山區高速公路設計及其交通安全問題

阮雪飛

（貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550022）

0 引言

公路是我國最重要的交通基礎設施之一，其對國民經濟和社會發展具有極其重要的作用。近年來，隨著社會經濟的發展進步，道路交通路網建設日趨完善，高速公路逐漸成為山區路網建設的重要內容之一。山區地形、地質條件復雜，給高速公路的設計施工帶來了一定的困難，常要在溝谷縱橫之間進行開挖，或通過橋隧相接的形式進行施工。當前，在高速公路建設向山區大規模發展的趨勢下，其施工安全更面臨著嚴峻的形勢。因此，對山區高速公路進行設計時，應不斷提升設計理念，堅持“安全第一，環保優先”的原則，根據工程具體需求選擇合理的設計指標，確保高速公路投入使用后的安全可靠。

1 山區高速公路設計中的線形問題

山區高速公路設計中常有線形設計不合理的情況，使得山區高速公路的事故多發地段大大增加。為了降低交通事故發生的概率，必須要強調以曲線為主的路線設計思想，這樣才能做到路線與地形、地物、景觀等條件的相互協調。設計中應對圓曲線半徑和緩和曲線長度進行精心設計和選擇。

1.1 圓曲線半徑的選取

根據現有規定，圓曲線半徑的最小值分別為不設超高圓曲線最小半徑、一般最小半徑和極限最小半徑三種。在具體工作中，要根據實際情況進行選取，一般而言，如果考慮行車的舒適程度，一般盡量選擇較大的曲線半徑，但由于山區地形條件較為復雜，受地質、生態環境等因素的影響，往往難以做到選取較大曲線半徑。因此，綜合行車安全性、舒適性等因素，對各種車速進行綜合考慮，采用一般最小半徑比較有保障。而極限最小值則需要結合當地環境，在自然條件極端惡劣的路段，方能慎重使用。

對曲線半徑的選擇需要對車速、地形、經濟技術能力等諸多因素進行綜合考慮。公路緩和曲線采用回旋線，理論上與汽車緩和行駛軌跡相一致，因為這種曲線具有一定的自由度和靈活性，對地形的適應能力較強。選用小半徑時，則對緩和曲線設置長度進行設計，較長的緩和曲線可以獲得更加圓滑的順適線形，對行車安全有一定的幫助。

1.2 確定曲線間直線長度

根據相關規定，計算行車速度大于60km/h的情況下，同向曲線間的最小直線長度不小于計算行車速度的6倍（這里的比較是數值的比較，即最小直線長度以m計，行車速度以km/h計），而反向曲線間的直線長度以計算行車速度的兩倍為宜。考慮到山區復雜的地形、地質、生態等條件，上述數據只作為設計的參考，要結合實際的地形、地質條件綜合確定。另外，如果不同的設計師對超高的過渡模式選取不同的直線長度，路容和排水都將受到一定的影響，甚至對駕駛員的視覺反應造成干擾，從而影響其行車時的心態，形成交通隱患。因此，必須綜合各方面因素，對曲線間的直線長度進行確定，以保證行車的安全。

1.3 豎曲線與平縱曲線的配合

我國對豎曲線的最小半徑和最小長度有明確規定，高速公路設計中必須滿足這些規定。但是，良好的立體線形應由平、豎曲線兩方面均衡來獲得，一般認為當平曲線半徑不大于1 000m時，平、豎曲線的半徑以1：20~1：10為宜。總結以往經驗可以得出，當豎曲線包含在平曲線之內時，取平、豎曲線的均值，這樣得出的線形符合當代審美要求，但是在山區修建公路時，由于地形比較復雜，常常難以滿足上述要求。

2 山區高速公路設計中的視覺問題

高速公路之所以事故頻發，除了其本身的問題外，人為因素也是一個重要原因，這也與國外的統計情況一致，駕駛員違規操作、疲勞駕駛、隨意變更車道等情況最為普遍，除此之外，還有駕駛員無法根據車速、線形和公路兩側的景觀迅速變化作出判斷，也是造成高速公路事故頻發的重要原因。由于駕駛員對路面交通信息的判斷主要來自于視覺和聽覺，這也與駕駛員的視力有很大關系，并且在快速行車過程中，由于駕駛員、道路環境中的物體相對運動，人眼分辨物體的最小距離會相應增大，駕駛員視力會有一定的下降，并且速度越快，視力下降越多，視野越窄。如果道路兩側的建筑物不能明確地對線形變化趨勢進行反映，就容易導致駕駛員判斷的失誤，從而引發交通事故。

由此可見，視覺信息對駕駛員的安全行駛發揮著至關重要的作用，是保證高速公路安全行駛的基礎。由于駕駛員的視覺主要受到周圍光線以及變化的景觀的影響，尤其在穿越隧道時，內外亮度的差別容易使駕駛員分辨不清隧道入口，因此隧道照明不充分容易使人眼在視覺上有滯后性，即當人從較為明亮的環境進入燈光較暗的環境時，需要經過一段時間才能逐漸適應，看清前方，這在行車時相當危險。而當白天車輛通過較長較暗的隧道，接近出口時，視覺又一時難以適應強烈的亮度，也會降低出洞時的視覺功能，對判斷車距造成影響，從而引發交通事故。如果夜間行車，則與白天完全相反，在黑暗的情況下，駕駛員難以分辨前方路況，無法躲避障礙物。加上在隧道中，車輛排除的尾氣受到車前燈的照射，形成光的散射，也會使得駕駛人對路況的準確判斷能力大大降低。

因此，在對山區高速公路進行設計時，應結合本地的自然環境，因地制宜地對景觀和路況進行設計，增加能夠緩解司機視覺疲勞的元素，如添加自然色彩，以改善駕駛員視覺效果。通過綠化設計，對駕駛員的視線進行誘導，以減輕長時間高速行駛造成的視覺疲勞。在設計過程中，主要結合本地的植被、地形等特點，力求將公路與地形地貌完美結合，形成和諧優美的景觀，減少色彩太過刺眼等情況對駕駛員造成的負面影響。在隧道出入口處應注意亮度的過度，避免出現內部裝飾過于突兀與整體環境有明顯差距或照明亮度太大等問題，必要時可以設置一些過度景觀帶，以確保駕駛員出入隧道時能夠自然適應光線，保障行車安全。

3 山區高速公路設計中的氣候問題

氣候問題諸如雨雪霧塵等容易對道路行車造成不利影響，包括改變路面摩擦系數或者降低的路面能見度，從而對駕駛員的行車安全造成影響，使得交通安全面臨極大的挑戰，歷年來由天氣因素所造成的交通安全事故占大多數。

研究數據表明，路面濕潤時的交通事故發生率是干燥時的2倍，降雪時的交通事故發生率是干燥時的5倍，而結冰路面的事故發生率則達到干燥路面的8倍，由此可見，氣候條件對高速公路交通安全有著至關重要的影響。

目前，我國已普遍能夠對公路氣候進行預報，但是山區中驟然的天氣變化有時難以預料，而且有時只出現于某一路段，因此，又大大增加了預防工作的難度。雨、雪、霧等天氣都容易對路面狀況和能見度造成影響，一方面使得路面摩擦系數降低，容易打滑；另一方面使得駕駛員在觀察前方路況時有障礙，加上部分路面出現泛油，排水不暢，使得高速行駛的車輛難以控制，遇到突發狀況時，就容易出現事故。尤其隧道部分，由于其內部常年恒溫，不易結冰，外部路面卻極其濕滑，如果駕駛員警惕性較低，疏忽大意，就容易引發事故，隧道出口一直是事故的多發區。

應對這種情況，目前的主要措施是在路面撒上沙礫、鋸末和鹽等，但是由于山區地理環境的限制，海拔較高，山高路陡，并且不同地段的海拔、溫度、照明等條件都不盡相同，因此處理方法不能一概而論。隨意撒上沙礫、鋸末等物又容易影響路面的平整度和穩定性。高速公路由于其自身特點，路面上極微小的石塊或破損都可能導致交通事故，因此，在對路面進行防滑處理時，應當慎之又慎，主要是做好路面排水，改善路面性能，同時提高路面的防滑耐磨及抗低溫能力，從而達到有效減少高速公路交通安全事故的目的。

4 結語

由于山區地形地勢、土質植被等條件相當復雜，因此交通事故發生的概率大大高于其他高速公路。事故的主要原因除了環境因素外，路況、氣候及人為因素對高速公路行車也具有十分重要的影響。因此，為了提高高速公路行車的安全性，減少交通事故，在道路設計之初就應該結合當地氣候、環境等條件進行綜合考慮，選擇合適的設計方案及建筑材料，并根據施工中出現的問題及時對方案進行修改，確保行車安全，做到安全第一。

另外，駕駛員技術和車輛狀態也是影響交通安全的重要因素，想要確保交通安全，就必須提高駕駛員素質，改善車輛性能，對駕駛員資格和車輛狀態進行嚴格的控制，加強交通管理，達到高速公路行車高速、安全的目的。

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