道路交通事故道路条件成因分析及预防对策研究-

1、论文学科类别:560土木建筑工程道路交通事故道路条件成因分析及预防对策研究裴玉龙,马 骥(哈尔滨工业大学交通科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150090摘 要:作为道路交通的基础设施和车辆行驶的根本条件,道路条件对交通安全的影响不可忽视。在沈大高速公路、辽宁省和哈尔滨市大量事故数据的分析基础上,系统研究道路线形中平面、纵断面、横断面和交叉口中各项参数的设置问题及其与交通事故的影响,并对其影响关系进行规律性分析。提出高路基与陡坡路基会危及交通安全的观点,这在我国高等级公路上尤其突出而又经常被忽视。对现行道路设计规范中对应参数提出安全设计指标值或取值建议,对考虑交通安全的道路条件提出相应的事故预

2、防对策。 关键词:道路条件,事故成因,预防对策Research on Countermeasures for Road Condition Causes ofTraffic AccidentsPei Yulong, Ma Ji(School of Science and Engineering on Communication, Harbin Institute of technology,Harbin City, Heilongjiang Province, 150090, chinaABSTRACT: As the postulate of traffic infrastructures

3、and vehicles, the effect of road conditions to accidents should be given much attention to. With large numbers of actual traffic accidents of Shenda Freeway, Liaoning Province, Harbin City and so on in P. R. China, parameters and the effect on accidents of horizontal alignment, vertical alignment, c

4、ross section and intersection are studied systematically, and the disciplinary analysis of the effect is presented. The viewpoint is put forward that high subgrade and steep slope are against to traffic safety, which especially common and ignored in high-class highways in China. The suggestions of d

5、esign parameters of the current Design Criteria and the corresponding countermeasures are advanced for safety.Key Words: road conditions, cause of traffic accidents, countermeasures0 引言世界道路交通的发展过程表明道路建设始终无法赶上交通发展的步伐。在这种情况下,必须充分考虑交通安全、道路与环境的协调性。道路交通事故的成因主要分为两类,即主观因素和客观因素。主观因素主要是指人为因素;而客观因素包括车辆、道路、交通、

6、气候等要素。许多国家的公众舆论与交通管理机构的官方统计都简单地认为,事故的根本原因是驾驶员的粗心和错误以及汽车的机械问题。所有事故中完全应由驾驶员负责的为73.6%,道路条件的原因所占比例约为17% 1。这说明在以往的道路交通事故原因中,忽视了“路”在交通事故中的作用。事实上,除部分事故纯粹是由于驾驶员粗心驾驶汽车等主观原因引起的外,有相当一部分事故是人为操作不当与困难的行驶条件共同引起的,而困难的行驶条件则与道路设计和养护有关。因此,作为道路交通的基础设施和车辆行驶的根本条件,道路对交通安全的影响不可忽视。为了达到一致的优良设计标准,目前欧洲八国正共同进行一个SAFESTAR 研究计划2,研

7、究重点放在横跨各国的欧洲网路,内容包括以下项目:路侧紧急车道及路肩、快速道路、郊区道路横断面、郊区道路弯道、市区主要道路交叉、道路安全审查(SAFETYAUDIT等重要内容。作为道路交通的基础设施和车辆行驶的根本条件,道路对交通安全的影响愈加明显,因此本文主要研究道路线形设计要素(包括平面、纵断面、横断面和交叉口与道路交通事故的关系,提出相应的交通安全对策,具体技术路线如图1所示。 图1道路交通事故客观成因分析及对策研究技术路线1 平面 1.1曲线半径交通安全与道路几何线形设计关系密切。交通事故通常在道路平曲线处发生,尤其是急弯路段。本文对沈大高速公路(1994年1月至1995年6月不同路段平

8、曲线半径与对应的平均亿车事故率3进行统计分析。 图2沈大高速公路亿车事故率与平曲线半径的关系分析平曲线半径与平均亿车事故率的散点图,发现二者呈幂指数关系(如图6-2,通过统计分析得到了下述关系模型:0143.1189194=R AR ( (1926.02=R 式中,平均亿车事故率,次/亿车;AR R 平曲线半径,m。由回归曲线及关系模型可知,随着平曲线半径的增大,事故率在降低。当平曲线半径大于2000m 时,平曲线上的事故率低于沈大高速公路全线的平均水平(68.73次/亿车;当平曲线半径小于1000m时,随着半径的减小,事故率却急剧地增加;当平曲线半径减小至400600m时,即接近重丘区高速公

9、路极限最小半径(400m时,事故率已高出全线平均水平的5至6倍,交通安全状况十分严峻。由图2可见,沈大高速公路的曲线半径拐点(特征点约为1000m。我国高速公路事故与平曲线半径的关系和国外的统计分析结果基本一致,美国公路的曲线半径拐点为400m4,它是综合所有等级公路的事故与曲线半径的调查结果得到的,比较具有代表性。根据极限误差原理,半径为400m对应的事故率加倍后对应的曲线半径为200m,故200m曲线半径对应的事故率被认为是极限可接受的事故率水平。我国目前还没有充足的统计资料进行综合分析和参数标定,本文虽然对高速公路的曲线半径进行事故率研究,但得到的曲线半径拐点仅适用于曲线设计良好的高等级

10、公路,因此公路曲线半径的安全设计拐点仍然取400m,极限可接受的曲线半径为200m。具有相同或相近曲线半径路段的安全性高于曲线半径各不相同的路段,尤其长直路段中突然插入一段小半径的平曲线,对于行车非常不利。1.3 曲线转角曲线转角也是道路交通安全的影响因素沈大高速公路1994年1月至1995年6月间不同曲线转角对应的亿车事故率3散点图示于图3。 由拟合结果可见,当曲线转角在0°45°之间变化时,亿车事故率与转角的关系近似成抛物线形,即随着转角的增大事故率在逐渐降低,当转角增大到某一数值时事故率降到最低值(即抛物线的极值点,此时随着转角的继续增大事故率又开始上升,变化规律明显

11、。由图可以看出,当路线转角小于或等于7°(即为小偏角时,事故率明显高于30个样本点的平均值(即平均亿车事故率83.37次/亿车,这一统计结果证实了小偏角曲线容易导致驾驶员产生急弯错觉、不利于行车安全这一传统观点。2 纵断面2.1 纵坡度道路纵坡段的交通事故较多。车辆行驶过程中往往需要紧急刹车。由于下坡行驶的制动距离要比上坡行驶的长,因此下坡事故数要比上坡事故数多。196219641966196819701972197419761978198019821984198619881990199219941996年份事故数 图4 上下坡路段事故数图4为美国Elzer Mountain 地区7

12、.2km 长的山区路段,在采取安全保障措施之前,下坡事故数要比上坡事故数大很多。1969年双向增加车道后,上下坡事故数均有所减少,尤其是下坡事故数下降显著;1972年设置限制车速的交通标志牌后,下坡事故数又有大幅度下降,上坡事故数也有所下降;1973年增设自动雷达车速控制系统后,总体交通事故数下降。在70年代末,下坡交通事故数相对稳定下来,并且在绝对数值和相对趋势上基本与上坡保持一致。由此可见,在纵坡路段采取增加车道、设置安全标志等交通改善措施对于促进道路交通安全非常有必要。2.2 竖曲线道路纵断面曲线包括凸曲线和凹曲线两种。凸曲线的交通事故率AR 要比水平路段AR 大。虽然根据目前的资料还不

13、能建立二者之间确切的统计关系,但有一种趋势是肯定的,即小半径凸曲线的事故率要比经过改善设计后的竖曲线路段事故率高很多。另外,陡坡(即大于6%路段上的凸曲线发生交通事故的可能性更高。竖曲线的频繁变换会影响行车视距,这将严重降低道路安全性能,尤其在凸曲线路段,视距受限会大大增加交通事故率,例如在凸曲线后面如果存在一个急弯,由于凸曲线遮挡视线,驾驶员来不及反应极易造成交通事故。在白天或夜晚照明充足的情况下,凹曲线的视距并不是影响交通安全的关键因素。但是在夜晚没有照明的道路上,凹曲线必须考虑视距问题。3 横断面3.1 车道数与横断面型式道路的车道数和横断面型式对行车安全非常重要,因此有必要提出“车道数

14、安全影响系数”和“横断面型式安全影响系数”的概念。车道数安全影响系数是指道路上不同车道数对事故率的影响程度,它也是衡量道路交通安全的一个重要指标。横断面型式安全影响系数是指不同横断面型式对事故率的影响程度。无论是车道数安全影响系数还是横断面型式安全影响系数,系数值越高,说明对应的车道数或横断面型式对道路交通安全的影响越大。但从宏观分析可知,车道数越多,通行能力越大,行车越畅通安全。根据哈尔滨市76条道路的事故调查资料,得到城市道路对应不同车道数和不同横断面型式的事故率,如表1和表2所示,取四车道和两块板的安全影响系数为1,将其它车道数和横断面型式对应的事故率与其进行比值计算,得到不同车道数和横

15、断面型式的安全影响系数。分析表1数据可见,城市道路的事故率随车道数的增加而降低,但降低速度比较缓慢。双车道一块板型式事故率最高。当车道数为四车道时,增加中央分隔带将对向车流分离,事故率明显降低;增加机非分隔带后,虽然可以将机动车与非机动车分离,但对向车流问题没有得到解决,在我国机表1 城市道路不同车道数的安全影响系数 车道数 车道类型事故数(次事故率 (次/亿车公里道路数(条平均事故率(次/亿车公里不同车道数事故率(次/亿车公里车道数安全影响系数双车道双车道 169 1584 18 88 88 1.02 四车道 511 2075 25 83四车道有中央分隔带 4150 2 75 四车道 四车道

16、有机非分隔带 59404 4 101 86 1.00六车道 357 1078 11 98六车道有中央分隔带 2076176六车道 六车道有机非分隔带 214 450 6 7583 0.97 八车道 109 273 3 91八车道有中央分隔带 75 162281八车道八车道既有中央分隔带又有机非分隔带220 284 4 7181 0.94表2 城市道路不同横断面型式的安全影响系数横断面 型式事故数(次事故率 (次/亿车公里道路数(条平均事故率 (次/亿车公里横断面型式的 安全影响系数一块板 1191 10 011 61 164 1.26 二块板 111 520 4 130 1.00 三块板 273 1341 10 134 1.03 四块板 22041541040.80动车与非机动车的事故一般较轻,而对向车辆引起的交通事故往往非常严重,因此三块板型式的安全性较低。当车道数为六车道时,增加中央分隔带或增加机非分隔带后,事故率均有所降低,但两者之间的区别