公路设计对交通安全的影响
摘要:近年来,随着交通量的迅速增长,各类交通事故发生率也随之急剧上升,然而影响交通安全的因素是多方面的,如人、车、路、环境及交通管理水平等。本文从各方面研究公路设计对交通安全的影响,提出有关改善方法,从而达到减少或预防交通安全事故的目的。
关键词:公路设计；交通安全；影响因素
随着交通基础设施建设的全面展开,目前的交通环境得到了有利的改善,交通状况也有所好转,但是统计资料表明,交通安全水平并没有得到提高,由交通事故导致的经济损失和伤亡人数还在增加。虽然《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)调整了各级公路的设计车速、路基压实度值、桥与隧道的分类、公路的交叉口设计、交通工程及沿线设施与安全指标,引入了运行速度和安全评价的概念,但在公路设计对交通安全的保证作用上,仍然不完全明确。故本文深入研究了公路设计对道路交通安全的影响因素与改善方法。
1.事故成因分析
根据全国交通事故原因的统计数据表明:由于意外原因导致的事故占事故总数的3.68%,由机动车驾驶员原因导致的事故占94.54%,由非机动车原因导致的事故占0.72%,行人、乘车人原因占0.83%,而道路原因的比例仅在0.06%以内。
然而有关的研究表明,这种简单的将事故原因倾向于人的因素的统计方法与实际情况不符,缺乏科学依据。导致以上数据失真的原因主要是管理体制的问题。我国交通事故的数据采集、统计和管理由公安部门负责,除公安系统外,道路部门目前尚无专门用于交通安全研究的交通事故数据库系统。公安部门将事故定义为以上诸类,一方面是由于车辆、驾驶员均有保险,便于事故的后续处理;另一方面是交通管理部门的一线事故处理人员在处理事故时,只看重事故最后的结果而忽略了导致事故发生的本质,如因道路连续下坡而导致的制动失效的事故,往往归结于驾驶员采取措施不当或机械故障,而忽略了道路设计有无不当的原因。
良好的道路线形、平整坚固的路基路面、视线清晰的渠化交叉口以及结构坚固、净空合理的桥隧建筑物,能为驾驶员提供安全行车的可靠条件。而有缺陷的线形、抗滑性差的路面、缺乏渠化和控制不完善的交叉口以及净空和构造不规范的桥隧建筑物,常常是导致事故多发的潜在隐患。由于目前的公路设计中没有充分地考虑驾驶习惯,提供给驾驶员的信息量不足,不符合驾驶员的视觉心理反应,违反驾驶员的期望,所以导致驾驶员反应时间增长,来不及处理突发信息或因判断失误,导致最终操作失误而发生事故,而在统计时往往又把责任完全归结于驾驶员违章行驶。大量的交通事故资料表明,交通系统中的道路子系统作为基础设施,是影响交通安全的一项重要因素。为了从道路基础条件上提高整个交通系统的交通安全水平,有必要对道路规划设计中的交通安全意识进行系统研究,在公路的规划设计阶段就重视安全因素,使公路设计能有效地预防事故的发生。
2.公路设计对道路交通安全的影响因素与改善方法
一起交通事故的发生不仅仅是由交通系统中某一个环节的失调所致,而通常是两个或多个因素失调的综合体现。仅仅将事故的原因归结为人的因素是不客观的,公路路线设计因素在交通事故中也有非常重要的作用。
2.1视距
道路提供给驾驶人员的视野和视距是最重要的安全因素。良好的视距不仅能够保证驾驶员正确判断道路的行车环境,决定正确的驾驶行为,而且决定了驾驶行为的有效操作时间。行车时注视的位置是在车道的前进中心线上,其目高是以车体低的小客车为标准。在设计中经常用到的有停车视距、超车视距和会车视距。《公路工程技术标准》中规定了不同道路等级的视距标准,但是这个标准在引用时仍然有欠缺:我国混合车流中,小汽车的比例及数量在逐渐增加、小客车的全高有所降低;我国驾驶员的身高普遍比较矮,这些因素与视距和设计速度有密切关系;再有,我国驾驶员对速度的守法意识比国外发达国家要差得多,所以规范中所确定的视距值比较保守。双车道公路的行车特征是超车时经常要占用对向车道,为保证行车安全,规范规定:双车道公路应间隔设置具有超车视距的路段。但对于具有超车视距的路段的比例、设置形式并没有严格界定。设计中应该注意沿线视野和视距要满足道路条件允许超速情况下行车视距和行车净空的要求;双车道公路超车路段长度占路段总长度之比,应该满足通行能力、通行舒适性、通行速度基本连续以及驾驶习惯等要求;对于不能满足视距的地方必须设立交通标志或采取强制分道行驶或减速的措施。
2.2平面线形
平面线形设置是否合理与驾驶员的心理、视觉和习惯有着密切的联系。选用曲线半径时,应注意前后线形的协调。在设计过程中,应考虑将车辆速度设计成为车辆在该路段上的自由行驶车速,因为长直线或线形较好路段,驾驶员难以控制到设计车速,一般行驶车速要比设计车速高,所以在连接长直线的曲线段不能采用最小圆曲线半径。从地形条件好的区段进入地形条件较差区段时,曲线的技术指标应逐渐过渡,防止突变。设计中应该注意,当道路条件与交通环境较好时,驾驶员有可能以大于设计行车速度的速度行驶,平曲线半径要能与实际行驶车速相适应;回旋线参数A的选用要符合允许的最大离心加速度变化要求;连续多个平曲线路段曲线半径的变化要建立在速度平稳运行的前提下;当地形地物条件受到限制而采取了极限半径时,应同步设计相应的安全措施。
公路线形是在已有自然条件的基础上进行考虑的,设计首先应考虑与自然地形相协调,虽然沿自然地形的平滑线形要比以直线为主、填挖方多的公路线形更美观,且可以避免由于修建公路而破坏沿线的生态环境,从保护自然的角度或从工程费、施工、养护费以及节省劳力的角度看都是好的,但设计连续曲线的线形会使驾驶人员容易疲劳,不能沿着车道有秩序地行车,所以应尽量避免。在长大下坡道尽头应避免设置小半径曲线。如针对交通事故多发段的调查研究发现,在连续下坡超过3km路段的尽头,由于设置较小半径的曲线诱发的交通事故占到相当高的比例。因而在设计中对长大纵坡及较长直线段的尽头,宜模拟车辆可能运行的速度来确定曲线半径,并尽量采用良好的视距。现行规范对直线的最大与最小长度进行了限制,而一条公路的直线与曲线的长度应该首先考虑工程造价和技术经济价值,规范参考国内外的经验值对最大直线段长度进行控制是不科学的。长直线之所以危险是因为长直线易影响驾驶员的驾驶行为,即视点前移、视觉疲劳、容易超速。但为改变驾驶行为而把直线取弯,延长道路长度,增加工程造价并不明智。应该通过改善驾驶员的视觉和心理反应,间隔设置强制车速控制技术措施,如在每公里内均匀间隔地设置糙化路面、振动标线,或者通过交通标线压缩车行道宽度、设置交通标志等,或者改变道路两侧景观从而改变驾驶员的视野和驾驶行为。对短直线路段的汽车运行速度应予以充分考虑,并对此进行检查,确保直线段与相邻曲线段的车速差不超过20km/h;同时应采用透视图法检查线形,特别要避免在实际运行时形成的断背曲线,曲线间的直线最小长度还应满足超高渐变段的长度要求。
2.3平纵组合
行车安全性的高低与不同线形之间的组合应该协调,不良的线形组合往往是导致交通事故的主要原因。如在长直线上设置陡坡,当汽车在长直线上行驶时,司机容易高速驾驶汽车,加之设置陡坡,汽车的行驶速度会远远高于计算行车速度,这样极易造成道路交通事故;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,这种道路线形容易使驾驶员产生错觉,把短直线看成是反向曲线,而发生操作错误,酿成事故。在直线路段的凹形纵断面路段上,驾驶员位于下坡段看对面的上坡段,容易产生错觉,把上坡的坡度看得比实际的坡度大,这时驾驶员就有可能采取加速以便冲上对面的上坡路段,从而引发交通事故;在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线底部插入急转弯的平曲线,前者会因视线小于停车视距而导致急打方向盘,后者在超出汽车设计车速的地方仍然要急打方向盘,这样做都容易引起交通事故的发生;在平曲线内若纵断面反复凹凸,就形成只能看见脚下和前面,而看不见中间凹陷的线形,因而容易发生交通事故;转弯半径较小的平曲线与陡坡组合在一起时,则会使事故剧增。故对平纵组合的设计应注意以下几点:设计合成坡度应该注意不设计急弯和陡坡相重叠的线形;平竖曲线重叠时,平曲线应该稍长于竖曲线,做到平包竖;凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部不应设计小半径平曲线,若接近极限值应考虑在小半径平曲线上设置较大高度的导向设施以弥补视距不足;凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部应防止出现反向平曲线的拐点;直线上的纵断面线形要防止出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。曲线超高值要与计算车速、曲线半径、路面类型及气候条件取得力学上的平衡。
3.结语
在交通事故成因中不单指人和车，公路的设计也有其成因，而这点我们往往忽略。本文根据公路交通系统的各个方面对交通事故影响的分析,对公路设计因素与交通安全的关系进行了研究,希望能对改进公路设计、减少交通事故的发生率起到一定的指导作用。