基于考慮經濟效益的農村公路安全防護實施技術評估方法

熊 琴，張旭華，胡敏琦，項喬君*

（1.江蘇省蘇交科集團股份有限公司，江蘇南京 211100；2.東南大學交通學院，江蘇南京 211100）

0 引言

截至2018年年底，全國公路里程總數為484.65萬公里，其中三、四等級及之外的農村公路占比超八成，其斷面形式以雙車道或單車道為主，安全設施缺乏，急彎、陡坡、路側險要路段多，交通安全問題較為突出。對此，交通運輸部2015年發布了《公路安全生命防護工程實施技術指南（試行）》，各地根據實際情況，分級分步實施農村公路安全生命防護工程。雖然近年農村地區交通事故死亡人數減少，但由于農村公路面廣量大，且山區或江河密布地區安防工程實施點多，相關部門面臨資金不足的難題，造成貴州、江蘇等地發生在農村公路三人以上死亡的重大交通事故占比仍超過所有重大交通事故的一半。因此，本文提出對安防措施進行經濟性分析的方法，通過對比選出在經濟上適用于不同地區農村公路的安全防護技術，利用有限的資金獲得更大的效益。

圖1 截至2018年年底各等級公路占比

1 農村公路隱患排查及防護技術選用

隱患排查是確定公路各路段是否存在安全隱患，并判斷隱患所屬類型與風險等級的過程，包括數據采集與風險評估兩項主要工作。隱患類型分為單隱患和組合隱患，在排查過程中，若遇到交叉口或橋梁隧道等區域，應合理縮小或擴大研究范圍，確保隱患路段的完整性和獨立性。通過采集并判斷路段的交通事故指標、公路路線指標、公路路側指標以及交通量指標是否符合標準規范，綜合路段的主要功能特點及地域特色對隱患點進行風險評估［1］。

防護技術是針對不符合相關標準規定的設計參數臨界值，能夠采取的經驗性且符合相應規范的補救措施。其制定應根據隱患類型及風險等級的不同，以主動預防交通事故發生和被動防護減輕交通事故的損傷程度為原則，具體的操作仍需結合道路實際情況，并可參考交通運輸部或地方交通部門頒布的農村公路安全生命防護工程實施技術指南。

2 安全防護技術成本構成及指標選取

本文中安全防護技術成本指為了防范農村公路區域發生交通事故，交通安全設施投資費用總和。安全防護技術的成本可分為4部分，包括安防工程實施準備階段費用、實施階段費用、實施后維護費用和設施壽命周期終止回收價值［2］。

（1）實施準備階段費用是安防工程實施之前所做的準備工作的總費用，主要包括勘察設計費、土地購置費、規劃設計費用。其計算方法如下：

式中：Cb—安防工程實施準備階段費用；

ci—其中i=1～3，分別表示勘察設計費、土地購置費、規劃設計費。

（2）實施工程階段費用指在施工過程中所需的交通安全設施購置費用、設施運輸費用、設備及工器具購置費、施工人員勞動費、建設單位管理費等。計算方法如下：

式中：Cm—安防工程實施階段費用；

ci—其中i=1～5，分別表示交通安全設施購置費用、設施運輸費用、設備及工器具購置費、施工人員勞動費、建設單位管理費。

（3）安防工程項目運營階段，需要在安防工程壽命周期內重復投入，主要包括養護費用、管理費用、人員勞動費用及再投資費用。計算該階段費用需將其折算成現值，計算方法如下：

式中：Ca—安防工程實施后整個壽命周期內總的維護費用現值；

Caj—第j年安防工程實施后維護費用現值；cij—其中i=1～4，分別表示第j年的養護費用、管理費用、人員勞動力費及再投資費用；

（P/F，i，j）— 折現系數。

（4）安防設施壽命周期終止回收價值與安全設施選用的材料有關，即回收利用報廢材料的費用。鑒于安防設施壽命周期終止時一般發生了破損，回收價值不高，為簡化計算，這一部分費用忽略不計。

參照一般投資項目成本指標選取的方法，滿足指標選取的全面性和實用性，本文采用初始投資和年均費用現值兩項來衡量安防技術費用。

2.1 初始投資

初始投資主要包括實施準備階段費用和實施階段費用，其計算公式為：

通過計算初始投資指標可以初步判斷安防措施的費用是否超出預計的安防費用，若初始投資大于預計的安防費用，則該安防措施在經濟上不可行；反之，則可行，接下來再進行其他指標的計算。

2.2 年均費用現值

年均費用均值是指安防工程壽命周期內，每年平均需要投入的費用。主要包括初始投資年均費用和維修養護年均費用兩部分，其計算公式為：

3 安全防護技術成本構成及指標選取

選用安全防護技術的目的是為了保障道路運輸安全、提高交通運輸服務水平。其直接經濟效益表現為減少道路交通事故的發生，保障道路使用者的生命和財產安全，即采用安防措施后帶來的事故減少率及事故經濟損失減少量；間接經濟效益表現為減少道路運輸時間損失、提高道路運輸能力，本文重點分析研究安防技術產生的直接經濟效益。

3.1 事故減少率

事故減少率是交通系統中采取某一項安全防護措施后所引起的交通事故數減少的百分率，該數值可通過試驗獲得，本文借鑒美國的事故折減系數（CRF）的統計數值［3］。一般情況下，在處置隱患路段時，綜合采取多項改善措施，此時某個方案的CRF取值是幾種改善措施的綜合值，其計算公式為：

式中：CRF—多項安防措施綜合事故折減系數；

CRFi—第i項安防措施事故折減系數。

常用的安防設施CRF值和購置費用如表1所示。

3.2 事故減少經濟損失

交通事故經濟損失分為直接經濟損失和間接經濟損失［4］，直接經濟損失包括車輛損失、交通設施損失以及運載貨物損失，間接經濟損失包括人員傷亡損失、時間損失以及服務機構損失。其計算公式如下：

式中：L—全年交通事故經濟損失費用；

LZ—全年交通事故直接經濟損失費用；

LJ—全年交通事故間接經濟損失費用；

LZi—i=1～3，分別表示車輛損失、設施損失、運載貨物損失；

LJ1l—l=1～3，分別表示傷亡人員醫療損失、勞動價值損失、精神損失；

LJ2m—m=1、2，分別表示駕乘人員時間損失和運載貨物時間損失；

LJ3k—k=1～4，分別表示消防機構、警務機構、醫療機構和司法鑒定機構服務損失。

那么，每起交通事故造成的經濟損失，可由一年中全部交通事故經濟損失與全部交通事故數的比值求得。計算公式為：

其中，N為全年交通事故數，并假設在實施生命安全防護工程前隱患點的年平均事故數為NB，由此可算出安防工程實施后交通事故減少的經濟損失為：

接下來，可采用效益費用比法進行方案分析。

4 經濟效益分析實例

隱患路段示例：某山區道路，行政等級為三級，雙向兩車道，車道寬度6.3 m，無交通標線，且交通設施設置不齊全，全段存在急彎隱患點3處，4處與支路交叉，臨水路段1處；陡坡接急彎隱患2處，彎道視距不良隱患2處，交叉口視距不良隱患1處。該道路使用期限為15年，目前已投入使用5年，過去5年的年均交通事故數為2起［5］。

根據上述隱患類型提出了改善措施，所需的安防設施如表2所示。

表2 隱患路段所需安防設施數量

表3 隱患路段經濟效性分析結果

購置安防設施所需費用約175 224元，再考慮勘察設計、運輸安裝等費用，該路段的安防工程初始投資約30萬元。假設折現系數i=0.06，每年的維護費用為初始投資3%，由此可以計算經濟性分析結果如表3所示。

年均費用現值總和C=82 122元，CRF=69.4%；依據前5年發生的交通事故，計算得到事故平均成本約為30萬元，由此可得E=416 400元。效益成本比值為5.07，表明該道路安防工程的實施經濟效益顯著。