基于風險評估的高速公路交通安全設施精細化提升策略

摘要 高速公路在長期服役過程中，由于公路交通量、交通組成、路側環境的不斷變化，以及交通安全設施的性能和可靠性的不斷衰減和降低，從而引起交通安全設施服務水平下降，進而導致事故風險升高。為提升交通安全設施服務水平，降低高速公路事故風險，該文基于風險評估技術，提出了交通安全設施精細化提升策略，即綜合考慮高速公路道路線形、安全設施、路側危險物、互通立交、運行速度等指標，從駛出中分帶、駛出路側、追尾、側向剮蹭、匝道出入口等維度分析高速公路風險等級，然后將Ⅴ和Ⅵ類風險等級路段交通安全設施作為精細化提升重點。最后，以某高速為例，分析其風險水平，針對性提出交安設施精細化提升策略，并得到了良好的效果，相關成果可為公路養護管理設計提供參考和借鑒。

關鍵詞 交通工程；高速公路；風險評估；交通安全設施；精細化提升

中圖分類號 U491 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）01-0167-03

0 引言

交通安全設施在長期服役中，不可避免發生性能衰減、可靠性降低等問題。近年來，交通安全得到了前所未有的重視，再加上近年來交通安全理論的發展和進步，亟需精細化提升高速公路交通安全設施，保障人民出行安全。

2022年2月，交通運輸部辦公廳、公安部辦公廳下發了《公路安全設施和交通秩序管理精細化提升行動方案》的通知，在此背景下，引入風險評估技術，開展對高速公路交通安全設施的精細化提升有其必要性。該文通過深入調查高速公路現狀，分析交通事故發生的可能性和事故后果的嚴重程度，同時綜合考慮高速公路道路線形、安全設施、路側危險物、互通立交、運行速度等指標，從駛出中分帶、駛出路側、追尾、側向剮蹭、匝道出入口等維度分析高速公路風險等級，將Ⅴ和Ⅵ類風險等級路段交通安全設施作為精細化提升重點，使用科學方法，使高速公路安全投入效益最大化。

1 研究方法

高速公路風險由車輛駛出路外交通事故發生的可能性和車輛駛出路外交通事故的嚴重程度綜合確定。

風險評估工作流程主要包括下列五個步驟：

（1）數據整理：整理實地調研視頻及其他記錄；

（2）數據標準化處理：將基礎數據轉換成風險評估需要的標準化數據，包括公路線形、安全設施、路側危險物、路面狀況、互通立交、運行速度等；

（3）風險計算：利用風險評估模型，進行主線風險、路側風險、事故風險和總體交通安全風險值的計算，并依據交通安全風險值將風險分為五級；

（4）結果檢查：查看高速公路的整體屬性和風險等級，檢查其中異常的數據，對重點路段的重點數據進行復查。

2 研究過程

首先收集高速公路竣工圖文件、氣象環境資料和事故相對多發路段處治措施及效果資料，以及近3年的斷面交通量交通組成和交通事故等數據，圍繞典型斷面分車道、分車型進行連續運行速度測試。開展養護管理、路政、公安交通管理等部門座談，了解公路設施設置現狀、使用性能和存在的問題，以及交通運營特征、主要交通安全薄弱環節等，把握項目特點、設施現狀、運營現狀和安全特性。結合交通安全風險評估與護欄提質升級總體工作要求，采集項目全線雙方向連續視頻或圖像數據，抽查測量車道寬度、路肩寬度、護欄高度等關鍵指標。最后把握公路線形指標、互通立交等結構物、交通安全設施、路側危險物情況、交通特性等特征，查找事故聚集原因，了解交通安全主要影響因素。

2.1 風險計算模型

全面地考量車輛流量和車種構成、意外事件發生率、行駛速率、線條形態參數、安全裝備、構造物布局、氣候狀況、邊界環境等多種要素，并以此為基礎進行公路設施的風險評價、事故影響的風險評估，從而得出整體的安全風險水平。通過深入研究危險區域的分布情況，可以識別出其風險級別和高風險地區段。此外，還需要針對這些高危區段的原因進行詳細的探究，以便更清晰明了地找出項目的核心風險點，并對防護欄的檢查和提高工作提出具體的要求，最終提出包含高危區的列表和綜合應對策略建議。

高速公路風險由6類風險構成：駛出中央分隔帶風險、駛出路外風險、追尾風險、側向刮擦風險、匝道出入口風險、其他風險。

（1）駛出中央分隔帶風險

當汽車離開道路的中心隔離區時，存在著一種潛在的風險，即汽車有可能從行駛路線的一側穿過中間隔離區域并進入反向行車道。這種可能性的評估是通過將公路基礎設施特性和交通流量特性中的風險因子相互作用來決定的。這些基礎要素中包含的可能性和危害程度的影響因素有：車道寬度、彎道的標識和線條設置、指示牌與線條、左側路緣高起部分、路面質量、曲線的斜率、傾角、防滑性能、照明設備、減速提示線、輕質表面覆蓋、路側危險物品、危險物品到車道邊緣的距離等，每個影響因素的系數根據實際情況獲得，中央分隔帶風險由各個風險變量系數相乘得出，具體如圖1所示。

（2）駛出路外風險

駛出路外風險值為車輛從行車方向右側駛出路外的風險。

（3）追尾風險

追尾風險主要為因操作失誤、不良駕駛習慣等原因導致的車輛追尾風險，以及車輛碰撞護欄或障礙物后被其他車輛碰撞，引發二次事故的風險。

（4）側向刮擦風險

側向刮擦風險主要為車輛在互通式立交加速車道或減速車道外普通路段變換車道時引發的側向刮擦風險。

（5）匝道出入口風險

匝道出入口風險主要為車輛在互通式立交加速車道或減速車道發生交通事故的風險。

（6）其他風險

其他風險主要為可能存在的其他主要安全風險。

2.2 風險值計算

風險值由一系列公路設施特征及交通流特征的風險系數相乘確定，除了公路設施特征對應的系數外，計算風險值還需要運行速度系數和交通量系數，運行速度系數和交通量系數同樣根據實際情況獲得。風險值計算采用的各影響因素風險系數可利用路段的交通事故數據統計分析確定，計算方法有設施實施前后對照法和隊列研究法。

（1）設施實施前后對照法

對于特定的危險類別及特殊設備的安全等級評估可以使用此種方式，首先需要找出兩條與被測道路環境相似的其他路線，其中一條已經裝設了目標設備并用于處理小組，而另一條則沒有這個設備以作對比組。然后依據所需評估的危險種類，收集執行前的年度（或者幾年）以及執行后的年度（或者是幾年的）事故信息，以此來確定目標設備對相應危險類別的安全等級影響程度。具體的數據記錄如下表所示。

Ntb：處置組在設施安裝前一年或數年的事故次數（針對特定風險類型）；

Nta：處置組在設施安裝后一年或數年的事故次數（針對特定風險類型）；

Ncb：對照組在設施安裝前一年或數年的事故次數（針對特定風險類型）；

Nca：對照組在設施安裝后一年或數年的事故次數（針對特定風險類型）。

通過上述數據，可計算處置組設施安裝后事故預測次數Nexp及其方差Var（Nexp），然后計算出風險系數RF，如下公式（1）所示：

（1）

（2）隊列研究法

風險值影響因素可以為某一特定公路特征（如是否小半徑圓曲線路段、是否路側臨水臨崖等），對特定公路特征的風險系數計算，可根據是否具有特定公路特征和計算周期（一般為3年）內有無特定風險類型的事故發生，將樣本路段分成4類，如下表所示0。

A：具有特定公路特征且發生特定類型事故的里程（km）；B：具有特定公路特征且未發生特定類型事故的里程（km）；C：不具有特定公路特征且發生特定類型事故的里程（km）；D：不具有特定公路特征且未發生特定類型事故的里程（km）。

根據公式（2）計算針對特定風險的公路特征風險系數RF。

（2）

2.3 風險分級

高速公路風險分為五級，用羅馬數字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示。Ⅰ級表示風險最低，Ⅴ級表示風險最高，具體閾值如下表所示。

風險等級由低至高依次為I級、II級、III級、IV級和V級。I級為低風險，風險可忽略；II級為較低風險，風險可接受；III級為中度風險，風險可接受；IV級為較高風險；V級為高風險，應立即消隱處置。

3 風險評估實踐

3.1 路段概況

以江蘇地區某高速為例，驗證風險評估技術在高速公路交通安全設施精細化提升上的有效性。該高速公路路段長度約為230 km，雙向四車道，路基寬度為28 m，設計速度為120 km/h，全線在2007年建成通車。

3.2 風險評估結果

評估路段總體運營安全保障水平良好，建議結合路面大修項目的實施及風險分級分年度逐步進行提質升級。各風險等級路段長度和百分比如下表統計。

3.3 精細化提升策略

（1）中分帶開口活動護欄

中分帶主要設置插拔式中分帶活動護欄。該類型護欄雖符合建設標準，但防護能力較弱。調研路段最高限速120 km/h，一旦車輛沖向對向車道，易發生二次交通事故。并且，活動護欄和波形梁中分帶護欄之間沒有過渡。

對于插拔式活動護欄，建議及時更換，選用產品應具備相應防護等級，有基于實車試驗的檢測報告，并建議合理設置與普通中分帶護欄的過渡段。對于其他非標中分帶開口活動護欄，建議運營管理單位確認其是否具備實際防護能力，是否具備基于實車試驗的檢測報告，確保活動護欄防撞能力滿足規范要求。

（2）波形梁護欄與混凝土護欄過渡段

部分路段采用的護欄過渡段形式未有效搭接，不符合現行標準，防護能力較弱，存在較大安全風險。且組合式護欄端頭處鋼管無處理，碰撞后可能插入車內造成人員傷亡[2]。建議根據規范要求合理設置過渡段。

（3）上跨橋墩防護缺陷

在中央分隔帶上，橋墩與欄桿的間距必須超過其最高側向動態位移外延值或車輛最高動態外傾當量。如果不滿足這些條件，即使汽車碰到了欄桿，也可能會撞擊到障礙物，導致乘客受傷或者橋墩損壞。可換裝剛度更大的混凝土護欄或低變形量波形梁護欄，并合理設置混凝土護欄與波形梁護欄的過渡段，對個別立面標記不清晰的墩柱，施劃黃黑色立面標記。

（4）三角端防護

根據調研，匝道出口三角端防護主要采用塑料防撞桶，不具備防護能力，一旦發生碰撞，可能導致傷亡事故。建議設置具備防撞能力的防撞墊。

4 結語

為了對高速公路交通安全設施精細化提質升級，該文提出基于風險評估技術的高速公路交通安全設施分級管控。研究結果顯示：評估路段中Ⅴ和Ⅵ類風險等級路段占比約為11%。主要存在的風險因素包括：路側或中分帶特殊點段防護待加強（如護欄過渡段、中分帶開口護欄等）、出入口設置問題（如出入口標志標線缺陷、三角端防護不足等）。通過精細化提升高速公路交通安全設施，旨在使高速公路安全投入效益最大化，為諸多高速公路精細化項目提供借鑒。

參考文獻

[1]白如月，廖軍洪，晁遂.基于風險評估技術的在役高速公路限速方案調整論證方法[J].公路交通科技， 2020（S2）：8.

[2]公路安全生命防護工程實施技術指南[M]北京：中華人民共和國交通運輸部， 2015.

收稿日期：2024-12-05

作者簡介：卞霄（1983—），女，本科，高級工程師，主要研究方向：高速公路瀝青路面養護項目、高速公路護欄提質升級項目的設計與檢測。