山區(qū)公路特殊路段行車安全性研究

王 磊

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

我國(guó)是一個(gè)多山國(guó)家，山地面積占比超過65%，隨著我國(guó)公路網(wǎng)的不斷加密和完善，山區(qū)公路的路網(wǎng)密度和路網(wǎng)里程不斷提升，因山區(qū)環(huán)境相較平原地區(qū)更加惡劣，導(dǎo)致山區(qū)公路的路域環(huán)境更加復(fù)雜，以長(zhǎng)大縱坡、陡坡急彎、線形組合不良等為特點(diǎn)的特殊路段比重較高，致使公路的通行安全保障工作難度更大[1]。為了深入探討山區(qū)公路的通行安全問題，本文以山區(qū)公路為研究對(duì)象，擬進(jìn)一步厘清不同風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)山區(qū)公路安全通行的影響，為山區(qū)公路特殊路段的安全通行保障工作提供理論參考。

1 山區(qū)公路特殊路段行車安全風(fēng)險(xiǎn)因素研究

受區(qū)位因素影響，山區(qū)公路普遍存在技術(shù)等級(jí)偏低、展線條件差、視距不良、路側(cè)臨險(xiǎn)、路域環(huán)境復(fù)雜、路面養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、沿線交安設(shè)施不完善等諸多問題；就建成通車的山區(qū)公路而言，線路走向、橫縱斷面形式均已確定，故針對(duì)絕大多數(shù)風(fēng)險(xiǎn)影響因素的安全提升空間極其有限。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，山區(qū)公路路面狀況不良、路域范圍內(nèi)交安設(shè)施不完善，是誘發(fā)特殊路段交通安全事故的重要因素[2]，同時(shí)也是最有安全提升空間的兩大影響因素。為了最大限度降低山區(qū)已建成公路特殊路段的安全風(fēng)險(xiǎn)水平，本文擬針對(duì)上述兩大影響因素展開具體研究。

1.1 山區(qū)公路特殊路段路面狀況影響因素研究

山區(qū)公路路面狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，本文結(jié)合山區(qū)公路特殊路段特點(diǎn)，重點(diǎn)選擇了以下四大影響因素，即：路面凈寬、路面平整度、路面抗滑性、路肩寬度。

1.1.1 路面凈寬

既有研究表明，在道路線形、橫縱斷面參數(shù)相同的條件下，路面凈寬對(duì)駕駛員駕駛心理的影響尤為明顯[3]，在路面凈寬足夠的條件下，駕駛員在彎道超車時(shí)安全感更高，不容易出現(xiàn)駕駛失誤，相應(yīng)的事故率更低。路面凈寬與對(duì)應(yīng)路段交通事故率間的相關(guān)關(guān)系如圖1[3]。

圖1 路面凈寬與對(duì)應(yīng)路段交通事故率間的相關(guān)關(guān)系

據(jù)圖1可知，對(duì)于山區(qū)公路而言，車道凈寬并非越寬越好，當(dāng)寬度超過臨界值后，由于車道寬度過大，容易出現(xiàn)車輛頻繁穿插超越和長(zhǎng)時(shí)間糾纏等問題，反而增加了安全風(fēng)險(xiǎn)，圖1給出的最合理車道寬度為雙車道7.5 m。

1.1.2 路面平整度

路面不平整也是誘發(fā)山區(qū)公路交通事故率居高不下的主要原因之一。因路面不平整，車輛在行駛過程中需要避讓、急剎，當(dāng)車流量較大時(shí)，極易導(dǎo)致追尾、甩尾等事故；經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，路面平整度與交通事故率之間呈拋物線形相關(guān)關(guān)系，意味著路面平整度對(duì)交通事故率的影響呈現(xiàn)先快速增加后緩慢下降的趨勢(shì)，拋物線頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)交通事故率的理論最大值[3]。

1.1.3 路面抗滑性

路面抗滑性下降是導(dǎo)致重、特大交通事故的直接因素之一，尤其對(duì)于山區(qū)公路，大型載重車輛一旦出現(xiàn)因路面濕滑導(dǎo)致的制動(dòng)失效，將引發(fā)嚴(yán)重的連環(huán)交通事故，造成的后果不堪設(shè)想。理想狀態(tài)下的瀝青路面抗滑性能夠滿足不同車型的安全剎車距離要求，但受各種復(fù)雜天氣環(huán)境影響，路面容易濕滑、結(jié)冰，致使路面抗滑性呈現(xiàn)斷崖式下降。圖2給出了不同工況路面抗滑性與交通事故率的關(guān)系[3]。

圖2 不同工況路面抗滑性與交通事故率的相關(guān)關(guān)系

1.1.4 路肩寬度

路肩寬度影響著駕駛員的駕駛心理，尤其是山區(qū)公路的高邊坡路段，如果路肩寬度設(shè)計(jì)過小，駕駛員更偏向于向道路中間行駛，增加了與對(duì)向車道車輛發(fā)生碰撞的概率，此外，路肩寬度過小，也給交安設(shè)施的布置造成較大困難。現(xiàn)有研究表明，山區(qū)公路的路肩設(shè)計(jì)寬度應(yīng)取1～3 m，大于或小于最優(yōu)路肩寬度，對(duì)應(yīng)的交通事故率均會(huì)明顯增加[3]。

1.2 山區(qū)公路特殊路段路域交安設(shè)施影響因素研究

山區(qū)公路特殊路段路域交安設(shè)施主要包括：標(biāo)志標(biāo)線、防護(hù)設(shè)施及特殊設(shè)施3類，以下分別就其對(duì)特殊路段運(yùn)營(yíng)安全的影響進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述：

a）標(biāo)志標(biāo)線 標(biāo)志標(biāo)線作為公路最基礎(chǔ)的交安設(shè)施，在山區(qū)公路的安全通行中發(fā)揮著基礎(chǔ)保障作用。目前，山區(qū)公路中標(biāo)志標(biāo)線缺失、反光不良等問題較為突出，無(wú)法充分發(fā)揮出標(biāo)線的引導(dǎo)和標(biāo)牌的提示功能，給安全行車埋下巨大隱患。

b）防護(hù)設(shè)施 防護(hù)設(shè)施作為山區(qū)公路中重要的物理保護(hù)設(shè)施，對(duì)山區(qū)公路安全通行起到“兜底”作用，山區(qū)公路中常用的防護(hù)設(shè)施有：防撞護(hù)欄、防撞墩等。目前，山區(qū)公路中的防護(hù)設(shè)施普遍存在布置缺失、防撞等級(jí)低等問題。

c）特殊設(shè)施 特殊設(shè)施主要針對(duì)山區(qū)公路中的特殊路段設(shè)計(jì)，由于山區(qū)公路的橋隧比極高，橋隧連接段占比較大，通常情況下，橋隧連接段的路況容易出現(xiàn)突變，需要駕駛?cè)藛T提前做好預(yù)判和準(zhǔn)備，因過渡標(biāo)線、預(yù)警標(biāo)志、誘導(dǎo)標(biāo)志布置不合理或缺失[4]，致使駕駛員無(wú)法有效作出預(yù)判，容易引發(fā)車輛與橋隧實(shí)體結(jié)構(gòu)的撞擊事故。

2 山區(qū)公路特殊路段行車安全風(fēng)險(xiǎn)量化研究

為了進(jìn)一步提高山區(qū)公路的運(yùn)營(yíng)期安全水平，就必須從影響山區(qū)公路運(yùn)營(yíng)安全的主觀因素切入，即做好山區(qū)公路，尤其是特殊路段的路面狀況和路域交安設(shè)施優(yōu)化工作；考慮到不同影響因素對(duì)運(yùn)營(yíng)安全的影響程度不同，加之山區(qū)公路的養(yǎng)護(hù)及安全經(jīng)費(fèi)有限，為了最大程度發(fā)揮優(yōu)化效果，應(yīng)對(duì)不同影響因素進(jìn)行量化研究，明確不同影響因素的權(quán)重大小，為下一步的資金投入提供理論基礎(chǔ)。

2.1 路面狀況導(dǎo)致的行車安全風(fēng)險(xiǎn)量化研究

擬借助層次分析模型計(jì)算不同影響因素的權(quán)重大小，為了滿足不同影響因素間的量化對(duì)比需求，引入比率標(biāo)度，結(jié)合專家意見、理論分析、文獻(xiàn)分析、實(shí)地調(diào)研等方式，給出層次分析模型中判斷層內(nèi)不同影響因素之間的比率標(biāo)度指標(biāo)，比率標(biāo)度根據(jù)兩要素對(duì)比程度大小分別用1、3、5、7、9表示[5]，且不同要素的對(duì)比關(guān)系滿足式（1）：

式中：aij表示因素i與j比較得到的判斷矩陣。

為了簡(jiǎn)化模型計(jì)算，本文擬選用求根法計(jì)算判斷矩陣的特征向量近似解，假定層次分析模型構(gòu)建的判斷矩陣為A，其對(duì)應(yīng)的特征向量W為影響因素對(duì)應(yīng)的權(quán)重值，特征向量W與判斷矩陣A之間滿足如下關(guān)系，詳見式（2）：

本節(jié)針對(duì)上文中提及的路面凈寬、路面平整度、路面抗滑性、路肩寬度四方面內(nèi)容，構(gòu)建相應(yīng)的層次分析模型，采用德菲爾法計(jì)算各影響因素兩兩對(duì)比標(biāo)度值，最終給出的判斷矩陣A如下：

經(jīng)計(jì)算，判斷矩陣的特征向量W結(jié)果如下：

通過層次分析法得到了路面凈寬、路面平整度、路面抗滑性、路肩寬度四因素相應(yīng)的權(quán)重值，權(quán)重由高到低依次為：路面抗滑性、路面凈寬、路面平整度、路肩寬度，研究結(jié)果認(rèn)為，路面抗滑性對(duì)山區(qū)公路特殊路段的安全運(yùn)營(yíng)影響最大，應(yīng)加強(qiáng)該方面的應(yīng)急處治和日常養(yǎng)護(hù)能力，確保路面抗滑性始終處于較佳水平。

2.2 路域交安設(shè)施導(dǎo)致的行車安全風(fēng)險(xiǎn)量化研究

同樣采用層次分析法計(jì)算路域交安設(shè)施影響因素權(quán)重指標(biāo)，具體計(jì)算過程同上，本文不再贅述。本節(jié)針對(duì)上文中提及的標(biāo)志標(biāo)線、防護(hù)設(shè)施及特殊設(shè)施三方面內(nèi)容，構(gòu)建相應(yīng)的層次分析模型，通過專家咨詢和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研相結(jié)合的方式，得出了模型的判斷矩陣A如下：

經(jīng)計(jì)算，判斷矩陣的特征向量W結(jié)果如下：

通過層次分析法得到了標(biāo)志標(biāo)線、防護(hù)設(shè)施及特殊設(shè)施三因素相應(yīng)的權(quán)重值，權(quán)重由高到低依次為：防護(hù)設(shè)施、特殊設(shè)施、標(biāo)志標(biāo)線。研究結(jié)果認(rèn)為，防護(hù)設(shè)施對(duì)山區(qū)公路特殊路段的安全運(yùn)營(yíng)影響最大，應(yīng)加強(qiáng)該方面的提檔升級(jí)和日常養(yǎng)護(hù)能力，充分發(fā)揮防護(hù)性交安設(shè)施的安全“兜底”能力。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，本文系統(tǒng)闡述了影響山區(qū)公路特殊路段運(yùn)營(yíng)安全的主、客觀風(fēng)險(xiǎn)，重點(diǎn)從主觀因素出發(fā)，圍繞路面狀況和路域交安設(shè)施兩方面，對(duì)主觀影響因素進(jìn)行了細(xì)分，并借助層次分析模型，對(duì)不同細(xì)分影響因素的權(quán)重進(jìn)行了量化分析，為進(jìn)一步明確山區(qū)公路特殊路段的安全運(yùn)營(yíng)管理重點(diǎn)提供了參考。