基于交通安全的高速公路线形组合综合效应分析.doc

基于交通安全的高速公路线形组合综合效应分析
　　人们对交通事故成因的熟悉是一个逐渐发展、深入的过程。早期的研究认为事故的发生是由单因素造成的，即认为驾驶员失误是造成事故的主要原因，如何控制驾驶员行为是交通安全研究的重点。
　　近年来，交通安全科学不断发展，特别是系统工程原理在交通安全工作中的应用和研究，使人们开始从系统的角度来看待公路的交通安全问题，逐步熟悉到公路运输系统是一个由人——车——路——环境所组成的动态系统，该系统内各元素间是互相作用的。
　　人——车——路——环境系统的动态过程实质是对信息收集、处理并做出响应的过程。系统依赖的基础条件是道路，道路交通条件作为输入的信息可直接作用于驾驶员，也可通过车辆产生的响应最终传递给驾驶员。道路信息输入的正确性、信息量、信息水平是交通安全的重要条件，其信息传递的可靠性决定整个交通系统的安全性能。
　　研究道路条件与交通安全的关系，首先要研究道路线形条件与交通安全的关系。因为，影响安全的道路因素有很多，如：道路等级、平纵面线形、横断面制定〔路面宽度、路肩宽度计状况、车道宽度〕、路上的交通流特征〔交通量、车辆组成、是否分向行驶〕、道路所处的大环境〔地理条件、气候状况〕及路面状况等，其中除路面状况、平、纵面线形因素外，其他因素都是影响整条道路交通安全的宏观因素。因此具体到事故在道路中的分布或事故率在道路沿线上的变化主要由道路线形因素和路面状况来决定。但路面状况又是一个不确定因素〔随时间和养护力度变化〕，因此从统计的角度长时间来看，道路线形条件才是决定事故在道路分布的主要因素。特别是对大量的高速公路事故多发地点进行调查研究后发现，道路线形条件是造成事故多发地点的一个主要原因。因而，本文从交通安全的角度出发，在浅析道路线形几何要素的基础上，对高速公路道路线形组合效应做深入探讨。
　　1. 高速公路道路线形的几何要素
　　道路线形是道路中心线的空间描述线。它在水平面上的投影形状称为平面线形，在垂直平面上的投影形状称为纵面线形。
　　1.1 平面线形
　　道路平面线形主要由直线、平曲线和缓和曲线三部分构成。
　　直线是高速公路的主体线形。就直线与道路交通安全之间的关系而言，国外有资料指出：一次直线的最大长度小于3min行程对交通安全比较有利。施行证实：无论是一般公路还是高速公路，过长的直线段易使驾驶员因景观单调而产生疲惫，导致注意力分散，一旦遇见紧急状况，常因措手不及而肇事；另外，驾驶员在长直线路段容易开快车，致使车辆在进入直线路段末端后的曲线部分时速度仍然比较高，假设碰到弯道超高不够或其他偶然干扰，往往导致交通事故的发生。
　　平曲线即弯道。平曲线路段与交通安全紧密相关的重要因素有：最小平曲线半径、超高、视距。
　　缓和曲线通常采纳回旋线，是曲率随着曲线长度成比例变化的曲线。当回旋线参数C较大时，缓和曲线的曲率变化比较缓，驾驶员易感到线形的连续性，易于操作方向盘。反之，C较小时，驾驶员操作困难，容易产生事故。
　　1.1.1 最小平曲线半径
　　调查说明：当平曲线半径变小时，事故率倾向显著增加，原因多为驾驶员在开始转弯之初未能及时减速引起车辆行驶状态的突变所致。此外，小的平曲线半径可能使汽车在运行时视线盲区增大，特别是道路急弯和陡坡结合时，常引发重大交通事故。
　　1.1.2 视距
　　视距是确保道路行车安全的重要因素之一。在平曲线与竖曲线上超车时，视距不够是引起交通事故的主要原因。统计资料说明，道路平面线形上视距不够引起的道路交通事故数量，没有在纵断面线形上所反映的显然。由于高速公路有中央分隔带，无对向车流，所以主要合计停车视距。在特别状况下才合计超车视距。
　　1.1.3 超高
　　为抵消车辆在曲线上行驶时所产生的离心力，将路面作成外侧高于内侧的单向横坡的超高形式。合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提升汽车行驶的稳定性与舒适性。
　　1.2 纵断面线形
　　纵断面线形主要是道路前进方向上坡、下坡的纵向坡度和在两个坡段的衔接处插入的竖曲线。其对交通事故的形成有着直接影响。一般状况下，下坡行驶时发生的交通事故数量要比上坡行驶时多出1～2倍，并且由于上、下坡行车条件的不同，发生事故的数量差异在较小纵坡条件下就开始反映出来。当在长距离的纵坡路段上行车时事故数量大大增加，表1数据来自德国高速公路的调查资料。可看出在长距离的纵坡路段上行车时容易造成交通事故，且随坡度的增加而增多。冬季路面有冰雪，状况更为不利。