農村公路道路條件對交通安全的影響分析及設計對策

韓 靖，鄧毅萍，柴 干

（1.公安部交通管理科學研究所道路交通安全公安部重點實驗室，江蘇 無錫214151；2.東南大學智能運輸系統研究中心，江蘇 南京210096）

0 引言

農村公路是我國路網的重要組成部分，其規模大、覆蓋面廣，總里程占全國通車公路里程的3/4以上[1]，主要分為縣道、鄉道和村道，連接著廣大的縣、鄉、村，直接服務于農業生產[2]。截至2013年，農村公路總里程已達377 萬km，鄉鎮和建制村通瀝青（水泥）路率分別達到了98%和89%，農村公路的通達深度、覆蓋廣度得到進一步提高[3]。然而農村公路里程的快速增長，需要確保道路條件相適應，減少交通事故。2009—2011 年，全國農村道路共發生涉及人員傷亡的道路交通事故152 619 起，造成45 385 人死亡，179 228 人受傷，直接財產損失4.9億元，分別占同期全國事故總數的22.82%、23.23%、23.38%和16.80%。從發展趨勢來看，農村道路事故起數、死亡人數、受傷人數都呈現先降后升的態勢，2010 年事故起數、死亡人數、受傷人數比2009 年分別下降11.25%、7.25%和12.46%，但在2011 年同比又均出現小幅反彈，分別上升2.74%、0.65%和0.79%。這是由于我國農村公路在設計、使用、維護各個環節普遍存在著技術標準低、完成質量差、服務水平低和安全設施不配套等問題[4]。在農村社會及經濟條件允許的情況下，合理有效地設計和改善農村道路條件，是提高農村公路安全水平的關鍵對策。本文選擇江蘇省農村地區作為調研對象，擬從路線平縱與組合線形、路基路面材質與結構、橋涵寬度與防護設施、平面交叉口標志、渠化與信號控制等道路條件方面，給出對交通安全的影響評價，并提出相應的設計方案及對策。

1 道路條件與交通安全的關系

道路條件包括道路的幾何參數，道路的交通特性，工程設施和附屬建筑，以及為駕駛員、乘客、交通工具服務的建筑物與設施[5]。道路是車輛的載體與行駛的基礎，并與駕駛員、汽車相互聯系和作用。因此，分析道路交通事故的發生原因，應從參與道路交通的人、車、路3個方面進行考慮。式（1）描述了交通事故的發生原因與人、車、路的抽象關系式：

式中：A為交通事故的發生原因；P為影響交通安全的駕駛行為；V為影響交通安全的車輛因素；R為影響交通安全的道路條件。

如式（1）所示，交通事故的發生是人-車-路體系中1個或多個因素失去協調所致。其中，道路條件是引發事故的最深層次原因，主要有3種引發形式：（1）道路條件直接作用引起交通事故；（2）道路條件作用于駕駛員而間接引發交通事故；（3）道路條件作用于車輛而發生交通事故。在進行道路交通事故的影響因素分析時，容易忽視后兩種形式引發的交通事故中道路條件的作用，因此道路條件是造成交通事故的主要原因之一。

2 農村公路道路條件對交通安全的影響分析

近年來，我國新建的農村公路很大一部分是在原有基礎上改建而成，保留著原有的線形和設計理念，存在較大的安全隱患。

2.1 路線現狀及影響分析

（1）平面線形

在農村公路建設中，由于建設資金有限，難以實施大規模填挖，路線需隨地形設置[6]。短直線是最主要的直線段形式，但會使駕駛員轉彎操作頻繁，極易誘發交通事故；平曲線線形的反復出現及植被遮擋，造成行車視線不良，引起撞車事故；部分平曲線轉彎半徑過小，車輛受到離心力的作用容易向外側側滑和傾翻。

（2）縱面線形

山區農村公路建設依照地形條件進行施工，導致其存在豎曲線半徑較小、縱坡度較大且坡長較長的路段。凸形豎曲線半徑較小時，汽車上升到坡頂之前，前方會出現大片盲區，汽車接近坡頂時視距幾乎為零，看不見對向來車，常會造成碰撞事故，如圖1所示；凹形豎曲線會影響夜間駕駛員視距，當汽車夜間通過凹形豎曲線時，由于車燈照距縮短，而此時車速相對較快，不易發現前方道路交通狀況，發生突發事件時難以做出有效反應，是造成交通事故的原因之一，如圖2所示。

圖2 凹形豎曲線視距特性圖

車輛在上坡運行時，坡道阻力使車速降低，坡度越大，車速下降越快。坡道過長，會造成重型車輛熄火，而小型車輛受影響較小，易造成追尾事故。汽車行駛于長下坡時，長時間制動會使制動片發熱，容易導致車輛制動系統失靈。

（3）平縱組合

農村公路還存在大量道路線形組合路段，主要包括平面線形組合和平面線形與縱斷面線形的組合，其中平面線形組合又有直線與平曲線、平曲線與平曲線的組合。調研表明，組合路段的特點如下：線形突變，長直線末端接小半徑的過急彎道，長下坡道突現急拐彎；短直線介于兩同向曲線之間，形成斷背曲線使駕駛員產生錯覺，如圖3（a）所示；凹曲線底部過短，插入小彎道，如圖3（b）所示；坡道上連續轉彎，坡頂急彎處，視線不連續等。

圖3 斷背曲線示意圖及實際效果圖

線形組合使公路的路線情況變得復雜，增加了駕駛員要處理的信息量，且組合往往出現在地理狀況比較復雜的地區，是導致事故多發的主要原因。如長直線的盡頭搭配小半徑平曲線，尤其是長下坡路段，在盡頭的小半徑平曲線處駕駛員往往不能及時判定路線情況，造成撞車或翻車事故；兩個同向平曲線間插入短直線，容易讓駕駛員產生把直線和兩端曲線看成反向彎曲的錯覺，導致駕駛失誤；而當兩個反向平曲線中插入短直線時，由于不能充分設置超高、加寬，不能實現反向變化的平穩過渡，駕駛員無法操作自如；平、縱曲線組合的路段，駕駛員由于需要兼顧平、縱兩方面的操縱，易引起交通事故。

2.2 路基、路面現狀及影響分析

農村公路路基寬度通常很窄，路基高度較高，而路面使用年限長，損壞現象較多，這種路況容易使駕駛員產生心理緊張及不適等感覺，當車輛會車或者有車輛停留占道時，增加了行車難度。部分路基和路肩還存在質量問題，經常出現開裂、不均勻下沉、塌方等現象，嚴重威脅行車安全；凹凸不平的路面會加劇車輛磨損、損壞輪胎和鋼板（彈簧），降低行車速度，增加燃油消耗[7]。

公路路面的主要形式是水泥混凝土路面，水泥混凝土路面是一種剛性路面，其路面光滑并且排水性能較差，雨雪天行駛時，車輛容易打滑；邊溝排水能力不足，尺寸和底部縱坡按照經驗設計，缺乏合理性，通常為1∶3或更陡，車輛掉進邊溝后很難駛出。

2.3 橋涵現狀及影響分析

農村公路中的橋梁大多修建成單車道橋，橋面寬度不足，會車難度大；橋面缺乏護欄、路緣石等設施，使駕駛員心理緊張，增加操作失誤；位于山區溝谷、橫跨河流上方的橋梁基本無風速和風向標志，無法對出行者起到警示作用。

2.4 平面交叉口現狀及影響分析

農村公路平面交叉口的交通管理方式較多采用主路優先，缺乏合理的渠化及交通標志設計。當相交道路存在主次關系或交通量存在明顯差異時，交叉口沖突嚴重。此外，部分道路交通組成復雜，混合交通普遍存在，交通較混亂。

多數農村交叉口存在視距不足的情況，視距三角形內有障礙物（如土堆、綠化樹、農作物、違章建筑等），使駕駛員的停車視距得不到保證，不利于行車安全；部分交叉口位于凸形豎曲線的頂部，且交叉口警告標志不全，駕駛員無法預知交叉口的存在，駛到豎曲線頂部將沒有時間采取制動措施，存在交通安全隱患。

3 農村公路設計對策

3.1 路線設計對策

鑒于農村公路平、縱線形道路條件帶來的安全隱患，從平面線形、縱面線形以及平縱組合3個方面給出相應的設計對策。

針對農村公路直線段過短的問題，規定同向曲線間最小直線長度不宜小于設計速度的6倍，反向曲線間最小直線長度不宜小于設計速度的2倍[8]。對于采用極限最小半徑或更小半徑的曲線段，應采取限速措施，與急彎、反向彎路、連續彎路等標志聯合使用，同時設置禁止變換車道標線和減速標線。當連續彎路的總長度超過500m 時，標志應重復設置，或在連續彎路標志下附加說明連續彎路長度的輔助標志。如果由于地形或農田等不可改變因素的限制而導致設計的圓曲線半徑過小，盡量改善線形設計，加大道路寬度。

設計豎曲線和縱坡度時宜采用較小的縱坡和較大半徑的豎曲線，縱坡在0～2%之間最為安全，并且盡量避免連續的短豎曲線。對于陡坡的坡度和坡長，可用輔助標志說明，如在陡坡標志的圖形上標明坡度值，當連續下坡總長度大于3km 時，應以輔助標志表示連續下坡的坡長。陡坡、長下坡路段也是需要重點限速的路段，應在下坡起點設置限速標志，在坡頂前設置減速標線。

在線形組合路段應根據組合情況、設計速度（運行速度）、曲線半徑、停車視距、曲線轉交、曲線間距設置急彎、反向彎路、連續彎路標志。實際路線設計中應避免以下組合形式：計算行車速度＞40km/h的公路，凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部不得插入小半徑平曲線；凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部不得與反向平曲線的拐點重合；直線上的縱面線形應避免出現駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視覺中斷的線形；直線段內不得插入短的豎曲線；小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊；避免在長直線上設置陡坡及曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。

3.2 路基設計對策

當道路路線幾何標準較低時，應考慮將上行線和下行線分開；單車道公路須考慮留有錯車道與人行道；在城郊接合部或過村鎮路段，還應考慮快、慢車分流及機動車和非機動車、行人分道行駛。

在平面利用的同時綜合考慮縱面利用，重視完善排水系統設計，路面排水、邊溝、排水溝、涵洞、橋梁、截水溝、盲溝等應作為一個系統考慮，做好防擋工程和田路分家的護腳；對溝壑交錯、塘堰密布的水網地區，路基設計要高一些；軟基可采用換填、拋石擠淤、盲溝、塑料排水板等方法加以有效處理。針對車胎易陷入邊溝的路段，可適當調整溝底坡度，也可以設計成蓋板溝或者縫隙式邊溝，如圖4（a）和圖4（b）所示；排水能力不足路段，可將邊溝底部設計成盲溝，以排匯路面滲透水，將邊溝上部設計成矩形明溝，以排除地表水，同時加設縱向集水凹槽，如圖4（c）所示。

圖4 邊溝設計圖

3.3 路面設計對策

路面結構補強設計時，應根據原老路面結構的具體情況，在得出原路不同路段路面所需增加的補強厚度后，在縱斷面設計時最大限度地擬合這一厚度。

舊瀝青路面的面層、基層裂縫較嚴重時，應做開挖處理，然后在瀝青補塊上鋪設玻璃纖維格柵；對于沉陷較大的路段，應查明原因，做翻挖處理。一般路段利用老路路表彎沉測定結果，計算出代表彎沉值，并反算成老路面當量土基回彈模量，再按彈性層狀系理論計算加鋪補強厚度。在加鋪前需刨毛老瀝青面層。泥結碎石、級配碎石路面改建成高等級路面時，一般將舊路豁松、打碎，做摻灰處理，使其成為底基層，然后再根據彎沉情況加鋪補強層[9]。

3.4 橋涵設計對策

根據農村橋梁上通行的車輛種類，確定橋面寬度。經常有卡車通行的，橋寬不小于3.5m；有拖拉機通過的，橋寬不小于3m；有畜力車通過的，橋寬不小于2m。在橋面凈寬較兩端路面寬度變窄且橋的凈寬小于6m 的橋梁前的適當位置設置“窄橋”標志；對于部分橋梁與路基同寬，車道數和車道寬度雖未減少，但硬路肩寬度縮小，橋兩側增加了人行道并高出路面，由于高出路面的人行道伸入到硬路肩內，導致橋梁兩端行車有一定危險的，也應設置“窄橋”標志。

對于有大量混合交通行駛的橋梁，需要設置人行道，且人行道路緣石的高度需要符合要求。位于山區溝谷、橫跨河流上方的橋梁，往往風速較大，應當設置風速、風向標志，提醒過往車輛行人注意行車安全。在二級及以下等級的道路上，需設置橋涵防撞護欄，長度與橋梁長度一致，護欄端頭不應暴露在外。

3.5 平面交叉口設計對策

當縣道與國道交叉時，縣道上應設置交叉路口告知標志和確認標志，與之交叉的國道上應設置交叉口預告標志、交叉路口告知標志和確認標志；當縣道與省道交叉時，縣道上應設置交叉路口告知標志，與之交叉的省道上應設置交叉路口告知標志和確認標志；當縣道與縣道交叉時，縣道上應設置交叉路口告知標志。建議鄉道與鄉道交叉時，設置交叉路口告知標志，鄉道與村道、村道與村道交叉時可不設置指路標志[10]。

農村公路平面交叉口的交通管理方式主要分為主路優先和無優先交叉兩種，極少數交叉口為信號交叉。當交叉口道路存在主次關系或交通量存在明顯差異時，在主要道路或流量大的道路上設置優先通行標志，在次要道路或交通量小的道路上設置停車讓行或減速讓行標志，并配合設置停車讓行或減速讓行標線。除了村道與村道交叉可不采取優先措施外，其他農村公路交叉口應明確優先通行權，也不鼓勵在所有交叉道路上同時設置停車讓行或減速讓行標志，否則在出現交通事故后難以判罰。交通量特別大、混合交通嚴重的交叉口需設置交通信號燈，視線不良時配合設置注意信號燈標志，在條件允許的情況下，可適當改變交叉口結構以適應交通的需求。

三級及以上公路的平面交叉，當轉彎交通量較大時應作渠化設計[11]。交叉口應設置必要的導向箭頭、停止線等地面標線，若有大量行人流應設置人行橫道線，在進入平面交叉前30m范圍內禁止車輛越過同向或對向車道分界線超車或借道行駛，車道分界線應采用實線。與較小的村道交叉時，標志、標線可酌情處理。

4 結論

（1）平面線形、縱面線形以及平縱組合的不規范道路條件，是引發車輛碰撞、側翻等事故的主要原因；路基、路面材質不合格、強度過低增加了行車安全隱患，邊溝結構不合理導致排水能力不足，車胎陷入后難以駛出；橋涵寬度不足，車輛會車困難，缺乏風向標志、防撞護欄等警告、保護設施，影響出行者的判斷；平面交叉口缺乏合理的渠化以及交通標志，且視距不良，導致車輛沖突和延誤。

（2）規范農村道路直線段、平曲線、豎曲線和縱坡度的設計標準，明確應避免的平縱線形組合；從道路平面角度給出路基形式的設計方案，從縱面角度探討路基高度、軟基以及邊溝的設計方案；針對舊路面的補強設計，從舊瀝青路面、泥結碎石路面和級配碎石路面給出了處理方法；規范了橋涵寬度的設計，制定“窄橋”標志、防風設施、防撞護欄等安全設施的設置準則；針對平面交叉口的沖突、路權、視距等問題，給出相應的標志、標線、渠化以及信號控制等設計對策。

[1] 付毅.農村公路交通現狀及交通安全設施選用[J].山西建筑，2008，34（18）：203-204.

[2] 宋華東.農村公路工程技術標準研究綜述[J].交通標準化，2009（9）：6-8.

[3] 新華社特約記者.康莊路致富夢——習近平總書記心系農村公路發展[J].中國公路，2014（9）：42-45.

[4] 徐勇.重慶山區農村公路縱坡設計指標研究[D].重慶：重慶交通大學，2007.

[5] 楚乃豹. 道路條件對交通安全的影響[J]. 黑河科技，2002（4）：50-52.

[6] 高明.淺談農村公路設計與行車安全[J].農業科技與信息，2010（16）：61-62.

[7] 王濤.云南省改擴建公路交通事故成因分析及改善對策研究[D].重慶：重慶交通大學，2012.

[8] JTG D20—2006，公路路線設計規范[S].

[9] 張振瑋. 淺談城市道路舊路改造設計[J]. 城市建設，2010（35）：388-389.

[10] 潘宇.淺析農村公路交通工程設施設計的特點、要點及應注意的問題[J].交通科技，2011（2）：119-121.

[11] JTG B01—2003，公路工程技術標準[S].