特長高速公路隧道交通事故特征及預防措施研究

楊錦鳳，王鐘譽，蔣國梁

（1.廣西交通投資集團柳州高速公路運營有限公司賀州分公司，廣西 賀州 542809；2.桂林電子科技大學，廣西 桂林 541004）

0 引言

隨著我國經濟社會發展，環境保護意識不斷提升，隧道施工技術的成熟及運營管理經驗的積累，為縮短地域間行車時間，實現區域互聯互通，隧道在高速公路里程中所占的比重越來越大［1，2］；特長隧道越來越多，隧道是高速公路的瓶頸路段及關鍵節點路段，交通事故易發多發，且事故危害程度大、事后處理難［3］；羅遠超，劉登學等［4］提出了影響高速公路隧道運營安全因素包括安全管理、維修管理、隊伍建設、隧道控速、交通信息發布程度；劉志偉，楊振乾等［5］通過統計資料分析了隧道交通事故車型、形態原因和空間分布特征，并通過調查、錄像、雷達測速儀對隧道進口處的速度及軌跡進行采集；許致平［6］通過對高速公路隧道與通常道路交通環境對比，提出了高速公路隧道運營安全的管控措施；趙峰、夏永旭等［7］通過收集國內公路隧道一般交通事故、火災事故以及國外火災嚴重事故，得出了事故形態、發生原因、發生頻率等方面的初步規律；李浩［8］基于高速公路隧道段事故調查數據，分析了影響事故率因素，并提出了相應對策措施；關于車輛故障的統計，法國、挪威等國家科學家曾從統計學角度考慮，經研究認為最少需要3～5年的統計周期［9－13］。

木沖隧道是分離式雙洞單向2車道高速公路隧道，位于G78汕昆高速公路段，于2006年12月開通。木沖隧道上行線起訖點K694＋685～K698＋355，長3 670m；下行線起訖點K698＋350～K694＋655，長3 695m；隧道內限速為80km／h。隧道出入口洞外水泥路面長度均為30m。本文基于廣西特長隧道——木沖隧道歷年交通事故數據，分析了隧道交通事故空間分布特征、交通事故類型分布特征、交通事故車輛類型分布特征、隧道路段與公路段交通事故特征等，并提出了采取拋丸或刻槽、清洗路面及清理排水溝、視覺環境保障技術等預防交通事故措施。

1 隧道交通事故特征

1.1 交通事故空間分布特征

由于受交通環境、交通組成、交通分布等因素的影響，致使交通事故空間分布不同［3］，通過分析高速公路隧道交通事故分布特征，可掌握交通事故易發多發區域，可采取有效預防措施，保障隧道運營安全、暢通。白天車輛從隧道外駛入隧道內會產生“黑洞效應”，駕駛員為安全起見會適當減速；進入隧道后，由于人眼視覺滯后效應，會產生視覺盲區；當駕駛員行駛到隧道口附近，由于洞內外亮度差會產生“白洞效應”，駕駛員無法判斷前車間距，一般采取先減速，待適應后再加速。夜間行車時，駕車入、出洞口正好與白天行車產生相反的現象。

因此，假設駕駛人在隧道路段行車行為是對稱的［13］，根據高速公路隧道特性及駕駛人駕駛特性，將隧道劃分為4區域，如圖1所示。

圖1 高速公路隧道段劃分圖

美國各州公路協會研究表明，車速在確定安全停車距離時，反應時間宜取2.5s，實際總反應時間為0.5～4s［14］。

木沖隧道內限速為80km／h，隧道外設計行車速度為100km／h，取反應時間為4s，計算得制動距離平均值為100m。因此，區間1取值為100m。

根據相關規范［15］將隧道內照明劃分為入口照明、過渡照明、中間照明、出口照明。隧道入口、出口段取相等值，即為區間2長度。根據有關規范［15］推薦值取100m。同理，過渡段長度，即區間3長度取值為300m；剩余路段為區間4長度。

木沖隧道下行線交通事故易發多發，根據木沖隧道2007－2014年下行線事故統計得其交通事故空間分布特征，如表1所示。

表1 木沖隧道下行線2007－2014年交通事故空間分布特征表

由表1可看出，區間1、區間2事故頻數分別為30、22.5，明顯大于隧道平均事故頻數17.05，且從區段1至區段4，事故發生頻數呈遞減趨勢，中間段即區間4事故頻數最少，表明隧道出、入口附近路段為事故易發多發路段。主因：車輛靠近隧道入、出口時，易產生“黑洞效應”“白洞效應”，駕駛員不能準確判斷與前車的距離，易引發追尾事故，急剎車易導致側翻等事故；車輛進入隧道后，駕駛員眼睛出現視覺滯后效應，產生視覺盲區而易引發事故。當車輛行駛到區間4時，駕駛員心理、視覺等方面已基本適應半封閉空間的隧道環境。

1.2 交通事故形態分布特征

車輛在不同的速度、隧道內外亮度差、抗滑指數的高速公路隧道中行駛時，產生的交通事故形態各異。確定最易發生何種事故，可采取針對性措施，將事故發生率降到最低。

基于對木沖隧道2007－2014年事故統計，可知事故類型主要有爆胎、側翻、追尾、打滑占道及撞壁。由圖2可看出，側翻事故發生次數最多，追尾事故次之，側翻、追尾分別占總事故的48%、37%。主因是特長隧道路面長期受油煙粉塵的影響，抗滑性能大大降低，高速行駛的車輛在緊急制動下易產生側翻事故；車輛在路面抗滑指數低的道路上行駛，制動距離增加，易產生追尾事故，見圖2。

圖2 交通事故類型分布特征圖

1.3 交通事故車輛類型分布特征

由于各類車型性能及運行特點各異，在高速公路隧道行駛的各種車型發生的交通事故存在差異。確定高速公路隧道行駛的哪類車輛最危險很有必要，可采取針對性措施預防交通事故，保證行車安全。

由圖3可看出，小客車發生事故最多，占總事故的37%；其次為大型貨車，占總事故的32%。根據隧道口測速設備顯示，小客車超速現象較嚴重，超速是引發事故的重要原因。重型車在抗滑性能較低的路面行駛，剎車不及時易導致追尾事故，采取緊急制動時易引發側翻及撞壁等事故。

圖3 不同車輛類型的交通事故特征分布圖

1.4 交通事故天氣分布特征

不同天氣使得行車環境存在差異，進而影響路面抗滑性能；制動距離不同、隧道出入口路段內外存在亮度差等會影響交通事故率。

由圖4可看出，雨天交通事故最多，其次晴天，陰天最少。下雨時，隧道路面潮濕，水遇到路面的油煙粉塵會形成一種光滑溶液體，導致路面抗滑性能急劇下降，進而導致交通事故易發多發。晴天時，隧道出、入口附近路段內外亮度差較大，產生“白洞效應”“黑洞效應”顯著，極大影響駕駛員視覺判斷，增加交通事故。

圖4 不同天氣狀況下的交通事故特征分布圖

1.5 交通事故成因分布特征

引發高速公路隧道交通事故因素很多，確定交通事故的主因極其重要，事關使用者生命財產安全，是保障行車安全、暢通的先決條件。采取有針對性的預防措施可有效遏制交通事故的主誘因源，可避免重大特大交通事故的發生。基于2007－2014年木沖隧道交通事故數據，對引發隧道交通事故的主因進行分析。

由圖5可得知，隧道交通事故原因是路面打滑、爆胎、車速過快及車流量過大，其中路面打滑導致事故為之最，爆胎導致事故為次之，路面打滑、爆胎導致事故分別占總事故的76%、19%。特長隧道屬于半封閉空間，排、抽風機未能有效將行駛車輛產生的煙塵排出隧道，沉積路面，且車輛漏油現象時有發生，致使路面抗滑性能劇降，導致事故頻發。車輛在隧道行駛過程中，駕駛者受空間環境影響，視覺較洞外差，心理波動較洞外行車時大，為避免追尾等事故，常采取緊急制動，進而引發車輛爆胎。

圖5 事故原因特征分布圖

2 木沖隧道路段與公路段交通事故特性分析

高速公路隧道段為半封閉空間，而公路段為開放空間，因此隧道段與公路段的行車環境存在較大差異，受外部環境各種因素的影響，隧道內與公路段交通事故的嚴重程度也會存在差異。通過綜合分析高速公路特長隧道與高速公路路段的交通事故特性，可為高速公路設計人員以及運營管理者提供參考資料，減少安全隱患，保障行車安全。

由表2可看出，2007－2014年整條高速發生交通事故總計969次，其中公路段發生交通事故為862次，木沖隧道發生交通事故為98次。木沖隧道交通事故頻數明顯大于路段平均頻數11.03，且木沖隧道路段交通事故頻數為公路段的2.6倍。表明特長隧道是交通事故易發多發區域，重點監管區域。主因是特長隧道內油煙粉塵易覆蓋路面上，構造深度衰減較快，抗滑性能不斷降低；內部環境較復雜、較隱蔽，處理難度較大，處理時對交通干擾較大；駕駛視覺較室外差，增加了駕駛者反應時間。而高速公路路段事故主要由車輛超速、路面濕滑等因素引起的。事故多發曲線路段，長陡坡路段，公路段視線較隧道內好，駕駛者適應性好，反應時間快，一旦有險情可及時采取措施躲避，降低了事故發生率。

表2 2007－2014年木沖隧道與公路段事故總數及事故頻數表

3 隧道交通事故預防措施

3.1 路面進行拋丸或刻槽處治

根據相關調查表明我國大多數隧道路面為水泥混凝土路面，為保證其平整度及表觀質量，路面較光滑，抗滑性能不高。隨著運營時間的延續，路面不斷磨損，抗滑構造深度不斷下降，以及長期受油煙粉塵的影響，路面抗滑指數不斷下降。根據歷年車檢數據表明，木沖隧道2007－2012年抗滑指數整體呈緩慢下降趨勢，2012－2013年抗滑指數急劇下降，2013年第四季度其抗滑指數最低分值降至42.9。2012年拋丸路段抗滑指數值至2013年年底降至44.5，經2014年對該路段拋丸后其抗滑指數值由44.5回升至85.6。實踐表明水泥混凝土路面進行拋丸或刻槽后，其抗滑指數得到很大改善，能達到規范規定的抗滑指數≥75的要求，拋丸或刻槽耐久性較差，拋丸或刻槽處治工藝壽命約為1年，因此至少需對隧道路面進行1次／年的拋丸或刻槽處理。

3.2 及時清洗路面及清理排水溝

隧道為半封閉空間體，油煙機無法有效將車輛尾氣排出，隨著時間的推移，路面會覆蓋一層粉塵，以及車輛行駛過程中由于機械故障或其他原因車輛漏油、滴油現象時有發生，且隧道滲漏水及路面潮濕狀況常見，當油煙粉塵遇水后會形成一種光滑的溶液體，致使路面抗滑指數急劇下降，快速行駛的車輛剎車不及時極易造成追尾；路面打滑易引發撞壁、占道等事故；采取緊急制動時易引發側翻事故。因此需及時清洗路面清除油煙粉塵保證路面整潔，以及及時清理排水溝保證排水暢通，防止路面潮濕而降低路面抗滑性能。

3.3 實施視覺環境保障技術

視覺環境保障技術是從人為因素尤其是駕駛員視覺特點的角度出發，在隧道入口前段設置控速邊緣線促使駛入隧道的車輛運行車保持在限速范圍內，又要避免車輛明顯的減速現象；在隧道入口設置車道保持標線減小隧道入口段側向凈空的變化對駕駛員產生的不利影響；在隧道內部路段分車型設置逆反射輪廓標有效誘導駕駛員的視線，提高駕駛員的視覺適宜性，建議在隧道內部路段分車型設置逆反射輪廓標，以及一定間距設置滿屏黃閃警示燈，提高駕駛員行車安全意識。要及時清洗隧道內標志標線，保證其反光效果，提供良好的視線誘導，減少交通事故。

3.4 改善隧道出入口亮度差

根據隧道內外亮度差，并綜合考慮照明設計而設置遮光棚。洞外設置遮光棚旨在減光，形成亮光過渡段，即為洞外適應段，既減小洞口內外亮度差，又降低駕駛員眩暈感，降低明暗交替對駕駛員視覺上的差異沖擊程度，保障了行車安全。

4 結語

（1）基于隧道歷年事故數據，經研究分析表明，隧道出入口附近是交通事故易發多發路段，區間1、區間2交通事故頻數明顯大于隧道平均事故頻數17.05，且從區間1至區間4，交通事故頻數呈遞減趨勢，中間段即區間4事故頻數最少。

（2）路面抗滑指數低及車速過快是引發隧道交通事故的重要原因；事故車輛多為小客車及大貨車。

（3）隧道平均交通事故頻數明顯大于路段平均頻數11.03，且其平均交通事故頻數為公路段的2.6倍。

（4）實施拋丸或刻槽、視覺保障技術、改善隧道內外亮度差等措施，可有效降低交通事故。

［1］中華人民共和國交通運輸部.2008年公路水路交通運輸行業發展統計公報［J］.交通財會，2009（5）：63－64.

［2］鞏航軍.高速公路隧道運營安全綜合評價研究［D］.西安：長安大學，2009.

［3］趙忠杰，田 梅，董敏娥.公路隧道內最佳行駛速度模糊算法［J］.長安大學學報，2007，27（3）：67－69.

［4］羅遠超，劉登學，等.百隆高速公路隧道運營管理問題探討［J］.西部交通科技，2014（9）：110－112.

［5］劉志偉，楊振乾，等.高速公路隧道進口行車安全性研究［J］.湖南交通科技，2014，40（1）：114－118.

［6］許致平.高速公路隧道運營安全管理與探討［J］.交通建設與管理，2014，15（5）：224－226.

［7］趙 峰，夏永旭，等.公路隧道運營事故統計分析研究［J］.公路，2014，45（6）：280－286.

［8］李 浩.云南省高速公路隧道段交通事故特征調查及分析［J］.公路交通科技，2014，111（3）：264－269.

［9］John Armstrong，David Powell，Michael Savill.HongKong：Fire Strategy，Life Safety and Ventilation in Road Tunnels［C］.2001 RETCPROCEEDINGS，2001：67－68.

［10］Kohl B，Botschek K，Hrhan R.Austrian Risk Analysis for Road Tunnels Development of a New Method for the Risk Assessment of Road Tunnels［C］3rd international Confenrence Tunnel Safety and Ventilation，2006：34－35.

［11］OECD，Noway Tunnel Safety［M］.Paris：OECD Publications，2006：76－78.

［12］Office of the Deputy Prime Minister.Fire statistics：United Kingdom，2003［M］.London：ODPM Publication，2005：22－23.

［13］PIARC Committee on Road Tunnels.Fire and Smokecontrol in Road Tunnels［R］.1999：54－57.

［14］任福田.交通工程心理學［M］.北京：北京工業大學出版社，1993.

［15］中華人民共和國交通運輸部.公路隧道通風照明設計規范［M］.北京：人民交通出版社，2009.