八达岭高速公路路段安全改造方案.doc

八达岭高速公路路段安全改造方案
唐琤琤 吴京梅 张巍汉 张高强 何勇
（交通部公路交通安全工程研究中心 北京 100088）
摘要 本文通过对八达岭高速公路进京方向潭峪沟隧道出口路段的道路状况、事故情况的调研，在充足分析事故成因的基础上，提出了安全改造方案。
关键词 八达岭高速公路 事故 安全 改造
Improving Project of Traffic Safety on the Section of BADALING Freeway
TANG Chengcheng WU Jingmei ZHANG Weihan ZHANG Gaoqiang HE Yong
(Road Safety Engineering Research Center, M.O.C, Beijing,100088)
Abstract This paper analyzes the course of traffic accident and proposes the improving project of traffic safety on the section of BADALING freeway via the research on the road and the accident of the section.
Keywords BADALING freeway Traffic accident Safety Improving

0 前言
八达岭高速路是北京至张家口110国道主干线的一部分，起于北三环马甸桥，终于京冀交界的康庄，全长八十二公里。岭高速主线是丹东—拉萨国道的组成部分，北京市的一条重要的对外放射线，也是通往西北运送的干线。联络线顺畅连接北京与延庆，使八达岭高速公路上的车辆进入110国道，对于冀煤外运、内蒙古牛羊肉进京、张家口反季节蔬菜的销售以及对北京卫星城建设和郊县科技园的开发起着重要作用。此外，八达岭高速路从市区直达举世闻名的八达岭长城，是北京最繁忙的旅游路线，沿线的旅游风景区星罗棋布，涉及八达岭长城、十三陵、居庸关、康西草原等。
从上述描述可以看出八达岭高速的双重定位，既是小车、客车为主的旅游线路，又是大车、货车为主的货运线路。而这两者的需求从建设到运营管理都是互相矛盾的。八达岭高速公路由于地处山岭重丘地形，因此设计时路线的一些指标不可避免地采用部分设计极限值。先天局限性而又承担着互相矛盾的双重需求，加上严重的超载等多种因素的共同作用，决定了其必然的事故多发的宿命。
这从实际运营中得到了证明。八达岭高速公路进京方向潭峪沟隧道出口路段从通车以来事故频发，人民生命财产损失严重，影响重大。为了改善路段安全状况，减少交通事故，更好地发挥其作用，2023年5月，交通部公路交通安全工程研究中心受北京市首都公路发展有限责任公司的委托，对八达岭高速公路进京方向潭峪沟隧道出口路段进行安全改造设计。在北京交通管理局海淀支队以及首都高速公路发展公司、八达岭高速公路管理处的协助下， 对八达岭高速公路进京方向潭峪沟隧道出口路段的道路状况、事故情况进行了调研，在充足分析事故成因的基础上，提出了安全改造方案。

1路段事故状况
八达岭高速公路进京方向潭峪沟隧道出口段（55至50公里路段）自开通至今，一直是事故多发路段。自98年11月山区二期工程开通至今，此路段共发生各类交通事故167起，伤103人，死亡36人。其中，特大交通事故19起，伤43人，死亡29人；重大交通事故7起，伤7人、死亡7人；一般事故141起，伤53人。因货运机动车长距离下坡连续使用制动，导致制动失效冲进紧急险区的车辆400余辆，冲入山沟的47辆。
2023年1月至7月，通过控制货车进入，即在西拨子和营城子等入口设立5吨以上货车禁行标志，大货车分流绕行110，因制动失效导致的交通事故一度得到遏制。但自2023年11月18日，河北省至北京市高速公路全线开通，从河北省直进入高速的货车剧增，交通事故也随之飙升。从2023年11月至今全线开通仅半年的时间，此路段共发生各类交通事故9起，伤23人，死亡11人，与全线开通前6个月事故7起，伤10人，死亡4人，相比分别上升了28.6%、上升130%、上升175%。

2路线状况
在1993年进行本道路方案设计时，我国还没有颁布真正的高速公路设计规范，只能依据当时既有的山岭重丘地形一级公路的指标，并借鉴了日本的公路规范进行选线、设计。事实上，由于日本的路面材料、道路结构厚度、车辆性能等比我们的条件好，其规范比我国的要宽松。所以，从当时的标准来看，该路段是基本满足的。1994年，我国的高速公路设计规范正式颁布，有3公里路段超标。具体设计描述如下：
该段道路设计标准为山岭重丘地形的高速公路，设计时速60公里/小时。路面宽度11.5米，其中左右侧路缘石各宽0.5米，1条小型车道、1条大型车道各宽3.75米，应急车道宽3米。
隧道出口里程桩号56.7公里,坡路段终点里程桩号50.1公里。该段道路设计长度6588米，约6.6公里。高差234.33米，平均纵坡值3.56%。此6.6公里道路纵坡共分14个坡段，有7段 纵坡值大于或等于4.5，有2处超过现行规范：
第一段：纵坡值2.7%，长度438米。在规范允许范围内；
第二段：纵坡值1.37%，长度400米。在规范允许范围内；
第三段：纵坡值3.99%，长度1400米。超过规范；（4%时，坡长要小于1000米）
第四段：纵坡值4.99%，长度400米。在规范允许范围内；（未设缓和坡段）
第五段：纵坡值4.27%，长度360米。在规范允许范围内；
第六段：纵坡值5.5%，长度380米。超过规范；（未设缓和坡段）
第七段：纵坡值5%，长度390米。在规范允许范围内；
第八段：纵坡值2.7%，长度530米。在规范允许范围内；（缓和段）
第九段：纵坡值 5%，长度340米。在规范允许范围内；（未设缓和坡段）
第十段：纵坡值3.45%，长度340米。在规范允许范围内；
第十一段：纵坡值4.56%，长度560米。在规范允许范围内；
第十二段：纵坡值0.49%，长度190米。在规范允许范围内；（缓和段）
第十三段：纵坡值3%，长度450米。在规范允许范围内；
第十四段：纵坡值0.5%，长度400米。在规范允许范围内。

3事故因素分析
3.1 车的因素
事故的首要因素是车辆问题。所发生重大交通事故车辆所有为货车，重要问题是货车超载，经2023年1月至5月事故情况登记表白，核载5吨的实际载重约4.6倍，核载10吨的实际载重约3.2倍，核载12吨的实际载重约1.9倍，加上自身车重，潜在危险十分严重。
此外，事故车辆所有为国产车：解放、东风、斯太尔、乘龙等，国产车的质量不也许承受如此重量的超载仍然保持良好的工作状态。
3.2 人的因素
外地司机路况不明：经调查，本路段发生交通事故的车辆司机多是外地来京司机，对本路段路线变化不清楚，对标志不太注意，警惕意识不强；
刹车方式选择不妥：现大型货车的驾驶员一般不用汽刹车，因素是，强制回风会损发动机；他们多靠刹车毂，通过这段路时要屡屡地踩刹车，容易导致刹车轮毂过热，而刹车毂几次温度上升到300度以后，很容易快速上升，导致刹车失灵；
夜间行车疲劳驾驶：经2023年1月至5月事故情况登记表白，9起重大交通事故中有6起发生在晚上，占67％，说明司机夜间行车，可视条件差并且容易疲劳产生交通事故。
3.3 路的因素
道路设计存在缺陷。规范之内，几个极限指标连用，第四、五、六、七这四段纵坡总长度1600米。虽然其中三段分别满足规范标准，只有一段超标，但是规范又有规定：当几个连续纵坡值均大于4%时，连续坡段总长度不能超过1500米，并且在纵坡坡长达成限制值前，应设小于3%的缓和纵坡段。显而易见，这四个连续坡段是超过规范的。假如加上第三段超标的影响，3000米形成几个不利因素的叠加，容易诱发交通事故。事实上，此3000米路段，即里程桩号55.9公里至52.9公里的3公里路段，确为事故多发点段。
标志设立存在问题，一些重要信息强调不够。进入隧道前，没有警告隧道内长下坡，潭峪沟隧道3.45km，2.7%纵坡。隧道出口前，没有提醒隧道出口后仍然是连续下坡，等到司机出隧道口后容易产生松口气的想法，事实上危险就在眼前。此外，由于这段路事故多发，标志先先后后设立，标志数量较多，但缺少系统性。
3.4 环境的因素
前方车辆停车：由于出隧道后较长下坡，假如有事故车辆停车，使司机容易紧急刹车而导致翻车事故；
避险车道有车：在司机发现车辆没有制动时，想进入紧急避险车道，但由于车辆较多而进不去，或因紧急避险区内已有失控车辆，从而加重了事故后果。

4现有安全措施
此路段已经采用了如下一些安全措施：
①设立紧急避险车道：目前使用中有2处，建设中有1处，货车制动失效可以进入紧急避险车道。
②设立大货车制动系统冷却设施：在潭峪沟隧道出口设立了货车制动系统冷却池，对过往的货车制动系统进行冷却、降温，防止刹车片碳化，导致制动失效。
③施划减速带和防滑外缘线：在潭峪沟隧道至进京49公里路段，施划减速标线，提醒司机减少车速。
④设立可变情报板：共2处，滚动播出“制动失效车辆，请及时进入紧急避险区”等字幕进行宣传，提醒驾驶员进入事故多发地段，谨慎驾驶，注意行车安全。
⑤设立限速标志：在道路右侧设立限速标志，小型车限速60km/h，大型车限速40km/h；
⑥将车道重新划分为小车道、大车道和应急车道，以地面文字和标志标示；
⑦在连续转弯和急转弯处安装警告和限速标志；
⑧违章超速检测：设立摄像机对车辆进行车速检测，迫使司机控制车速，减少事故发生。
尽管采用了上述种种措施，但并没有从主线上解决问题，交通事故仍然经常发生并呈上升趋势。

5建议安全改造方案
通过以上分析可以明确：重大事故多发的因素一方面是大货车超载。G110公路延庆段正在改建中，预计2023年终通车，届时将引导大货车改行G110，减轻八达岭高速公路压力。 在此项措施实行之前，可考虑以下安全改造方案：
措施一 增长避险车道
避险车道是减少制动系统失灵车辆事故的有效设施。现有2处避险车道使用表白已经明显不够用，并且避险车道建设存在问题，一是避险坡道的长度不够，车辆有冲出避险车道坠崖的记录；二是同时车辆进入避险车道难以移出，需要花费两天时间；三是进入避险车道入口处无过渡段，不适合车辆的行驶需求，更不必说刹车失灵的车辆和心中恐慌、手足无措的驾驶员。现在在k51+100处正修建1处避险车道。根据现场考察的线形和车辆行驶轨迹，建议在k52+700附近增设1处避险车道。位于连续5个下坡的坡脚处，5个纵坡分别为3.99、4.99、4.27、5.5、5。抱负的避险车道形式如图1所示：运用地形，加长车道，使车辆能自行绕回高速公路或前进方向靠拖车拖出避险车道。

图1 避险车道平面示意图
方案实行时，k52＋700拟增长的1处避险车道，改为运用公路用地建成一简易停车区。经向驾驶员问询从谭峪沟隧道出口冷却站驶出，通过这一段的连续大下坡，到达此处基本上感觉刹车系统较热，需要停车修理或冷却，修建停车区比避险车道会更有效。
措施二 横断面加宽
由于受地形限制设计多采用极限值，也是事故多发的一个重要因素。现场考察k52+150～k51+500所处小半径曲线段，曲线半径为300米。这一段公路右侧（曲线内侧）尚有部分公路用地，可运用此用地，对这一段路线的横断面进行加宽，改善曲线半径较小导致的行车局限。
曲线内侧加宽后，仍然维持大小型车分道行驶，小型车车道行驶轨迹不变，大型车车道在曲线内侧加宽。加宽部分进行运用标线和突起路标进行渠化，大型车车道右侧尽量保证紧急停车带。见图2。

图2 曲线内侧加宽车道渠化示意图
方案实行时取消了加宽段的小车道与大车道之间的渠化曲线。这里的首要需求是驾驶员停车修理、冷却，因此，加宽是为了向更多的车辆提供停车检修的场地。
措施三 提高护栏防撞等级
从已有的护栏是满足公路设计标准的。由于事故频发，这一段护栏已经加强，采用双波形量护栏与双波形梁护栏的组合形式。但是目前这种组合护栏的设立存在三个问题：
一是组合护栏的高度局限性。我国现有的JTJ 074 《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》中规定了波形梁护栏的设立高度，即横梁的中心高度在路面或路缘石面上60cm处，对于这种组合形式未作规定。现有一道波形梁护栏的设立高度可有效地防止小车下钻并部分防止中型车上越，现在为了防护大车而增设的又一道波形梁护栏应设立于现有护栏之上，而不是目前八达岭高速公路设立的形式。
二是护栏立柱的埋深局限性。由于立柱位于石方区及浆砌片石的挡墙处，打入困难，当时施工时使用风镐钻入深度不够。
三是护栏的防撞等级不够。从护栏改造后的发生事故看，例如调研小组碰到的5.14事故，两道双波形梁护栏的防护对超载的大货车仍显局限性。上述两个因素也是影响护栏防护能力发挥的重要因素。
建议提高这一段护栏防撞等级。可采用两道三波形梁钢护栏或混凝土护栏（1100mm高度以上）。考虑到年终之后G110延庆段改造通车后大货车分流，八达岭高速公路恢复旅游线路的定位，建议采用两道三波形梁钢护栏。
措施四 加强标志信息
从事故资料看，重大事故多为外埠车辆，司机不明路线情况引发。应统筹安排标志设立，充足发挥已有设施（可变情报板）的作用，并增长警告和指示标志，反复强调信息。原则有二，一是使司机充足了解路况，二是使司机充足了解制动冷却站和避险车道等设施状况，对的和充足使用这些设施。具体措施说明如下：
①隧道入口前k58+950处标志如下照片。

此标志信息过于集中，驾驶员来不及读完就驶过去了。建议将信息分解、反复，达成设立目的。
·k59+100可变情报板滚动显示“隧道内及出隧道后连续下坡，注意慢行”、“隧道出口处大货车制动冷却站，所有大型货车必须进入，免费使用”等信息。
·隧道前1km及2km处设立连续下坡的告示牌（隧道内及出隧道后连续下坡）。
·隧道前0.5km及1.5km处设立指示标志（隧道出口大货车制动冷却站）。
·考虑到路面标记“大型车 40”，限速40的标志可不再立，可反复路面标记。
②隧道入口前的隧道警告标志一般用于双向行驶、不好的隧道口前，这里可以不用，建议改成“下陡坡”的警告标志。

③出隧道后多处（近10处）设立了照片所示的标志，建议使用图形标志，目的同样，但是由于图形认读时间短可以达成更好的效果。
这一路段已经设立了近10处的“反向弯路”、“急弯”、“连续弯路”的警告标志，建议在隧道出口处及以后每一纵坡较大的坡段开始处设立“下陡坡”的警告标志。
④在出冷却站后k56+050处有一可变情报板，应充足运用此设施，建议滚动显示“前方连续下坡 急弯”、“前方事故多发路段”。
⑤k54+380处门架是为了架设摄象机，建议根据其受力情况增长标志“小型车道”、“大型车道”。

⑥参考加拿大的做法，在避险车道入口处增长“避险车道”的警告标志。
⑦改变一些标志版面用词，使标志更加直观、明了。“制动失灵”改为“刹车失灵”、“紧急避险停车区”改为“紧急避险车道”。
措施五 增长太阳能频闪标志
这一路段由于地形险峻、事故多发、设施众多，标志的数量已经较多了。这一路段的标志数量约45处（两块标志架于一个柱上算一处，涉及可变情报板、不涉及线形诱导标）。这样有两个问题，一是增长驾驶员的生理承担，从而影响驾驶员对标志的认读；二是由于标志众多，重点标志或关键标志不突出，影响驾驶员对重要标志的认读。参考国外的经验：重要标志采用动态（频闪、照明等）形式。
措施六 增长其它安全设施
①针对重大事故都是大货车的情况，已经采用了大小型车分道行驶的措施，建议加强此措施，一是车道分界线采用实线，二是路段上多次反复 “大型车、小型车” 的路面标记。
②施划了减速标线的路段，路侧有紧急停车带的，大型车往往行驶在紧急停车带上，建议在紧急停车带上施划渠划标线。
③加强路面减速标线的养护，保证其作用的发挥。
④增设轮廓标，增长夜间行车安全性。避险车道入口前轮廓标采用红色。
措施七 加强管理措施
①在潭峪沟隧道出口处，加强管理，使大货车所有进入冷却站，进行制动系统冷却。
②对进入冷却站的所有大货车进行刹车检查，有问题的修理后方可进入高速公路。
③考虑到标志认读的有效性，更为直接和经济的做法是，在康庄收费站进入八达岭高速公路北京方向入口处随通行券发放宣传卡。宣传卡上说明前方路况、设施状况及使用情况等。这样使外地司机提前了解路况，配合标志使用，充足发挥标志的作用。
④冷却站内设立静态或动态的宣传栏，显示前方道路弯路、长下坡危险，事故多发，谨慎驾驶，前方避险车道情况及使用，大小车型分道行驶，限速等情况，甚至可以显示一些事故资料、照片等以达警示作用。设立位置最佳位于停车区附近，靠近冷却站出口。

6结语
由于运营的因素，现在进行的安全改造不太也许采用路线上的措施；
上述措施可以同时应用，也可以选用其中一种或几种，都将会一定限度上减少事故次数、减少事故严重度。
前一阶段的管理经验和事故资料都证明了重大事故频发的主线因素是大货车超载，假如不彻底解决此问题，这段路的事故状况不也许彻底改善。所有这些技术措施都不也许解决管理问题。
上述改造措施已于2023年9月底完毕，交通部公路交通安全工程研究中心将追踪改造后效，进行进一步的安全评价。