淺談雙車道隧道超車條件

鄧 凱

（云南省交通規劃設計研究院有限公司,云南 昆明 650011）

0 引言

隧道路段由于車輛行駛環境封閉、照明條件下降，對駕駛人生理和心理造成影響。現今國內各地公路建設和管理單位普遍采用隧道內禁止變道、超車的交通管理方案以保障運營安全。在早期我國山區公路運營里程短、隧道比例不高、隧道長度較短，禁止變道、超車的規定并未顯著影響安全與通行效率。

隨著我國公路網的不斷建成完善，為進一步快速、通暢地到達目的地，公路不斷向山區地形復雜的區域延伸，橋隧比例和隧道的長度也在不停刷新紀錄。在隧道長度和數量不斷增長的同時，汽車工業蓬勃發展，不同車型之間性能與運行特性差異也不斷加大。隧道由洞外開始至洞內全線禁止變道、超車的交通組織方式越來越不能滿足新建公路的安全與通行效率需求。

根據存在的實際需求，結合現今駕駛行為特性、交通流特性、線形指標，以及相關設施相互影響分析，開展隧道交通組織方案研究，在滿足安全的前提下，提升駕駛舒適性與駕乘體驗感受，進而提升隧道路段運營安全水平。

1 國內外研究應用現狀

美國、英國相關道路標線的設計文件并未針對隧道內的標線進行明確的規定，相關文獻并未指出隧道內如何設置換道區域，以及換道區域的長度。同時，德國等歐洲國家，隧道路段普遍采用虛線，允許車輛變道行駛。美國不建議建造公路隧道，特別不喜歡建長隧道。有海底隧道（Baltimore，VABeach，NY），但隧道造價過于昂貴、養護困難、駕駛人心理壓力太大、事故救援難度高。早期在PA 的公路隧道改道后廢棄了。SHA 的I-68 公路在SidelingHill 避開了山區，當年論證時否定了隧道方案。國外以少建或不建公路隧道為主。

我國關于隧道車行道分界線的研究很少，設計界也通常采用一刀切的形式。為了避免隧道中車輛因變道引發交通事故，大部分隧道的車行道分界線采用實線分離車輛[1]。針對此問題咨詢交通部公路院等規范編制單位，回復為相關規范細則中僅為示意，并非規定隧道內不可變道。

《中華人民共和國道路交通安全法》第四章—道路通行規定，第二節—機動車通行規定。第四十三條：同車道行駛的機動車，后車應當與前車保持足以采取緊急制動措施的安全距離。有下列情形之一的，不得超車：

（1）前車正在左轉彎、掉頭、超車的。

（2）與對面來車有會車可能的。

（3）前車為執行緊急任務的警車、消防車、救護車、工程救險車的。

（4）行經鐵路道口、交叉路口、窄橋、彎道、陡坡、隧道、人行橫道、市區交通流量大的路段等沒有超車條件的。

其中，對于隧道路段是否全部為沒有超車條件，還是隧道個別路段線形指標偏低不具備超車條件，存在以上兩種情況的解讀，由于缺少司法解釋，該規定并不明確。

《中華人民共和國公路法》沒有針對隧道路段交通組織的規定。

綜上，國外主要發達國家在隧道路段的建設方面均較為謹慎，均沒有經歷過我國西南部山區高速公路隧道、公路隧道大范圍建設的情況，沒有可供我國參考的相關運營管理經驗；國內對于隧道路段交通組織的法規并未禁止變道。

2 隧道路段超車條件分析

隧道行車影響因素分析：

（1）駛入隧道時，光線由明到暗，考慮到視覺器官的感受性對光刺激變化的相順應性，采用暗適應過程作為進入洞口后禁止變道的控制性因素，禁超長度需綜合考慮亮度變化區間對應的暗適應時間。

（2）駛離隧道時，光線由暗到明，由于洞外在白天的自然光照下，隧道朝向影響，偏東西向隧道的白洞效應在每天相應時間段內影響突出，明適應過程作為駛出洞口后禁止變道的控制性因素，禁超長度需綜合考慮亮度變化區間對應的明適應時間。

（3）隧道內中間段亮度均勻不發生變化，線形指標不變的情況下能提供固定的視距。但駕駛員在亮度不同的環境下視野范圍與視認距離均不相同，所需視距長度與照明亮度關系呈正態分布；在現行隧道照明規范的規定值內，呈反比。

（4）隧道洞內中間段，不受環境突變影響，不存在大霧影響視距，不存在路面干、濕導致摩擦系數突變。

對向行車的隧道內能否變道的控制性因素為“與對面來車有會車可能”，雙車道公路最主要特征為需要借用對向車道才能進行超車，超車時的車距判斷直接影響車輛是否能保持安全車距。

車速越快，駕駛人越要注意到遠方，視野變得越窄，動態視野與行車速度成反比，如表1 所示。

表1 行車速度與視野、注視距離的關系

綜上所述，能否超車的條件應該為“能否提供足夠的超車視距及其超車行程”。隧道的接近、駛離的過渡段不具備能夠變道超車的條件，不應允許變道超車；在隧道過渡段影響區域外的中間段，可通過加強有效視野范圍內的誘導、提示，提供車道信息預告、警告的方式，在隧道內中間段允許車輛超車。

3 實例分析

以云南省在建的某國道特長隧道為例，該隧道為長度10 494 m 的單洞雙車道對向行車的特長隧道，隧道設計建設采用80 km/h 設計速度對應指標。洞內長時間行駛且單向僅有一條車道，根據設計速度40 km/h 測算，車輛需要945 s（15 min 45 s）才能完全通過隧道。

針對隧道內跟車行駛容忍情況進行了抽樣問卷調查，調查結果如圖1 所示，對于“隧道內禁止變道，前方車道擁堵排隊或前車比您的車速慢，相鄰車道通暢”的情境下，駕駛人最大容忍跟車時長的調查結果發現：16.25%的駕駛人容忍度在1 min 以內，40.25%的駕駛人在1～5 min，20.37%的駕駛人容忍度在5～10 min，16.68%的駕駛人能夠容忍跟車10 min 以上；同時有6.45%的駕駛人做其他選擇，多數回復為應遵守交規，不換道。

圖1 隧道內跟車行駛容忍情況抽樣調查結果

根據抽樣問卷調查結果，僅有23.13%的駕駛人能夠忍受跟車10 min 以上的情況。此類情況下小型車長時間在郁閉空間跟隨大型車慢速行駛，不能變道超車，嚴重影響了通行效率、駕駛舒適性及駕乘體驗感受。

由于隧道內僅有2 條行車道，不應設置硬隔離設施（包括間隔設置），在發生交通事故的緊急情況下，硬隔離設施會導致單向或雙向車道上的機動車完全無法通行，結合隧道長度超過10 km，會對救援、運營養護等工況有不利影響。隔離設施作為障礙物設置于隧道凈空范圍內，間隔設置或全線設置皆存在端頭影響行車安全的情況。

該隧道內區域路段無橫向干擾，隧道外500 m 內無平交口、民居等可能造成橫向干擾的因素。

隧道洞內凈寬11.00 m，凈高5.00 m，行車道寬3.75 m，硬路肩0.50 m，具備超車所需的橫向寬度。

線形為長直線—曲線（曲線半徑4 541 m），縱坡2.18%（無豎曲線），隧道內、外3 s 范圍內無線形變化，路線線形指標較好。左轉、右轉停車視距能滿足遠高于設計速度的視距值。

隧道設置隧道機電設施，隧道照明設計中，各段照明設計長度、照明亮度、折減系數等均達到80 km/h 對應指標。

該隧道內能否安全超車主要取決于駕駛員能否及時、準確判斷車輛間距與超車距離。

隧道內限速40 km/h，考慮到超車時速度需要提高，采用60 km/h 對應視野86°，注視距離335 m；安全超車距離參考2015年至今多篇雙車道超車模型研究結論，以小客車為主要超車車型，取超車初始速度、對向車輛速度、被超車輛速度40 km/h，超車速度取60 km/h，所需最小超車視距為534.1 m，超車時間為15.88 s[2]，實施超車行為前調整時間取1.2 s，疊加變道后發現有對向來車回到原車道動作時，駕駛員需要反應時間，安全超車距離向上取整為600 m。超車視距大于有效注視距離。若允許借道超車，需要提供一個超視距的輔助信息采集、處理、發布的措施。

基于上述分析，提出的交通組織方案如下：

（1）劃分隧道路段允許變道和禁止變道范圍。禁止變道范圍，應采用明暗適應過程為控制指標，隧道洞內500 m、洞外150 m 禁止變道。并根據相關規定設置完善、配套的地面標線及交通標志。

（2）考慮到各類車輛及其駕駛員特性，采用分車型管控的方式，隧道全線大、中型貨車禁止超車，并嚴格限速40 km/h；客車在隧道內允許超車路段可變道、提高車速，以達到快速完成超車行為的目的。

（3）隧道路段提供超車輔助決策系統。遵循低位誘導原則，高密度路面突起路標、檢修道輪廓標[3]；中密度主動發光警示牌和警示燈；低密度反光環。系統運行邏輯為檢測單元檢測車道內車輛運行情況——路側處理器處理——提示單元發布，如圖2 所示。

圖2 輔助決策系統流程圖

車道內檢測單元：感應突起路標，以檢測車道內路面情況。間距10 m 設置于兩側車道邊緣線外、路中車道分界線處。

提示、警示單元：間距100 m 設置信息發布牌，顯示內容為“對向來車”，間距100 m 條形警示燈，間隔設置以達到每50 m 一處的效果。

間距500 m 設置一道雙面隧道反光環。

路側處理器單元：根據檢測單元性能設置，可不采用高集成度處理器，處理簡單邏輯，隧道內允許超車路段（9 000 m）之間匯總統一處理。判斷車輛行車狀態、位于哪向車道、車輛間距。間距小于600 m 時，發布提示信息。

信息發布單元：

（1）平時保持熄滅。

（2）需要提示車道回到原車道時，條形警示燈閃爍黃色燈光，信息發布牌顯示“對向來車”。

（3）待車輛回到各自車道時，閃爍燈關閉，持續顯示“對向來車”信息。

（4）至車輛完成會車后，全部熄滅。

4 結語

經綜合分析現有法規、條例及相關研究成果，公路隧道能否變道超車，可以依據是否具有超車條件來確定。該文中提出了隧道內超車條件的主要影響因素為能否提供足夠的超車視距及超車安全距離。該文結合實例分析道路線形條件、照明條件等各類影響因素，并根據分析結果提出一個具有可實施性的隧道交通組織方案及輔助決策系統，為駕駛員在決策借道超車或放棄超車行動時提供必要的提示，減少因為超車時的車距判斷偏差形成的安全隱患。

在不同的交通流、服務水平、車輛運行特征下，關于安全距離的確定還需進一步完善，包括超越車輛時被超車輛速度變化、對向同時存在超車動作的車輛等行為可能造成的影響；引入超車模型中超車速度對應安全性、舒適性因素；縱坡、豎曲線中車輛加減速特征的影響等。以達到提升駕駛舒適性與駕乘體驗感受，進而提升隧道路段運營安全水平的目的。

同時，該系統采集、處理的數據，可在以后接入智慧公路等平臺，為更高級別輔助駕駛、自動駕駛提供超車決策、事故預防的數據。系統具備擴展使用到高速公路隧道內輔助提示的空間，采用的車道級突起路邊檢測器可以采集同向車輛的位置、間距，發布車輛安全間距提示信息，提醒車輛保持車距；同時也可提示側后方來車情況，避免車輛變道車道時與側后方來車發生碰撞。