基于交通事故數據的高速公路隧道路段安全性分析

趙 飛，李洋洋，韓 暉

(北京中交華安科技有限公司 北京市 100088)

0 引言

近幾年，高速公路建設技術水平顯著提升，長大橋隧、隧道群以及特長隧道數量也不斷增加[1]，尤其是我國南方地區，作為高速公路上特殊的構造物，伴隨著道路交通車輛的增多交通事故的數據也在不斷的增加，如何降低公路隧道交通事故的產生及降低事故已成為目前迫切需要解決的交通問題。針對高速公路隧道對交通運行安全性進行分析，探尋隧道安全性，提高高速公路的服務水平。

目前對高速公路隧道安全性分析的研究出現熱潮，王乾等[2]研究城市道路隧道安全事故相關特點和規律，提出相應的預防對策和建議。宋杰等[3]基于因素-時間變權模型從人、車、隧道、交通環境、管理方面對公路隧道群運營期安全性評價研究，得到安全風險因素，為動態管控提供了重要的理論支持。湯乾斌[4]從道路環境、交通運行環境、機電設施、交通工程設施等方面對隧道安全性進行了分析，通過灰色關聯分析法建立了隧道安全系統評價模型。馬壯林等[5]對京珠高速中隧道交通事故嚴重程度的影響因素選取，建立Logistic回歸模型并應用檢驗效果較好。周晶晶[6]對越江隧道現狀、事故規律和影響因素研究，建立模型分析事故嚴重程度影響因素，提出隧道設計及運營建議。劉志偉等[7]分析了隧道交通事故原因和分別特征等，調查車輛速度軌跡和駕駛心理特征，以采取措施提高隧道行車安全。通過對隧道事故發生規律或對隧道安全性評價的研究居多，但缺少通過隧道事故情況分析隧道安全性問題，以數據為依托，探討隧道中人、車、路、環境、管理等因素對隧道事故發生的影響，通過設計、施工技術、運營管理等手段降低隧道內事故的發生及傷害。

1 公路交通事故分析

交通事故數據能直接反應車輛在公路上行車的安全性，選取京昆高速、二廣高速和晉陽高速等13條公路1000多起交通事故進行分析：高速公路事故大多數發生在普通路段，約占76%，其次是橋隧路段占比15%左右，傷亡人數和死亡人數分別占14%、16%，屬高危路段。

通過圖1可知，隧道發生的交通事故總次數在各路段類型中僅次于橋梁，死亡率也達到了25%左右，但隧道每公里交通事故次數要高于普通路段，作為高速公路上具有復雜環境和特殊結構的路段，隧道的安全運營是高速公路運營中的重點。因此通過對隧道路段交通的安全性進行分析，剖析事故發生原因，制定相應的管控措施，從而降低隧道交通事故的發生率，提高隧道運行安全服務水平。

圖1 路段類型與傷亡人數、死亡率分析圖

2 公路隧道事故原因分析

2.1 隧道事故數據分析

以京昆高速、二廣高速和晉陽高速等13條公路為依據，對其所運營隧道事故數據進行整理分析。從時間上看，隧道事故在6月和8月多發，其次是3月和9月，剖其原因主要因為我國夏季普遍降雨量大，而春秋季節多霧天，導致交通事故多發；從一天中事故發生的時間看，多發生在下午2時至3時和4時至5時，該時段受光照光線影響，隧道出入口易出現視覺誤差等原因導致隧道事故發生率較高，可采取必要的警示標志或出入口遮擋棚等，避免事故的發生。

圖2 事故與月份、時間分布關系圖

從空間看，隧道發生事故地段平直路段與彎坡路段比例在7∶3左右，尤其是特長隧道。根據駕駛員生理、心理因素的變化情況，由于隧道環境條件差，長直路段產生的眩暈極易導致駕駛疲勞，操作不當發生交通事故。在設計規劃時應注意避免隧道內長直路段的出現，選用線性較好的路線，以降低運營安全風險等級。而在交通事故中，人的不正確操作和不安全行為導致事故的發生比例較高，大部分的事故原因均和人的因素有關，加大駕駛人員交通安全培訓和宣傳交通安全知識的力度，采取必要的交安設施和誘導系統，是提高隧道安全的重要途徑。

圖3 隧道事故與道路線性關系圖

圖4 隧道事故原因分析圖

運營期間交通事故數據分析中，隧道事故車輛類型主要以小客車和重型貨車為主，其次是汽車列車、小客車和小貨車，但小型面包車、汽車列車和重型貨車的死亡率遠高于小客車的死亡率，由此隧道事故中重型貨車的事故次數和死亡率均在前列(見表1)，對大重型貨車的監測監控是減少事故發生和死亡人數的關鍵。

表1 交通方式與事故占比、死亡率分布關系圖

在事故類型中大多數為碰撞型事故為主，刮撞行人和自身摺疊的死亡率卻很高(見表2)，對公路隧道管理水平和車輛本身質量均提出了更高的要求。

表2 事故類型與事故占比、死亡率分布關系圖

2.2 隧道安全因素分析

基于隧道交通事故數據分析，隧道作為公路的危險地段，其情況復雜、因素多變，隧道交通事故的產生主要受隧道環境條件、人因因素和運營管理等影響，深入剖析其事故因素極大影響著隧道交通運行的安全性。

(1)隧道環境條件

隧道環境條件是影響公路隧道安全行車的客觀因素，主要有隧道線形(平縱斷面)條件、隧道長度、隧道坡度、隧道路面情況等，交通量和交通組成也會影響著隧道安全運行狀況。

對于長直隧道、線性差和視距差的隧道、橫縱斷面參數不足的隧道、路面情況不穩定的隧道，更容易引起事故的發生；隧道區域前后運行速度的不協調，大型車輛居多的情況下，隧道內部能見度差，不能及時發現路面情況，極易引起追尾碰撞事故；交通量大、服務水平等級低的隧道安全風險等級增高，公路隧道一般運行速度較高，更加大事故的發生率。

(2)人因因素

在交通事故發生過程中，駕駛員操作失誤是一個重要原因，因此駕駛員的心理穩定和駕駛狀態是影響著公路隧道安全運行的主觀因素。由于公路隧道有“黑洞”、“白洞”現象，造成駕駛員狀態的改變，尤其在昏暗條件下，駕駛員的注意時間變長，駕駛狀態發生明顯的變化；駕駛員的年齡、駕駛年限、不同的照明條件的變化等，是影響駕駛員的視覺和心理狀態的重要因素。

在公路車輛行駛過程中，駕駛員的視銳度下降，空間辨認距離變短，觀察能力下降，易發生交通事故；由于環境的變化，感知視覺敏感度降低，注視時間變長等心理狀態的改變，不利于行車安全。通過改善隧道內部環境和增設警示提示設施，利用運營管理水平減少駕駛人員的心理變化狀態，降低發生事故概率。

(3)運營管理

公路隧道運營管理是影響著隧道安全運行的重要因素，包括隧道的機電設施、交安設施、安全消防設施在內的運營管理都能起到減少甚至消除事故的作用，通過管理方式規避客觀和主觀因素，降低事故發生的可能性，是切斷事故發生的重要途徑。

隧道需配套相關設施，保障隧道內部的行車安全，是公路隧道安全的重要手段。照明設施和亮度變化直接影響行車視覺感受，良好的照明設施是減少隧道事故的重要方式；設置防撞設施、警示標志和標線，尤其在緊急停車帶區域增設交安標識和誘導系統，以保證隧道安全有效，提高運營水平。

圖5 公路隧道安全性分析示意圖

事故等級與人因因素、管理因素和隧道環境相關性分析見表3，事故等級高低與管理因素有很大聯系，其次是人的因素，通過提高隧道運營管理水平和提高駕駛員的交通安全意識，是減少重大交通事故的重要手段，降低隧道事故等級的重要方法是增強交安設施和誘導系統的使用，合理的照明條件和機電設備，有效的消防設施，能夠極大地減少隧道事故的發生和降低事故死亡率和事故等級。通過對駕駛人員的安全教育和運營管理水平提升，有效減少隧道事故發生，降低事故的發生等級，減少人員的傷亡。

表3 事故等級與人因因素、管理因素和隧道環境的相關性分析

3 結論與建議

通過對公路事故、隧道事故數據分析得到隧道路段作為公路交通事故的多發路段，多發生在夏季，其次是春秋季節，下午是事故多發時段，大部分的事故原因均和人的因素有關；事故車輛類型主要以小客車和重型貨車為主，但小型面包車、汽車列車和重型貨車的死亡率遠高于小客車的死亡率，對大重型貨車的監測監控是減少事故發生和死亡人數的關鍵；事故類型大多數為碰撞型事故，刮撞行人和自身摺疊的死亡率很高。以人因因素、運營管理和隧道環境條件三大方面分析隧道安全性問題，找到影響隧道安全行車因素，減少影響因子的出現是降低事故的根本，提高隧道管理水平是降低事故等級的重要途徑，加強駕駛人員的安全行為和培養良好心理狀態是降低事故率的關鍵。