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公路平交路口交通安全设施配套设置方法

摘要：近年来，交通安全设施作为保障车辆畅通、有序、安全运行的重要管控措施，其有效性及优化设置问题引起了人们的高度重视。特别是针对特定区域交通运行特点及安全性需求，研究包括单一设施或者组合配套设施的优化设置方法，以提升特定区域的综合安全管理水平。目前，国外针对交通安全设施的研究主要采用驾驶模拟技术及实地测试相结合的方法。中国针对设施的研究主要以实测为主，结合应用经验，较多的采用后评价方法解决安全设施的优化设置问题；同时，目前交通安全设施的规范和标准多是针对单一设施的设置方法，缺乏面向特定区域的多设施组合配套设置的思路，导致实际应用中设施设置不完整、不规范、不统一等。特别是针对干道交叉口来讲，由于控制目标的多重性，导致交通安全设施需求复杂，目前在中国尚未形成针对性的、统一的干道交叉口设施设置规范。
关键词：公路平；交路口；交通安全设施；配套设置
平交口作为道路交通网的重要枢纽点，虽只占整个公路网的小部分面积，但却是交通事故的集中发生地，许多国家均对平交路口展开了大量研究，既包括平交口交通事故的致因分析问题，也据此提出了大量的整改措施。研究表明，平交口交通安全设施与交通事故之间存在密切的联系。合理的交通安全设施设置对减少交叉口及其附近的交通事故具有重要作用。因此，如美国等一些发达国家，对平交路口的交通安全设施设置进行了严格规定，并相应出台了一系列的规范标准和操作指南，对规范交叉口交通安全设施设置起到了重要作用。
1公路平交路口及交通安全设施分类方法
按照道路相交形式、被交道路宽度、信号灯设置情况进行交叉口分类。根据道路相交形式分为十字形、Ｔ形、Ｘ形、Ｙ形、错位形及环岛等交叉口类型，根据被交道路路幅宽度分为大型和小型，根据信号灯设置情况分为有信号控制和无信号控制２种类型，２２类公路平交路口分类结果如表１所示。对交叉口常用交通安全设施按照功能将其分为指路类、车道指示类、路权指示类、路口警示类、行人警示类、危险警示类、速度警示类、防护类、畸形路口提示类和其他类型共１０类。
针对每种类型交叉口调查总结其典型安全性问题。以北京市Ｇ１０１国道（北京东直门至密云穆家峪镇）安乐路交叉口为例，该交叉口属于大型无信号十字形交叉口，车速过快及路权分配不明确是其主要存在问题。因此，依据交叉口实际设施设置形成现状组；根据中国标准《道路交通标志和标线》（ＧＢ５７６８．１—２００９）中规定应在交叉口区域设置的设施形成国标组；针对存在主要问题选取相应功能的设施组合配套形成专项组。由于黄闪警示灯在交叉口及隧道、桥梁的出入口等危险路段取得了良好应用效果，同时减速标线在下坡路段的减速效果明显，专项组主要选取的设施为黄闪灯和横向减速标线。以安乐路交叉口为例，所有类型交叉口均可形成设施组合方案。
2平交路口交通安全设施配套方案设置驾驶模拟试验
基于不同类型的交叉口及设施功能分类，形成针对存在问题的设施配套设置方案，同时选择评价指标，采用驾驶模拟试验，应用设施选择模型，评估不同类型交叉口的组合设施配置的效果，最终形成针对交叉口存在问题的设施最优设置方案。
2.1驾驶模拟试验场景设计
依据交叉口分类方法，Ｇ１０１国道中存在１２类典型交叉口，每个交叉口分别设计现状组、国标组、专项组１、专项组２这４组设施组合方案。为避免驾驶疲劳，驾驶模拟试验分为４个场景，场景１，２，４线形相同，包括１０个试验交叉口，场景３包括１１个试验交叉口，各交叉口间距１ｋｍ，全程约１１ｋｍ（场景３全程约１２ｋｍ），限速７０ｋｍ?ｈ－１，所有交叉口随机分布于各个场景中，试验过程中设置有若干干扰交叉口。
2.2驾驶模拟试验流程
招募１７名被试驾驶人，平均年龄３４．２４岁，平均驾龄１１．４７年。试验过程如下：（１）被试驾驶人在试验场景中试驾５ｍｉｎ左右，以熟悉驾驶模拟器操作方法及试验环境。如果试驾阶段被试无任何不良反应，该驾驶人参与正式试验。（２）正式试验时，被试驾驶人随机驾驶４个场景，根据场景中设施提供信息，前往目的地（怀柔、承德方向）。（３）如试验过程中发生意外，则从前一个交叉口重新开始测试。（４）正式试验结束后，被试驾驶人填写驾后主观问卷，以获取被试驾驶人对驾驶模拟舱及驾驶过程的主观感受。
2.3公路平交路口交通安全设施配套设置有效性分析
针对每种类型的交叉口，依据９项指标实现各设施组合的综合评价。以Ｇ１０１国道安乐路口为例，定义平均速度、加速度标准差、制动次数、制动功效、相对速度变化比、第一刹车点位、第一松油门点位、加速度标准差和加加速度９项指标的评价范围为交叉口前５５０ｍ至交叉口后５０ｍ之间，分别分析４组设施设计方案的有效性。
2.3.1安全性指标
通过控速及制动指标反映设施的安全性功效。平均速度指标专项组２效果最好（重复测量分析的Ｆ检验值Ｆ（３，４８）＝３．２３，ｐ＝０．０４３＜０．０５）；速度标准差国标组最好，而专项组２效果最差（Ｆ（３，４８）＝４．３２５，ｐ＝０．０２＜０．０５）；相对速度变化比指标专项组２减速效果最好（Ｆ（３，４８）＝２．９０５，ｐ＝０．０４５＜０．０５）；专项组２的制动功效（Ｆ（３，４８）＝３．３２，ｐ＝０．０４＜０．０５）最高，但制动次数（Ｆ（３，４８）＝１．３８，ｐ＝０．３１＞０．０５）设施组合之间不存在显著性差异。
2.3.2预见性指标
第一踩刹车和松油门位置分布，一定程度上反映驾驶人对于交叉口的预见性，专项组２的第一刹车点位（Ｆ（３，４８）＝３．４８，ｐ＝０．０３９＜０．０５）和第一松油门点位（Ｆ（３，４８）＝４．１０３，ｐ＝０．０２５＜０．０５）均提前于其他方案组，可见专项组２对前方交叉口具有很好的预见性。
2.3.3舒适性指标
加速度指标反映车辆运行状况的波动情况，体现驾驶过程的舒适性。专项组２的Ｊ指标分布更零散（Ｆ（３，４８）＝３．８７，ｐ＝０．０３８），说明专项组２的设施组合方案使得加速度变化更剧烈，且加速度标准差在专项组２时也最大（Ｆ（３，４８）＝４．０１７，ｐ＝０．０２８），体现驾驶舒适性较差，相反专项组１在该指标效果更好。
2.4公路平交路口交通安全设施配套优化设置
基于各项评估指标的统计分析结果，依据平交路口交通安全设施配套设置选择模型，针对各项指标进行方案间的两两比较，综合打分。以加速度标准差为例说明选择模型中具体应用，现状组、专项组１，２分别与国标组对比，现状组与国标组没有显著性差异，因此现状组得分为０；专项组１显著低于国标组，驾驶舒适性较好，因此得分为１；专项组２显著高于国标组，对舒适性不利，因此得分为－１。同样的方法可以获得其他指标相应的得分。与国标组对比专项组２总得分Ｑ为２，因此，该交叉口为安全设施最优配套设置方案。
结论
本文主要采用驾驶模拟技术，但是该方法针对外场测试同样具有一定的适用性。可根据实际交通条件及数据采集终端设备，适当选择合适的评价指标。同时，不可否认虚拟环境与真实条件存在一定感官上的差异，但之前完成的有效性验证表明，用驾驶模拟试验评价交通标志具有一定的相对有效性，该结果在一定程度上保证了该方法的可行性。
参考文献
[1]赵晓华，迟景昊，樊兆董，荣建.公路平交路口交通安全设施配套设置方法[J].中国公路学报，2017，30（11）：122-128.
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[3]迟景昊.国市干道公路平交路口交通安全设施配套设置方法研究[D].北京工业大学，2016.

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