车在曲线上行驶时汽车的稳定性。 情况2 ：一般设计 条件：- o 0 4 7 ；乙a - b o 0 1 评价结论： 需通过交通安全或控制设施降低运行速度。 需根据运行速度v 8 5 修改超高值。 情况3 ：较差设计 条件：“一瓜d 加0 4 评价结论： 在路面潮湿情况下很可能会发生交通事故。 宜重新设计。 道路安全评价的核心是审查道路与交通工程项目或其它与道路安全有关的项目在 其规划、设计、施工、运营及养护过程中，是否保证了以最小的项目经费得到最大的交 通安全度。 1 2 4 2 国内概述 我国公路交通安全的严峻形势，其实早已引起我国各方面的高度重视，并且分别从 驾驶员及用路者的教育、工程建设、驾驶执法与交通管理等方面进行了大量不懈的努力， 9 第一章绪论 也取得了可观的成效。我国的交通安全评价研究起步于上世纪9 0 年代中期，提出的众 多方法可以归纳为四种：经验法、强度法、统计法和灰色评价法。近几年，道路交通安 全评价的研究在我国获得广泛关注，成果主要可以从技术方法、工程项目2 个方面来体 现。这些工程项目中的安全措施主要分为“被动型措施”和“主动型措施 2 大类。“被 动型措施”可能不能直接减少事故发生的频率，但当事故发生时起到减少严重程度的作 用。“主动型措施 旨在通过干预驾驶行为减少事故的发生。 当前我国的公路安全评价工作不论是方法还是实践方面均存在一定的缺陷，这些缺 陷集中表现在： 1 ) 尚未形成公路交通安全数据的集成和积累，因此，也就未能形成一个强有力的 数据平台来支持进行科学的评价工作。 2 ) 缺乏“强健 的数量化安全评价方法。在若干年的探索和实践中，业内人士也 先后研发了一些可资参考的公路安全评价模型，但它们适用的时间、空间范畴往往非常 有限，缺乏基本的推广性和稳定性，因此，公路安全评价还是以定性分析为主。 3 ) 公路安全评价没有制度化。尽管交通部也颁布了专项的指南，但并没有强制推 行公路安全评价。 现阶段我国的路网建设迅速发展，同时道路交通事故却呈逐年上升的趋势，因此， 我们必须借鉴和参考发达国家的经验，拓宽我国道路安全审计研究的范围，尽快制订道 路安全审计法规，对减少我国居高不下的交通事故量具有现实意义。 1 2 5 安全设施设置方法 世界各国尤其是工业发达国家，对道路交通安全设施的开发研究及其应用非常重 视，不断推出了形式多样、经济美观、性能优良和安全适用的新产品，并制定了相应的 道路交通安全设施设计规范，以满足交通运输发展对安全设施的需求，值得我们借鉴。 美国配套的道路交通安全设施相当齐全，并制定了一些道路交通安全设施设计规 范，道路交通安全设施研究十分成熟，在公路上已经建立了系统成熟的道路交通安全设 施。欧洲公路起步很早道路交通安全设施更趋向于国际化，其适用性很高。日本各地都 统一执行国家制定的交通安全设施规范，更注重于开发经济实用的道路交通安全设施。 我国对交通安全设施的系统研究开始于2 0 世纪8 0 年代，初期主要结合我国国情和 道路特点，对交通安全设施的材料、结构形式和设计原则等展开了全面的研究。目前， 我国对道路交通安全设施的研究经过2 0 多年的努力，己经在规划、管理、设计、工程、 制造、科研等方面取得了很大进步，具有了一定的实力，已探索出一套适合我国国情的 l o 长安大学硕士学位论文 设计、制造、施工规范的交通安全设施。与国外相比，我国目前对于安全设施的设计和 应用，还较少考虑与周围自然环境的协调，安全防护效果也不尽如人意。我国交通安全 设施的应用，也正朝着国际统一化和新型材料的研究应用方向发展。在标志方面，加强 了对高亮度反光膜、吸能型自发光标志等新产品的研发；在标线方面，注重了对新型涂 料的研发；对防撞护栏，将从最大限度地保障人、车安全，降低事故严重度的角度出发， 研制高吸能、经济、耐久的新型护栏及缓冲防撞系统；在防眩和隔离设施方面，则注重经 济、美观，对司机心理影响小和对风雪阻挡少的新型材料及结构形式的研究。 1 3 研究主要内容与技术路线 本课题主要研究内容如下： ( 1 ) 公路交通安全现状分析 通过对比发达国家的交通安全措施分析我国在这方面的不足和存在的问题，从人、 车、路等因素对公路安全问题进行剖析，提出改进建议。 ( 2 ) 双车道公路安全设计与评价 提出运行速度观测、试验方案设计以及影响因素与样本量的选取方法，构造小半径 曲线段、各种直坡段以及平纵组合情况下，运行速度预测模型。提出线形安全评价方法， 给出安全设计的主要内容以及安全改善方法，研究安全设计程序与步骤。 ( 3 ) 双车道公路交通安全保障与改善措施 提出公路安全设计的内容、设计步骤与程序，深入研究双车道公路合理限速标准与 措施，路侧安全保障技术，公路指路标志设置方法，振动警示带设置方法和问题分析。 在此基础上提出安全设计改善方法与流程，针对安全保障工程实施路段，提出相应改善 措施。 本论文在对双车道公路安全性进行调查的基础上，利用现场观测、调查分析、回归 分析等手段，研究了双车道公路几何要素与交通安全的关系，建立了双车道公路运行速 度预测模型，提出了双车道公路安全设计方法及安全评价方法，在此基础上提出了双车 道公路安全设施的设置方法。技术路线如图1 2 所示。 第一章绪论 图1 2 技术路线 1 2 长安大学硕士学位论文 第二章道路交通安全现状分析 2 1 道路项目基础设施存在的问题 现代化的公路必须具有完善的管理机构和与之配套的交通工程设施，才能确保车辆 有效地使用公路达到车辆安全、快速、舒适、经济的目的。虽然近年来我国的道路建设 已接近世界发达国家水平，但在配套的交通安全设施方面仍然比较落后，没有跟上道路 建设的速度，不能最大限度发挥道路的作用。 2 1 1 道路部分 ( 1 ) 我国二级和二级以下的公路在几何线形设计方面存在问题，存在转弯角度、 坡度、横断面路侧高度等的设计低于设计标准的问题，一些可以通过设置交通安全措施 加以弥补的而没有设置。 ( 2 ) 高等级公路路面由于普遍存在货车超载( 超重经常高达标准的5 倍以上) ，大 部分地区近十年新建或修建的高等级公路路面破坏比较严重。低等级公路路面状况普遍 较高等级公路差。 ( 3 ) 一级道路中央隔离栏或绿岛开口设计标准不符合交通控制和安全防范原则， 也即开口位置不当和几何设计不当，缺乏相应的交通安全保护措施，没有一个统一的标 准样板。 ( 4 ) 二级和二级以下公路路边安全防护严重薄弱，尤其在一些山区和路面与路边 落差较大的地区，应该设有刚性防护栏的地方，却没有设置，形成交通安全事故多发“黑 点”。 ( 5 ) 部分上下坡和转弯路段由于缺乏交通安全防范设施( 标志、标线、中央隔离 栏等) 形成交通事故隐患点和多发点。 ( 6 ) 目前我国一、二级和二级以下公路系统的交通标志、标线存在较严重的问题。 在公路交通安全方面的一个重要问题表现在道路“路权”分配上的严重不明确和概念模 糊现象。缺乏公路车速限速标志设置是目前一、二级公路交通安全隐患的另一个问题。 ( 7 ) 地面标线存在问题，导致交通流混乱无序。 ( 8 ) 我国目前等级公路系统很少设置行人自行车横穿道路的设施，有些地区虽然 设置了一些行人过道，但是因为缺乏行人过街安全防护措施，特别是道路中间安全岛等 有效交通控制措施，因此，安全效果不好，事故率仍然很高。 ( 9 ) 高等级公路部分路段设置过多照明装置形成浪费，而低等级路段又因为缺乏 第二章道路变通安全现状分析 照明措施而存在交通安全隐患。 2 1 2 公路出入口部分 我国目前在等级公路出入门方面还没能建立一个严格有效的规范设计和审核制度。 因此，目前各地等级公路的出入口存在相当严重的非标准没计和相应带来的交通安全和 变通控制问题，主要是；1 ) 一级公路大量存在不符合安全规范的出入口，并且往往没 有基本的交通控制措施和有效的管理：2 ) 等级公路出入口几何形状设计没有进行严格 的规范化设计，不符合国际先进标准；3 ) 在没有审批通过的情况下在公路两旁随意开 口，主要是等级公路出入口设置的审批尚未制度化。 2 l3 交叉口部分 ( 1 ) 在非信号控制的交叉口缺乏“路权分配”的标志标线的错误，交叉口缺乏“路 权分配”设施( 即给出某路段具“优先权一无标志”，而另一个路段必需“停”的标志) ，同 时我国出交通管理部门在交通法规方面还存在很多知识不足问题。 闰2 i 严重的交通事故隐患。黑点” ( 2 ) 交叉几普遍面积过大，通过距离过长，不仅造成交叉口的交通混乱，更加造 成变叉口信号控制的低效率和安全问题。 ( 3 ) 黄灯时问设置普遍偏短，我国目前大部分变叉口“黄灯”设置是一个“3 秒” 定数，没有按照通过距离来设置。 ( 4 ) 国目前很多城市交叉口设置了箭头信号灯，因为没有一个完善和正确的国家 标准指导，箭头信号灯设置没有遵循“独有路权”的原则。交通部门对交叉口的信号控 长安大学硕 学位论立 制不明确，大量存在直左双箭头代替绿球信号的错误。 ( 5 ) 交叉口拓宽以增加左右转车道时道路地面标线设置不合理。 ( 6 ) 缺少好的标准和样板，各地交通部门在交叉口标志标线设置实施上存在很大 的偏差和不规范的错误，大部分t 型交叉口的标线和标志设置错误，大部分等级公路的 环岛地面标线和相应的标志都不完善。 2 14 桥梁部分 ( 1 ) 桥梁入口处行人台阶的设置不合理，容易引起车辆碰撞事故。 ( 2 ) 桥梁护栏单薄，有时仅起到防护行人跌落和警示车辆的作用，不能起到防止 车辆跌落的作用。 圈z 2 桥集护栏 2 15 隧道部分 隧道入口处缺乏安全警示标志和车辆防撞护栏措施。在隧道入口处设置引导护栏应 该成为我国等级公路设置的标准，但是目前我国二级和二级以下公路系统基本上都没有 这种护栏保护设施。 2 16 立交桥部分 ( 1 ) 出入口设计不符合高速行驶的标准，很多立交桥缺乏“高速、大流量、先进 后出”等概念问题。 ( 2 ) 加减速车遭长度设计不合理。减速车道长度在出口车流大的情况下，还应该 考虑它作为出口容纳等留车流的作用。 ( 3 ) 许多城市在立交桥入口处设置了入口方向性标志，但是缺少在入口附近的指 第二章道路交通安全现状分析 引性和诱导性标志。 2 1 7 公路系统在城镇区域街道化的问题 城镇区域公路街道化问题缺乏有效政府管理制度，行人、自行车、各种车辆对公路 干道车流造成干扰。 2 2 车辆因素 ( 1 ) 车速问题。不同车型种类行驶性能差异导致车速差异过大，在流量大的路段 容易造成交通拥挤，在车流量小的路段容易形成车辆追尾事故。我国高速公路发生大量 的车辆追尾事故就是因为快速行驶的小车撞入低速行驶的大卡车尾部造成的。 ( 2 ) 车辆违法改造问题。大部分私营货车在出厂后就被进行了违法改造，车辆需 要刹车制动时，无法正常制动。货车载重超标引发刹车失灵。 ( 3 ) 车灯问题。无车辆白天开灯制度，白天开灯能提高驾驶员对其他车辆行驶的 注意力。大量卡车尾灯只有一个很小的红灯，可视度和亮度都很低，不符合交通安全标 准。 ( 4 ) 超速行驶问题。小汽车在高速公路的车速普遍过高，很多车辆的车速高达 1 6 0 2 0 0 l ( 1 】1 1 1 ，缺少执法管理。 ( 5 ) 人员超载问题。没有安全防护措施的农用车辆用做客运车辆，缺少政府监督 和管理制度。私营或联营客运车辆超载严重，缺少执法管理。 ( 6 ) 货车载货尺寸超大超重。货车尺寸超大、超宽，车辆的行驶与驾驶性能已经 与车辆设计安全系数脱节，容易与其它车辆或桥洞、涵洞相撞引发交通事故。同时，货 车载货超重，严重损坏路面，缺乏统一执法管理。 2 3 人的因素 2 3 1 驾驶员因素 疲劳驾驶引发交通事故，主要表现在：酒后驾驶；驾驶员注意力不集中；无证或驾 驶技术不合格人员驾驶车辆；高速行驶等引发交通事故。 2 3 2 行人自行车因素 主要表现为：我国交通安全知识交通不够普及，人们的交通安全意识普遍薄弱；交 通管理部门的监管和惩罚措施不够。 2 3 3 其它 其它人为因素主要包括对交通安全法的自觉遵守等问题，交通法规的实施情况不理 1 6 长安大学硕士学位论文 想。 2 4 组织机构与管理因素 2 4 1 公路交通管理部门 ( 1 ) 路政建设维修资金不足，影响交通基础设施的建设与维修，间接的影响了交 通安全。 ( 2 ) 道路产权划分不清，影响部分交通设施的管理工作。 ( 3 ) 城镇地区的公路街道化，增加了交通安全的隐患。 ( 4 ) 道路施工组织模式不当，增加了发生交通事故的可能性。 2 4 2 公安部门和交通厅局之间的协调问题 目前我国公路和城市道路交通管理由公安部和交通部两大部门分别管理，由于相对 各自为政，形成很多弊病。国际上大部分先进国家交通控制和管理是完全由交通部负责 的。公安交警部门仅仅负责交通执法。由此，交通基础设施建设维修和交通控制形成一 体化管理和组织体制，完全取消了因为部门分隔，消息不通造成的交通控制效率低下和 对交通安全隐患处理不及时等等负面影响。 ( 1 ) 各部门之间对交通事故的协调处理不当。公安交警仅负责处理交通事故，由 于不负责道路建设，缺乏对交通基础设施可能引发交通事故分析能力。而各省交通厅公 路局对交通事故处理基本不参与，对交通事故没有完善的记录，很难及时分析处理。 ( 2 ) 部门之间对交通法规的执法协调不够。 ( 3 ) 联合处理紧急事故的措施，制度不完善。 2 5 我国道路交通标志、标线中存在的问题 2 5 1 国标的结构存在问题 我国道路交通标志标线的国家标准在整体的结构上存在着交通标志、标线联系不紧 密的问题，同时国标中在进行具体的标志标线的介绍时没有对重点内容进行详细的介 绍，全篇笔墨均匀。标志部分缺少标志的要求、设计、应用的标准、权利和权限、安装 维护等内容。国标将标志和标线应用完全分开，没有将标志和标线结合起来考虑，从而 在地方使用上，大量存在只有标线没有标志，或者只有标志没有标线的错误。 交通标志部分对各个标志的分类不够合理，没有指定明确的分类依据。交通标线与 交通标志的开头部分都缺乏统一的一般性规定，欠缺关于标志标线配套使用说明。 无论是标志部分还是在标线部分都没有关于将标志与表现配合起来使用的问题，而 1 7 第二章道路交通安全现状分析 这种配合对于划分路权，保持车辆有序、畅通行驶作用很大。 2 5 2 交