（交通运输工程专业论文）公路路侧安全事故严重度分级及防护设施设置研究.pdf

摘要 摘要 随着我国公路的飞速发展，我国的公路安全事故数量也呈上升趋势，大量 的安全事故造成了巨大的人员伤亡和财产损失，路侧安全是公路安全的一个重 要部分，如何改善路侧的安全状况变得非常重要。 论文在参考国内外研究成果的基础上，分析了我国路侧设计现状，指出 了路侧设计中存在的一些问题。在此基础上，结合我国的规范考虑因素和公安 部对事故损失的划分标准，参考美国的路侧事故严重度指数以及国内的一些关 于路侧事故严重度的观点，提出了路侧事故严重度分级的概念，并根据路侧事 故严重度指数，对路侧安全事故隐患进行了分级：第二部分根据此路侧事故严 重度分级标准，从路侧安全的角度分析了影响路侧安全的因素，通过这些因素 的分析，对国内的路侧安全防护设计提出了优化建议，最后结合护栏的防护， 对路侧防护设施的设置进行了定性分析和优化。 关键词：路侧安全事故严重度指数事故隐患分级防护设施设置 北京工业大学工程硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h eh i g hs p e e dd e v e l o p m e n to ft h er o a di no u rc o u n t r y ，w ef a c e m o r ea n dm o r et r a f f i ca c c i d e n t 觇a n yp e o p l ed i e db e c a u s eo ft h ea c c i d e n t a l o n gw i t ht h eh u g ep r o p e r t yl o s e n r o a d s i d es a f e t yi so n ep a r to ft h e r o a ds a f e t y i tb e c o m e sv e r yi p o r t a n tt oi m p r o v et h er o a d s i d es a f e t y r e f e r r e dt ot h ed o m e s t i ca n df o r e i g nr e s e a r c hr e s u l t s ， t h ep a p e r a n a l y z e sd o m e s t i cp r e s e n td e s i g ns i t u a t i o no fr o a d s i d ed e s i g na n di t s p r o b l e m s b a s e do nt h i sa n a l y s i s ，t h ep a p e rb r i n g so u tr o a d s i d ea c c i d e n t s e v e r i t yi n d e xa n dr o a d s i d ea c c i d e n ts e v e r i t yc l a s s i f i c a t i o n i ns e c o n d p a r t ，b a s e do nt h i sc l a s s i f i c a t i o n ，i nv i e wo fr o a d s i d es a f e t y ，t h ep a p e r a n a l y s e st h ef a c t o r st h a ta f f e c tr o a d s i d es a f e t y a tl a s t ，t h ep l a c e m e n t o ft h er o a d s i d eg u a r d r a i li sd i s c u s s e da n db ei l d r o v e d b y i 盼r d ：r o a d s i d ea c c i d e n ts e v e r i t yc 1 a s s i f i c a t i o ng u a r d r a i lp l a c 锄e n t - 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 叛链吼丝：型 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 务内容，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： 导师躲塑翌隰型：竺。 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 研究背景和意义 1 1 1 我国公路交通事业的发展 近2 0 多年来，中国公路交通事业得到了长足发展，公路建设无论在总量上 还是在质量上都实现了重大突破，我国公路基础设施建设持续高速发展。截止 到2 0 0 5 年底，公路总里程达1 9 3 0 5 4 3 l 【m ( 图卜1 ) “1 。其中高速公路4 1 0 0 5 1 ( ( 图卜2 ) ，一级公路3 8 3 8 1 l 锄，二级公路2 4 6 4 4 2 i ( m ，二级及以上公路占总里程 的比例为1 6 8 8 。汽车拥有量保持逐年上升趋势。2 0 0 5 年底全国民用汽车保有 量达4 3 3 2 万辆，比上年年末增长8 0 6 ，私人汽车保有量增长2 2 o 。机动 车驾驶员也呈快速增长。我国道路运输市场也保持快速增长。“十五”期间累计 完成货运量5 9 0 6 亿吨，货物周转量3 6 5 4 8 6 亿吨公里，平均增幅1 4 0 5 。十 五”期间累计完成客运量7 6 6 4 亿人，客运周转量4 0 7 4 9 1 亿人公里，平均增 幅7 6 7 。十五”期间，道路运输在整个综合交通运输体系中分担情况变化平 稳，道路客运分担比在9 0 以上，道路货运分担比在5 0 以上。 图卜21 9 4 9 2 0 0 5 年中国公路里程发展趋势图 北京工业大学工程硕士学位论文 图卜31 9 8 8 2 0 0 5 年中国高速公路里程发展趋势图 1 1 2 我国公路安全状况 和交通运输事业快速发展相对应、伴随，我国道路交通安全形势极为严峻： 从2 0 0 1 年以来，我国每年交通事故死亡人数均超过1 0 万人，受伤达5 0 万人， 直接经济损失达3 0 多亿元，造成了生命和财产的巨大损失。在过去二十年里随 着我国公路运输事业的发展，机动车保有量迅速增长，我国道路交通事故数和 死亡人数迅速增加，2 0 0 1 年突破1 0 万大关( 图卜3 ) “1 。我国的交通事故主要 发生在公路上，2 0 0 4 年公路交通事故死亡人数占交通事故总死亡人数的7 6 8 9 6 ， 事故起数为城市道路的1 4 倍，死亡人数是城市道路的3 3 倍。2 0 0 5 年全国 公路上发生交通事故2 7 2 8 4 0 起，造成7 6 6 8 9 人死亡，分别占总数的6 0 6 和 7 7 7 ，经济损失严重( 表卜1 ) 。 1 9 9 0 2 0 0 4 年全国道路交通死亡人数统计图 图卜31 9 9 0 2 0 0 4 年我国道路交通死亡人数统计图 第1 章绪论 表卜1十五期间全国道路交通事故情况 事故次数( 起)死亡人数( 人)受伤人数( 人)经济损失( 万元) 2 0 0 17 5 4 9 1 91 0 5 9 3 05 4 6 4 8 53 0 8 7 8 7 2 0 0 27 7 3 1 3 71 0 9 3 8 15 6 2 0 7 43 3 2 4 3 8 2 0 0 36 6 7 5 0 71 0 4 3 7 24 9 4 1 7 43 3 6 9 1 5 2 0 0 45 1 7 8 8 91 0 7 0 7 74 8 0 8 6 42 3 9 1 4 1 2 0 0 54 5 0 2 5 49 8 7 3 84 6 9 9 1 11 8 8 4 0 l 交通事故给家庭带来了伤痛和死亡，造成了直接或间接的经济损失，影响 了经济和社会的协调发展，不利于社会的公平和谐和可持续发展。尽管十五期 间由于采取了以安保工程为例等各种道路交通安全措施，交通事故数呈一定的 下降趋势，我国道路交通安全万车死亡率呈稳定下降趋势。但总体形势依然严 峻，每年因道路交通事故造成的人员伤亡和财产损失仍呈逐步上升趋势。中国 公路的交通安全仍是中国不容乐观的一大社会问题，具有重要性和紧迫性。 据公安部每年发布的交通事故白皮书，对2003 2005 年路侧事故 ( 仅含翻车、坠车和撞固定物3 种形态的事故) 进行统计，将路侧事故数比重 和路侧事故造成的死亡人数比重数据制图，路侧事故约占总数的8 ，但却造 成了约12 的死亡人数，相比较而言，路侧事故严重性较高。另据不完全统 计，在1 次死亡3 人以上的重特大恶性事故中，由于车辆冲出路外坠落陡崖或 高桥的路侧事故约占重大恶性交通事故的一半。由此可见，进行科学的路侧设 计，减少路侧交通事故，对于改善道路的安全性，缓解当前交通安全所面对的 严峻形势( 特别是造成群死群伤的重、特大交通事故) ，提高我国公路交通安全 总体水平具有重要意义。 1 2 国内外研究概况 路侧安全设计( r o a d s i d es a f e t yd e s i g n ) 是在六十年代末期，世界各国 公路建设发展比较快的时候得到重视的。路侧一般定义为路面边缘以外的区域， 其安全设计是公路设计中一种较新的理念。路侧安全设计的重要性是建立在对 大量交通事故数据分析的基础上的。 美国的道路设计理论是在20 世纪40 50 年代建立的，其中主要涉及 平曲线设计、竖曲线设计、水压设计、视距设计等常见的道路设计元素。迄今， 这些道路设计理论已经经历了半个世纪的实践检验和不断修正。路侧安全设计 北京工业大学工程硕士学位论文 是道路设计理论中的重要组成部分，该理论在20 世纪60 年代初期开始受到 关注，并于20 世纪70 年代后期开始应用于美国的道路建设项目。路侧设计 主要是针对从路肩边缘到用地限界这个范围内的设计。美国的统计数据表明， 路侧事故约占整个死亡事故的30 叫。由此可见，路侧安全设计在减少严重 伤亡事故方面具有重要意义。 比利时和英国、法国也是较早开始路侧事故研究的，据比利时和英国的统 计，由于路边障碍物造成的事故约占事故总数的1 6 ；据法国的统计，由于路 边障碍物造成的事故约占事故总数的2 0 2 5 ，由于车辆驶离道路造成的事故 数占事故总数的3 0 9 6 。 日本从2 0 世纪5 0 年代开始对路侧安全设计及防护进行研究，并在名神高 速公路上开始大规模使用护栏。在随后十几年中，以日本道路公团、日本道路 协会、建设省土木研究所为中心的日本各种研究机构对各种护栏进行了广泛深 入的研究，于1 9 6 5 年制定了护栏设置纲要，对护栏的适用范围、结构设计、功 能要求、施工安装等方面做出了明确规定。 路侧安全对策分析国外如美国、澳大利亚等国家的道路路侧安全的研究在 深度和广度上均达到国际领先水平，其中较为成熟的路侧安全措施包括无障碍 区域路侧、路侧危险物管理、安全护栏、路肩处理等。 我国对路侧安全防护的研究起步较晚，理论研究和实验手段还不完善，目 前己有的研究成果与发达国家相比也有很大的差距，所以路侧设计在保障公路 安全性方面仍存在较大的不足。“七五”期间，我国开始高速公路的护栏设计、 生产与施工的研究工作并把护栏的研究开发列入“七五”科技攻关项目。1 9 9 4 年，我国制定了行业标准( j t j 0 7 4 9 4 ) 高速公路交通安全设施设计及施工技 术规范，规定了波形梁护栏、缆索护栏、混凝土护栏的设计要求、设计原则、 构造、材料、旌工及质量要求与验收，并于2 0 0 6 年修订了该规范。 我国以往没有对路侧危险度和路侧设计进行过系统的研究，现行公路交 通安全设施设计技术规范中是通过对危险路段的描述，来确定路侧需要设置 护栏的防护等级的，但是该方法没有明确的量化指标，没有对路侧事故严重度 进行分级，对复杂的道路状况难以尽述，从而影响护栏等防护设施设置的准确 性。 1 3 本文主要研究内容 本文就是通过事故的总结分析，从理论上找出一套适合我国的路侧事故严 重度分级标准，来指导对路侧的设计，包括各种安全防护措施的设计，节省费 第l 苹绪论 用，提高防护效果。具体研究内容安排如下： 第2 章主要对路侧安全的设计现状进行分析，包括现有标准规范及设计现 状，路侧安全的现有等级划分，路侧防护设施的现状，具体详细做法以及现在 做法在实际施工和运行中存在的问题。 第3 章从路侧安全的等级划分入手，引如路侧净空区的概念和事故严重度 指数，对路侧安全等级的划分进行优化，针对不同的路侧类型，根据路侧事故 严重度指数，划分路侧安全等级。 第4 章介绍了现有路侧防护设施的类型，各自特点和应用，按照路侧安全 的事故隐患分级后，路侧安全防护的具体做法。 第5 章选用代表性的实例对路侧安全事故严重度分级进行了应用，结合分 级系统给出了路侧防护设施的方案。 最后一部分为总结研究成果和需要进一步研究的内容。 北京工业大学工程硕士学位论文 第2 章路侧安全的设计现状分析 2 1 路侧安全的现有等级划分及路侧防护的做法 我国目前公路路侧安全设计上主要依据公路工程技术标准( j t g b 0 l 一2 0 0 3 ) 和公路交通安全设施设计规范( j t gd 8 1 2 0 0 6 ) 、公路交通安 全设施设计细则( j t g td 8 1 2 0 0 6 ) 等相关的技术标准、规范，安全设计侧 重在安全设施的设计上 对于路侧事故等级，公路交通安全设施设计规范中，把车辆驶出路外有 可能造成的交通事故等级分成三类，分别为 。一般事故或重大事故 0 单车特大事故或二次重大事故 。二次特大事故。 针对这些事故分级，并考虑公路线形、运行速度、填土高度、交通量和车 辆构成等因素，规范中规定如下m 1 ： ( 1 ) 车辆驶出路外有可能造成二次特大事故的路段必须设置路侧护栏。 ( 2 ) 凡符合下列情况之一、车辆驶出路外有可能造成单车特大事故或二次重 大事故的路段必须设置路侧护栏： 二级及以上公路边坡坡度和路堤高度在图2 1 的i 区方格阴影范围之内 的路段： 圈2 1边坡、路堤高度与设置护栏的关系 垃! 婶 注：i 一方格区一斜线区一虚线区 o 8 6 2 o 言v 博簟 第2 章路侧安全的设计现状分析 0 路侧有江、河、湖、海、沼泽、航道等水域的路段； ( 3 ) 凡符合下列情况之一、车辆驶出路外有可能造成重大事故的路段，应设 置路侧护栏： 二级及以上公路边坡坡度和路堤高度在图4 2 1 的区斜线阴影范围以 内的路段； 0 高速公路、一级公路路侧安全净区内设有车辆不能安全穿越的照明灯、 摄像机、可变信息标志、交通标志、路堑支撑壁、隔音墙、上跨桥梁的桥墩或桥 台等设施的路段； 0 二级及以上公路路侧边沟无盖板、车辆无法安全穿越的挖方路段； 三、四级公路路侧有悬崖、深谷、深沟等的路段。 ( 4 ) 凡符合下列情况之一、经论证车辆驶出路外有可能造成一般或重大事故 的路段宜设置路侧护栏： 二级及以上公路边坡坡度和路堤高度在图2 1 的区内的路段，三、四 级公路边坡坡度和路堤高度在图4 2 1 中i 区内； 0 二级及以上公路纵坡大于或等于现行公路工程技术标准( j t gb 0 1 ) 规定的最大纵坡值的下坡路段和连续长下坡路段； 0 二级及以上公路平曲线半径小于现行公路工程技术标准( j t gb 0 1 ) 一般最小半径的路段外侧； 在高速公路、一级公路用地范围内存在粗糙的石方开挖断面、高出路面 3 0 c m 以上的混凝土基础、挡土墙或大孤石等障碍物时： 高速公路、一级公路互通式立体交叉出口匝道的三角地带及匝道小半径 圆曲线外侧。 根据碰撞速度、车辆质量、碰撞角度的不同，考虑碰撞后的减加速度要求和 碰撞能量，规范中对路侧护栏防护规定了主要的五个等级，分别为b 级、a 级、s b 级、s a 级和s s 级，具体如下表2 1 7 北京工业大学工程硕士学位论文 表2 一i 护栏防撞性能 碰撞条件 碰撞能量加速度( m s 防撞等级 碰撞车速碰撞角度 车辆质量( t ) ( k j ) o ) ( 1 【m h )( 。) 1 0 0 1 52 0 b 7 02 0 0 4 0 1 02 0 1 0 01 52 0 a1 6 02 0 0 6 01 02 0 1 0 01 52 0 s b 2 8 0 2 0 0 8 0l o2 0 1 0 01 5 2 0 s a 4 0 02 d o 8 01 42 0 1 0 0 1 5 2 0 s s 5 2 02 0 0 8 01 82 0 特殊设计护栏：综合分析公路线形、设计速度、运行速度，交通量和车辆构成等因素的基 础上，需要采用的护栏碰撞能量低于7 0 k j 或高于5 2 0 k j 时 根据车辆驶出路外有可能造成的交通事故等级，按表2 2 的规定选取路侧护 栏的防撞等级。因公路线形、运行速度、填土高度、交通量和车辆构成等因素易 造成更严重碰撞后果的路段，规范规定在表2 2 的基础上提高护栏的防撞等级。 表z 一2路基护栏的防撞等级适用条件 适用护栏等级 公路等级设计车速( 1 【h ) 一般事故或重大单车特大事故或 事故二次重大事故 二次特大事故 高速公路 1 2 0 s s s b 1 0 0 、8 0a s a 一级公路 6 0a s b 二级公路8 0 、6 0 as b 三缀公路 4 0 、3 0 b b 四级公路2 0 第2 覃路侧安全的设计现状分析 2 2 路侧防护设施设计现状 现在的路侧安全设施设计主要是依据上述标准规范，并适当考虑公路线形、 运行速度、交通量和车辆构成等因素。对于一条公路的安全设施设计，这里主 要讲路侧安全设施设计，现在一般做法步骤如下： ( 1 ) 分析公路所处的地区分布、环境情况、自然地理条件； ( 2 ) 确定公路类型、等级、交通量、车辆构成； ( 3 ) 现场踏勘，结合本地区以往的防护设施情况，确定应采用的防护设 施类型； ( 3 ) 根据规范要求，确定防护设施各种等级及其适用地点类型( 设置) ； ( 4 ) 根据现场踏勘及公路工程设计图纸，找出各种符合护栏设置条件的 地点： ( 5 ) 根据护栏布设原则及路侧类型，选用相应的的护栏等级进行布设， 做出护栏布设表； ( 6 ) 根据护栏布设长度、布设原则及过渡，对设置的护栏表进行调整， 并在特殊地点设置护栏端头处理； ( 7 ) 根据本条路的具体情况，设计、调整护栏大样图，使之和公路主体 设计保持一致。 其中，路侧护栏的布设主要依据公路交通安全设施设计细则( j t g t d 8 1 2 0 0 6 ) 。 2 3 现有路侧安全设计存在的主要问题 ( 1 ) 对路侧设计只是强调应设置护栏的路段，路侧安全事故安全隐患等 级划分较粗，没有对路侧的情况进行详细分析。 ( 2 ) 对于路侧安全，没有从影响路侧安全、可以改善路侧安全的所有因 素方面全面考虑，只是考虑护栏的防护及等级，未考虑路侧安全改善的其他措 施。 规范是从安全设施( 护栏) 的使用角度来考虑安全问题，没有从路侧设计 的角度来考虑路侧安全问题，用语一般是“情况下应设置等级的护栏”， 而路侧安全应该是从使用者的角度来考虑这个问题，那就是路侧是一个什么样 的情况，在这种情况下，发生路侧事故后的事故严重度等级是多少，应采取何 种措施来降低事故严重度，从而使道路使用者安全，公路更安全、舒适、快捷。 下面第3 、4 章就从这个角度来具体分析路侧事故严重度等级的划分和防护设施 9 北京工业大学工程硕士学位论文 的设置，第5 章选用了一个设计路段，对路侧事故危险度分级进行了应用。 第3 章路侧安全的等级划分 第3 章路侧安全的等级划分 3 1 路侧安全净空区 路侧安全净空区是指行车道外边缘往外的一定的区域，这个区域里应无任 何危险障碍物、相对平坦，可供失控车辆重新受控，这个区域包括硬路肩、土 路肩以及可控制行车的边坡，其宽度根据预测交通量、运行速度以及道路的几 何指标而定。见下图3 1 图3 1 路侧安全净空区 在实际条件许可的情况下，路侧设计中必须满足侧向净空要求。即路侧空 间必须可穿越，而且不允许有任何会对失控车辆造成严重伤害的障碍物 路边障碍物为不能跨越的危险区域，例如：粗糙的石方开挖断面，大弧石、 河流、湖、海等。还有一些固定障碍物，例如：标志、交通信号和照明柱，下 穿桥墩、桥台、挡土墙、大树、紧急电话柱、可变标志等，护栏也是一种路侧 障碍物。对路侧净空区，世界各国大都有自己的的算法和规定嘲。 表3 1 一些国家路侧净空区标准表标准 国名最小路侧净空区标准国名最小路侧净空区标准 比利时 3 5 m 波兰 3 5 捷克 4 5 m 葡萄牙 2 o 丹麦3 0 9 0 m德国见表3 3 的规定 法国( 高速公路) 1 0 m 英国 4 5 m 匈牙利 2 5 皿 瑞士 1 0 荷兰 1 0 北京工业大学工程硕士学位论文 表3 2 德国高速公路路侧净空区标准 障碍物离行车道边缘的距离 路段特征边坡的坡度 一般要求距离 特殊情况下要求距离 平坡l ：l ：961 0 直线段、半径大于 缓坡l ：1 ：1 5 8 1 2 2 5 0 0 m 的曲线内侧 陡坡1 ：1 ：1 51 01 4 平坡l ：l ：8 1 0 1 2 曲线外侧、半径大于 缓坡l ：1 ：1 51 2 1 4 2 5 0 0 m 陡坡1 ：5 1 ：1 51 41 6 3 。2 路侧事故严重度 事故严重度是衡量一定质量的汽车以一定的碰撞条件( 碰撞速度和碰撞角 度) 驶出路外并与路侧障碍物碰撞造成事故的严重程度指标，它是事故造成财 产损失、伤亡程度的综合估计值。事故严重度不受事故发生的概率或频率的影 响。 事故严重度不是一个常数，受许多因素的影响。影响路侧事故严重度的主 要因素有：碰撞速度和角度、碰撞车辆种类与质量以及道路条件和交通条件等。 例如：一定质量和外形的车辆碰撞标志柱的事故严重度是与车辆的碰撞速度、 碰撞角度和标志柱本身的刚度有关，不同碰撞条件给车辆和标志造成的损害是 不一样的。 3 3 路侧事故严重度指数 路侧事故严重度指数是衡量路侧事故所造成人员伤亡和财产损失的大小的 一种衡量尺度。一般来说，指数值越大，事故所造成人员伤亡和财产损失就越 大，事故就越严重，这是一种把事故由定性分析转为定量分析的一种有效方法。 本文用a s i ( a c c i d e n ts e v e r i t yi n d e x ) 来表示事故严重度指数。 路侧情况包括路侧地形情况和路侧构造物情况，路侧地形情况包括路侧是 填方还是挖方以及填方边坡坡度和高度等。路侧构造物情况比较复杂，包括边 沟、树木、缘石、护栏、桥梁、涵洞、河流、公路、铁路、标志柱、灯柱、房 屋、隔离栅、防撞垫等构造物；车辆冲出路外，遇到这些路侧情况时，事故严 重度是不同的，事故的严重程度可以用事故的经济损失来计量，事故的经济损 第3 章路侧安全的等级划分 失算法有两种，一种是直接经济损失计算法，该方法仅从事故给受伤者本身、 财物及道路设施带来的损失入手进行事故损失的分析和计算。另外一种算法是 将交通事故看作道路交通系统乃至整个社会运行中的故障状态，该状态的发生 给整个社会所带来的损失作为交通事故所造成的损失。这两种算法介绍如下： ( 1 ) 直接经济损失计算法 该方法相对较为简单，在计算时仅考虑交通事故对受伤、死亡者以工资形 式所表现的收入影响、汽车的直接损失、汽车所载物品的损失； ( 2 ) 社会损失计算法 社会损失计算法相对复杂，不仅要考虑事故的直接损失，还要考虑事故的 间接损失和社会损失，是从事故对整个社会的经济影响来说的，这种算法主要 包括： 受伤害人相关的经济损失，包括收入损失、医疗费用损失、伤葬费用、 生活质量损失、精神损失； 社会机构的精神损失，包括教育投入费用、社会救护部分和交通管理部 门的损失； 事故造成的交通延误损失； 事故造成的环境损失，包括空气污染、噪声污染、货物泄露污染； 事故造成的财产损失，包括汽车运输货物的损失和道路设施的损失。 第二种方法在说明事故严重程度方面比第一种更为科学、合理、客观，是 目前国际上普遍采用的方法。但是，第二种方法在事故统计上需要做更多工作， 限于国内的条件，在现在的交通事故处理中的赔偿额度计算，普遍采用的是第 一种方法，即直接经济损失计算法，下面介绍一下这种事故损失的算法。 ( 3 ) 直接经济损失计算法说明 直接经济损失主要包括事故人员的收入损失、医疗费用、车辆损失、车辆 物品损失、路产损失。 事故人员的收入损失 事故人员的收入损失包括事故死亡者的收入损失、重伤、轻伤人员的收入 损失。 a 事故死亡者的收入损失 对死亡者来说，其收入的损失为从事故致死的时间到通常的期望寿命之间 的社会未来期望收入值的现值之和。其计算公式如下： 1 一 蜀= 】，l + ( 1 一鲁) ( 3 1 ) 北京工业大学工程硕士学位论文 式中： k 。一第i 年龄组内所有死亡人员因事故而损失掉的将来的收入的现值 之和； y 一该年度每个死亡人员平均的国内生产总值； q 折现系数( 折现率+ 1 ) ； g 一国内生产总值增长系数( 增长率+ 1 ) ； n 第i 年龄组平均的年龄损失数。 对于所有年龄组的死亡人员收入损失： 岛= 局 ( i = l ，2 ，3 ，k ) ( 3 2 ) 式中： k 旷_ 萼故中所有死亡人员的收入损失( 元) ； k ，第i 年龄组的死亡人员的收入损失( 元) 。 b 事故重伤人员的收入损失 重伤情况下，按照中伤人员的受伤程度分成两种情况，一种是完全不能工 作时的收入损失，另外一种情况是可工作时因事故使其工作能力降低而造成的 收入损失。 第一种情况的损失用公式表示如下： 毛= y 去 ( 3 _ 3 ) 式中： k r - 卟人工作能力完全丧失期间的收入损失； y 一该年度的劳动人员的人均国内生产总值： n 平均不能工作时间，单位为天； 2 5 0 一一年当中的工作日数 第二部分的损失计算与死亡情况下的收入损失计算一致，其公式为： 毛= y 击( 1 一等) a ( 3 _ 4 ) 式中： k ：， 喜i 年龄组内重伤人员因事故使工作能力降低而损失掉的收入 的现值； a 平均工作能力降低系数，相当于伤残等级系数。在终身致残性 重伤情况下，a = 0 4 3 ；暂时性致残重伤情况下，a = o 2 5 ；非致 第3 章路侧安全的等级划分 残性重伤情况下，a = o ； n 一工作能力降低系数，终身致残性情况下，n 为受伤时间到期望 寿命之间的年数；暂时性致残情况下，平均年数为5 年。 对于所有年龄组的重伤人员收入损失： i = 局( i = 1 ，2 ，3 ，k ) ( 3 5 ) 柚 式中： 广_ 事故中所有重伤人员的收入损失( 元) ； c 事故轻伤人员的收入损失 事故轻伤人员的收入损失可按照下式计算： 墨：y 。l( 3 6 ) 2 5 0 式中： k 。个人工作能力完全丧失期间的收入损失： y 亥年度的劳动人员的人均国内生产总值： n 平均不能工作时间( 天) ，可由统计资料获得。 则所有轻伤人员的收入损失为： 式中： t 岛= 墨= 蝎( i = l ，2 ，3 ，k ) ( 3 7 ) 柚 k ，一所有年龄组轻伤人员收入损失( 元) ； n 所有受轻伤人数。 则事故中所有受伤害人员的收入损失为： k 日= k d + k g b h + k _ ( 8 ) 医疗费用损失 医疗费用为事故受伤人员在被送入医院后所花去的费用，分为死亡人员、 重伤人员和轻伤人员的医疗费用；该项费用可以调查整理得到。 一起事故的医疗费用： 孟0 = k 0 + 上，2 + 玛 ( 3 9 ) 式中： k ，一一起事故的医疗总费用 北京工业大学工程硕士学位论文 k 广硌种死亡人员的总医疗费用； k ，_ 各种重伤人员的总医疗费用； k ，一各种轻伤人员的总医疗费用； o 财物损失 财物损失主要包括两部分，一部分是车辆损失，包括车辆上的财物损失； 一部分为道路路产损失 a 车辆损失 c | 西m + c m + c m ( 3 1 0 ) 式中： 车辆报废损失( 元) ； 车辆修复到事故前状态的费用( 元) ： r 事故后当事人租用其他车辆多花的费用( 元) b 其他物损费用艮 c fc l + c ( 3 1 1 ) 式中： _ 车辆所载货物损失( 元) ； c 啊_ 乘客随身携带的财物( 元) ； c 车辆损失总费用c 。 i - c 一艮 ( 3 1 2 ) d 路面破坏损失：由交通事故引起火灾、爆炸、机械强力撞击破坏、溶剂 和有腐蚀作用的化学品泄露；另外一种破坏形式是油品污染，油品泄露污染了 路面，降低了路面的磨阻系数，严重威胁行车安全，消除他们需要花费一定费 用。 c 舭1 = k 1 ( ，) 搴彳f ( 3 一1 3 ) = l 式中： k l ( 0 一第i 种破坏赔付单价( 元叮) 。 a ，笫i 种破坏的面积( 时) d 安全设施的破坏，主要有防撞护栏板柱、标志杆牌、桥栏杆等 气2 = 包2 ( o 吼 ( 3 一1 4 ) 如l 式中： 第3 章路侧安全的等级划分 ，肚：一第i 种破坏赔付单价( 元块) ； q 。一第i 种破坏的面积( 盯) e 道路路产损失总费用 c 产c n 。+ c m( 3 一1 5 ) ( 4 ) 事故严重度指数 路侧事故严重度( a s i ) 指数是表征路侧事故损失大小的一个指标，根据每 种路侧情况的事故损失，算出每种路侧情况的损失和路侧平均事故的损失的比 值，得到路侧事故严重度指数： a s i = c e g ) ( 3 1 6 ) ”百 式中： c 。一第i 种路侧情况的事故平均损失； n 一路侧的情况种类数目 3 4 路侧事故严重度指数划分 3 4 1 国外的研究情况 美国是路侧安全研究开始比较早的国家，开始于二十世纪六十年代，其对 路侧安全的研究已经积累了大量路侧事故资料。根据从s h t 0 ( 美国各州公路工 作者协会) 所给出的研究成果，每年大约有6 0 的死亡事故为单车事故，对于 高速公路上的事故比例更高。在这些事故中，7 0 9 6 的车离开了行车道，或者翻车， 或者撞在( 路侧的) 固定物体上。1 9 9 6 年出版的第一版r o a d s i d ed e s i g n g u i d e ， 从s h t 0 系统总结了多年试验研究结果，对公路路侧安全进行了系统论述，2 0 0 2 年出版了第二版r o a d s i d ed e s i g ng u i d e 对上述内容进行完善，该书即为目 前美国公路路侧设计的规范性文件。根据美国路侧设计指南的统计资料，路侧 事故死亡数如下表3 3 所示“”： 北京工业大学工程硕士学位论文 表3 3 美国路侧事故死亡数据 年份 路侧障碍物类型 1 9 9 31 9 9 41 9 9 s1 9 9 61 9 9 7 1 9 9 81 9 9 9 路肩8 29 6 9 0 9 38 79 0 9 l 桥梁端头“84 3 44 5 94 3 54 3 l4 0 2 4 0 9 建筑物1 0 07 77 76 29 67 8 8 1 混凝土护栏2 2 91 8 32 2 92 2 12 3 9 2 5 92 8 0 涵洞边沟1 3 5 91 3 8 01 4 7 61 4 3 71 3 9 6 1 4 9 11 4 8 1 高缘石8 1 08 3 09 2 19 4 79 1 58 2 3 7 5 3 填方1 0 6 01 1 4 31 2 6 91 2 3 91 1 8 6 1 2 0 61 2 6 8 隔离栅3 9 74 4 l4 3 24 7 84 2 9 4 7 35 1 2 路侧护栏1 1 2 81 1 2 51 1 9 11 1 3 71 1 5 91 2 4 8 1 1 8 5 防撞垫2 32 83 52 61 91 92 4 灯拄、标志柱4 7 l4 5 35 8 06 3 45 1 45 0 45 4 6 树木 3 0 3 5 3 0 1 4 3 1 9 8 3 1 2 83 2 2 03 2 2 63 3 4 8 设施柱 1 2 7 4 1 0 9 6 1 1 3 5 1 0 9 6 1 1 1 1 1 0 9 21 0 7 0 其他固定障碍物 5 7 55 8 75 6 45 6 95 3 4 5 0 85 0 8 其他柱 3 0 l3 5 03 5 94 0 43 5 9 3 1 23 5 2 总死亡数 1 1 2 蛇1 1 2 3 71 2 0 1 51 1 9 嘶1 1 6 9 51 1 7 3 11 1 9 惦 美国路侧设计指南推荐的路侧事故严重度指数见下表( 表3 4 ) 呻1 ： 表3 4 美国路侧事故严重度指数 设计车速 路侧障碍物类型 6 4 k m h 8 0 k m h9 6 j 锄h 1 1 2 k m h 缆索护栏( 3 缆式) 2 22 5 2 83 。l 二波形梁护栏2 42 73 23 5 三波形梁护栏 2 42 7 33 3 加强二波形梁护栏 2 63 13 64 3 加强三波形梁护栏2 63 13 64 3 斜坡混凝土护栏 2 32 73 44 3 直墙式护栏 2 63 13 8 4 5 绳索护栏端部 2 32 83 5 4 4 波形梁护栏埋入式端头 2 73 23 9 4 6 波形粱解体消能式端头 2 73 2 3 94 6 三波形粱护栏端部 2 93 4 4 14 8 混凝土护栏长斜坡式端部2 93 44 14 8 障碍物式3 84 65 56 5 注水防撞垫2 32 733 ，3 能量吸收式防撞垫 2 32 733 3 钢制砂桶 2 32 73 3 ，3 1 b 第3 章路侧安全的等级划分 塑料制砂桶 2 32 733 3 路堤( 边坡1 ：1 0 ) 0 41 11 82 5 路堤( 边坡1 ：6 ) 1 21 72 63 1 路堤( 边坡1 ：4 ) 22 73 64 5 路堤( 边坡1 ：3 ) 2 2 3 1 4 4 9 路堤( 边坡l ：2 ) 3 4 4 3 5 4 6 8 直径小于l o c 的树1 51 9 2 3 2 7 直径大于1 0 c m 的树3 84 65 56 5 灯柱3 84 65 56 5 桥墩 3 84 65 56 5 单双柱标志3 44 25 36 3 悬臂式门架式标志 3 84 65 56 5 断裂式解体消能标志 o 81 1l - 62 1 弯曲式解体消能标志 l1 31 82 3 刚性基础灯柱 3 84 65 56 5 解体消能灯柱 2 22 52 83 1 高度小于l o c 的基础 0 81 41 92 4 高度1 0 2 5 c 的基础 1 82 533 7 高度大于2 5 c 的基础 3 84 65 56 5 缘石( 高度小于1 5 c m ) 0 81 4l92 4 缘石( 高度1 5 2 5 c m ) 1 92 433 5 缘石( 高度大于2 5 c ) 2 93 44 14 8 隔离栅 1 62 32 83 1 3 4 2 国内的研究情况 国内对路侧安全的研究开展较晚，早期我国的公路交通事故比较少，这和 我国的公路密度较低，机动车辆较少有关系。随着我国国民经济的腾飞，公路 事业迅速发展，机动车辆保有量增加很快，道路交通事故也随着大幅度增加， 国内很多学者在九十年代开始对路侧安全进行关注，同济大学的景天然、杨家 琪翻译了苏联巴布可夫的道路条件与交通安全嘲，赵恩棠、刘唏柏在二十 世纪九十年代末出版了道路交通安全啪，这些著作系统地论述了影响道路 交通安全的因素，并进行了分析：交通部西部交通建设科技项目公路路侧安 全等级评估及防护方法研究，比较早的开展路侧安全系统研究，现在已经取得 了阶段性成果。项目通过对低等级双车道公路( 二级、三级和四级) 的路侧事 故规律进行剖析，从事故发生位置、车辆构成、事故形态等方面对路侧事故进 行了分析。四川省交通厅于2 0 0 3 年立项，开展了“山区路侧危险度划分方法的 研究”“”，提出了路侧危险度的概念和计算方法，进而提出了不同危险度情况 1 9 北京工业大学工程硕士学位论文 下应设置的防护设施类型，这项研究对路侧危险度的划分方法是通过分析路侧 地形与事故伤亡数据资科，找出路侧边坡高度、边坡坡度、坡角状态与机动车 乘员伤亡之间的关系，提出了用于划分路侧危险度的胁值计算方法。 文中对陡崖段坠车事故做了统计m 1 ，见表3 5 。从表中可以看出边坡高度 与乘员伤亡的关系： 车辆坠崖的死亡率大致在4 0 9 6 左右，受伤率大致在5 0 9 6 以上，伤亡率在 9 0 9 6 以上； 边坡高度在1 0 m 以下的死伤率明显低于1 0 m 以上的死伤率； 每起事故的死伤人数随着边坡高度的增大而增大，说明高边坡路段更容 易造成群死群伤。， 表3 - 5 陡堂路段坠车事故伤亡人数统计 边坡高死亡 受伤 伤亡合计 总人事故平均死平均受 度( m ) 人数 人数 人数 数数 亡人数伤人数 1 0 01 1 63 51 8 35 5 32 9 99 0 33 3 191 2 92 0 3 合计5 3 33 7 17 5 45 2 51 2 8 78 9 61 4 3 55 01 0 71 5 1 文中也对车辆落入水中的情况进行了统计( 表3 6 ) 并和坠崖的情况进行 了一下对比( 表3 7 ) ，车辆落水事故资料主要是坠桥事故，从对比可以看出： 车辆坠落水中的死亡率大致为5 0 9 6 ，明显高于坠落陆地； 车辆坠落水中的受伤率大致为4 0 ，明显低于坠落陆地； 车辆坠落陆地和水中的死伤率接近，均在9 0 9 6 左右。 表3 6 桥梁路段坠车事故伤亡人数统计 桥梁平均死 平均受 高度 死亡受伤伤亡合计总人事故 数数 亡人数伤人数 ( 皿) 人数 人数 人数 人起人起 1 01 9 45 31 3 83 7 73 3 29 0 7 3 6 6 1 3 1 4 9l o 6 合计2 5 95 1 72 0 l4 0 14 6 09 1 85 0 l1 81 4 4n 。2 表3 7 车辆落入水中和陆地情况的人员伤亡对比 死亡受伤伤亡合计总人事故 平均死平均受 项目 数 数 亡人数伤人数 人数 人数1 人数1 人起 人起 坠崖5 3 3 3 7 1 7 5 45 2 51 2 8 78 9 61 4 3 5 5 0 1 0 71 5 1 坠桥 2 5 9 5 1 7 2 0 14 0 14 6 09 1 85 0 11 81 4 41 1 2 从以上的实例，可以看出，路侧事故的严重度是不同的，影响因素很多， 但主要和路侧的情况有很大关系。根据这些数据，并对路侧其他情况做了一下 推论，文章中总结出了用于划分路侧危险度的腿值计算方法。 计算公式如下( 式3 1 7 ) ： 鹏值= k 1 l 【2 ( a l a 2 )( 3 1 7 ) 其中：a 1 、a 2 分别代表边坡高度和坡度，是表征腿值的主体参数；k 1 、 l 【2 分别代表坡脚状况和重要构造物，表征这两个参数对路侧事故的放大系数j 4 个参数对路侧危险程度的影响大小是不同的，通过对参数取值的调整来实现 其对计算结果的影响，参数的取值采用“专家打分法”。危险度参数取值见表 3 8 。 表3 8危险度参数取值 1 边坡 高度( m ) o 55 1 01 0 3 03 0 5 0 5 0 危险度分值 高度 12345 ( a 1 ) 2 边坡 坡度 l ：0 5 危险度分值 坡度12345 ( a 2 ) 水深乱石、水深 3 坡脚 坡脚状态 土地水深 3 5 1 0 5 重点防护 3 4 3 路侧事故严重度指数划分 目前，仅根据事故资料来预测各种路侧事故严重度还有一定困难。一方面， 交通警察部门记录的原始事故资料不够准确和完善，没有记录发生碰撞事故的 路侧条件；另一方面，要获得很完整的事故原始数据有时是不可能和不经济的。 我们现在的主要研究方法是把现有事故资料进行定性分析，得出某一种路侧危 险物事故严重度指数与碰撞条件等的关系，然后根据规范的相关规定，细化路 侧安全的分级。得出这个分级系统以后，可以再用以后的事故数据来验证和改 进这个划分 按照可能造成的人员伤亡和事故损失，公安部以及中华人民共和国道路 交通管理条理对交通事故分为四类，分别为： 轻微事故，是指一次造成轻伤1 至2 人，或者财产损失、机动车事故不足 1 0 0 0 元，非机动车事故不足2 0 0 元的事故。 一般事故，是指一次造成重伤1 至2 人，或者轻伤3 人以上，或者财产损 失不足3 万元的事故。 重大事故，是指一次造成死亡1 至2 人，或者重伤3 入以上i o 入以下，或 者财产损失3 万元以上不足6 万元的事故。 特大事故，是指一次造成死亡3 人以上，或者重伤1 1 人以上，或者死亡1 人，同时重伤8 人以上，或者死亡2 人，同时重伤5 人以上，或者财产损失6 万元以上的事故。 根据美国的事故严重度指数值，结合我国的安全设施设计规范及公安部门 对交通事故的划分，我们把路侧危险度按照事故造成的损失、后果分成四种基 本的数值： ( 1 )路侧事故严重度低，a s i = 2 ( 轻微事故) ； ( 2 )路侧事故严重度一中，a s i = 3 ( 一般事故或重大事故) ； ( 3 )路侧事故严重度一高，您i 4 ( 单车特大事故或二次重大事故) ； ( 4