隧道交通安全研究綜述

賀亞峰

1 概述

公路隧道是公路交通的咽喉,隧道路段不僅是交通事故的易發路段,而且隧道內交通事故往往后果嚴重,并且難于處理。高速公路隧道有著復雜的地理環境和特殊的建筑結構,一旦發生交通事故、火災事故將導致人員傷亡、設施毀壞、交通中斷,甚至造成環境破壞,造成無法估量的經濟損失。隧道交通事故屢見不鮮,很多隧道已經成為高速公路交通事故多發區和控制區。因此進行隧道交通安全的研究很有必要。

2 國內外研究概況

2.1 隧道中發生火災的研究

在公路隧道里,對交通安全危害最大的就是火災。隧道,特別是瀝青鋪筑的長、大隧道,由于瀝青的可燃性還有隧道自身的封閉性容易發生火災,并且一旦發生火災,往往要比在其他環境中產生更大的人員傷亡和財產損失,如果處理不當,將會成為重大安全事故。火災發生時,由于隧道中空氣不足,多產生不完全燃燒,發煙量較大,而且熱煙難以擴散,導致隧道火災初期升溫迅速,并且產生較強的熱沖擊。煙氣使能見度急劇下降,加之阻塞車輛的影響以及疏散口數量有限,容易發生二次交通事故。隧道發生火災的風險與隧道的長度、交通量、通行車輛類型以及對隧道的氣候條件等密切相關。

2.2 交通事故發生機理的研究

公路隧道由于其地理位置的特殊性和重要性,交通事故的發生率居高不下,那么對于其發生的原因方面的研究主要是從人、車、隧道以及管理來進行的。

人的因素主要指駕駛員生理、心理、技術經驗、交通行為等,包括超速行駛、疲勞駕駛、違章裝載、疏忽大意、行車間距小等。即駕駛員在行車過程中的觀察、判斷和操作三個環節出現了失誤而造成交通事故。

車輛的因素主要指車輛的使用性能(主要包括動力性、制動性、操縱穩定性、可靠性、舒適性等)和交通條件。車輛技術性能差、帶病車輛上路以及突發的機械故障等,從而導致了事故發生的成因特點和車型特點,而且車輛不安全狀態會引發人的不安全行為,所以應該不斷彌補駕駛作業空間人機工程學設計上的缺陷。

隧道的因素主要指隧道的幾何線形差、隧道內外路面抗滑性不好、行車交通環境差、交通設施配備不完善以及跟周圍景觀不協調等方面的因素。例如:隧道內環境照度低,故行車能見度差;環境噪聲大(包括洞壁的反射),影響駕駛人員的正常思維判斷和反應能力;洞內一氧化碳和煙霧濃度大,易發生火災。

管理的因素主要指由于管理方面的缺失和責任,導致公路隧道交通事故的發生。主要包括技術管理的缺陷,對駕駛員管理的缺失,交通安全管理和控制、安全監察、檢查以及交通事故防范措施存在缺陷。而且,管理方面的缺失對人、車、隧道和環境方面的因素均起著激發的作用。

2.3 隧道交通安全問題防治的研究

1)隧道設計方面的研究。最初在設計公路隧道時,套用或照搬隧道設計較多,對其土建工程考慮的比較周詳,而對交通安全等考慮得很少。從20世紀70年代短小隧道無交通安全設施的設計到80年代初至90年代,有了路面行車道標線、進出隧道限速、限高及禁止非機動車通行等常規交通安全標志牌,在長大隧道設計中更是考慮了監控、通訊、消防、照明等交通安全設施。

隧道洞口兩端道路的平縱面線形應與隧道內洞口的平縱面線形在一段距離內保持一致,以滿足設置豎曲線和保證停車或會車視距的要求。隧道洞口段應盡量采用直線段。洞口段應盡量避免設置緩和曲線,以保證洞口的行車安全[2]。

隧道的路面設計,隧道內部水泥混凝土路面和外部的瀝青路面過渡得當,保證可以提供足夠的附著力使得行車安全。

2)隧道運營方面的研究。對公路隧道研究主要集中在線形安全設計、行車視距理論、安全行車速度,以及人眼在行車過程中的動態視覺反映特性等。在隧道的運營過程中通過各種隧道安全保障管理體系,加強對人、車、路的管理,對行車速度和行車間距等加以控制以此減少交通事故的發生。

限速在隧道運營中是降低事故頻率的有效措施之一。為了保證行車安全,在流量和車型比例一定的條件下,超車車輛數與車速值有關,需求出車流超車度最大情況下的臨界速度作為整個車流的限速值,即可保證車流安全行駛。不同的限速值對駕駛員車速的選擇會造成不同的影響,駕駛員接受到限速信息后會做出車速調整以適應限速值。當車流經過限速區間后,整個車流的速度分布將發生變化。使車速均值趨于最大和車速方差(或標準差)趨于最小的限速控制即為最佳的目標限制速度。

3)發生事故之后的處理研究。火災之后的安全疏散:根據不同隧道總體布置與橫斷面形式的不同采取不同的安全疏散方式。基本的方式有兩種:由一孔隧道疏散至另一孔隧道;由一孔隧道疏散至安全區域,再由安全區域的出口疏散至地面。

前方發生交通事故,由于隧道的時間和空間封閉性,為避免二次事故,交管部門要做好交通管制工作,擺放好符合警示標志、標牌,引導過往車輛安全通行。有條不紊地進行疏散救護工作,要將現場人員引導護送,向安全區疏散,同時要查清現場是否有遺漏人員。另外管理部門應翔實記錄發生在隧道路段的各類事件、事故,不斷總結經驗。建立起隧道管理信息數據,將發生在隧道路段的重大、有代表性的各類事件進行歸類,匯編成易于一般工作人員理解的工作手冊或操作規程,指導實際工作。同時不斷更新數據的數量和可靠性,或者可以將數據納入計算機及其他隧道管理系統,使其具有良好的人機界面,便于總結、推廣。

2.4 隧道安全問題相關的研究

目前的公路隧道沒有安全等級劃分和安全設施的設計標準,設計者只能根據經驗和認識程度進行設計,運營安全隱患較多。長安大學夏永旭等根據影響公路隧道安全的各種因素進行了一系列的安全等級的研究并且取得了一些成果,提出了進行隧道安全設施標準研究的基本思路和方法。根據隧道發生事故的風險等級,曾祥平等進行了公路隧道安全評估方法的研究,為公路隧道設計和修復建立了規劃程序。另外對于隧道出入口的視覺、光線、通風照明等方面研究也取得了一定的成果。

3 存在的問題

目前國內外對于隧道安全問題的研究都是在隧道的火災防治,事故發生的原因和防治措施方面的研究,但缺乏施工過程中應該注意問題的系統研究。另外進出隧道的安全大部分是考慮通風照明、光線、視覺和線形,對于路面安全措施研究的比較少。

4 結語

我國公路隧道事業仍在持續、快速、蓬勃發展,公路隧道是一個復雜的交通系統,保證其安全性才能保證其高效、舒適、經濟地為人民的經濟生活服務。本文從各個方面介紹了隧道安全問題的研究現狀和存在的問題,具有重要的實際意義和社會價值,并且對于后續的研究提供了一定的參考。

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