公路线形对交通安全的影响分析

2022-09-11

近年来, 随着交通量的迅速增长, 各类交通事故发生率也随之急剧上升。如何最大可能的减少道路交通安全隐患, 创建和谐社会, 是摆在每个交通工作者面前的艰巨的任务[1]。交通工作者普遍认为, 加强交通管制和改善公路状况是提高交通安全的基本途径[2]。目前, 国内外对交通事故的研究多注重人和车的因素, 对公路状况引起的交通安全研究的较少, 而公路线形设计不合理是造成交通事故的重要原因之一[3,4]。本文通过对公路线形对道路交通安全的影响分析, 提出了交通安全的相应改善措施, 并对公路线形的安全性进行了评价, 以便为公路设计人员提高交通安全理念提供参考。

1 公路线形对交通安全的影响

1.1 视距对交通安全的影响

视距是驾驶员可以辨清前面道路情况的距离, 良好的视距不仅能够使驾驶员正确判断道路的行车环境, 决定正确的驾驶行为, 而且决定了驾驶行为的有效操作时间。因此, 视距是否充分, 直接关系到行车的安全。视距不足引起交通事故的形式主要有以下几种。

(1) 平面弯曲路段, 由于在弯道的内侧有边坡、建筑物、树木、道路设施等, 阻碍驾驶员的视线, 使得视距满足不了要求, 从而成为视距不足路段。

(2) 凸形变坡路段, 纵断面为凸形的路段在上下坡连接处的竖曲线上, 驾驶员的视线常常受到阻碍, 当竖曲线半径较小时视线严重受阻, 视距满足不了要求, 带来了安全隐患。

(3) 凹形变坡路段, 纵断面为凹形的路段, 在上下坡连接处的竖曲线上, 汽车的车灯照射范围受到阻碍。当竖曲线半径较小时, 驾驶员的视线受阻严重, 视距满足不了规定的数值, 成为视距不足的路段。

视距的检查与设置应注意以下几个方面:道路所处地区如雨水较多, 道路湿滑, 导致刹车距离增加, 所以视距也应增加;当道路上行车多为大、重车时, 由于惯性较大, 故视距也应增加;在道路穿越村庄等人口密集区时, 混合交通量大, 岔路多, 人车横穿道路频繁, 也应加大视距;当道路的几何线形要素能保证较高车速时, 个别的视距不足路段常是具有较高道路事故危险性的地方;如果道路状况良好, 实际行车速度往往大于设计行车速度, 会造成车速过快而视距增加, 从而影响交通安全。

1.2 曲率半径对交通安全的影响

道路的平曲线越小, 曲率越大, 弯度就越大, 也就是弯越急;反之, 道路的平曲线半径越大, 曲率越小, 弯度就越小, 也就是弯越缓。在急弯路上行车, 容易发生道路交通事故, 而且半径越小的曲线路段上, 发生的交通事故也越多。曲率半径引起交通事故的主要原因有以下几种。

(1) 车辆在曲线上行驶, 由于装载质量与横向离心力的作用, 增加了驾驶员操作的困难, 车速稍有不当, 就会驶入其它车道。

(2) 车辆在曲线上行驶, 由于受到离心力的作用容易向外侧侧滑和倾翻, 降低了车辆的稳定性和安全程度。车速越高, 离心力越大, 这种危险就越大, 发生的事故也越严重。

(3) 车辆在曲线上行驶, 由于受到前方视距缩短的影响, 不便于发现前方的情况, 尤其在夜间行车, 因灯光照射不是顺着曲线的, 更难发现前方的情况, 增加了发生事故的潜在危险。

因此, 设计中应该注意以下几个方面:选用曲线半径时, 应注意前后线形的协调, 不应突然采用小半径曲线;从地形条件好的区段进入地形条件较差区段时, 曲线的技术指标应逐渐过渡, 防止突变;当道路条件与交通环境较好, 驾驶员有可能以大于计算行车速度行驶, 平曲线半径要能与实际行驶车速相适应;连续多个平曲线路段曲线半径的变化要建立在速度平稳运行的前提下;当地形地物条件受到限制而采取了极限半径时, 应同步设计相应的安全措施。

1.3 纵坡对交通安全的影响

道路纵坡对交通安全的影响非常大, 尤其当坡度比较大时, 事故率明显增大, 往往是造成事故的直接原因。根据调查资料分析, 在平原地区统计的事故有7%发生在上下坡段, 在丘陵区为18%左右, 在重丘区为25%左右。它对交通安全的影响主要表现在以下几个方面。

(1) 上坡路段, 坡度的阻力使车速降低。为了维护汽车的爬坡能力, 要不断增加牵引力, 如果牵引力不足, 制动不及时, 操作失误, 就会造成车辆向下溜滑或熄火, 而引起交通事故的发生。

(2) 下坡路段, 由于受到重力影响, 易造成车辆加速行驶。一旦遇到意外的交通事态, 来不及采取应急措施, 失去控制, 就会造成交通事故。

(3) 车辆在坡道上行驶时, 路面附着力变小, 影响汽车的稳定性。如果坡度很陡, 路面附着系数又很小 (如冰雪、泥泞路面) , 就很容易破坏汽车的稳定性。特别是下坡时, 如果使用制动不当, 很容易出现侧滑, 从而发生交通事故。

因此, 设计中应该注意纵坡坡度尽量不采取极限值, 在不得已采取了极限值时, 应该采取提前降低设计车速, 设置警告标志和坡段长度、坡度预告标志, 加宽路肩和紧急停车带;在路侧设置摩擦系数很大的路面来缓解制动器;在路侧设置安全碰撞措施或者是靠崖停车区域, 在长、大纵坡下游设置避险车道等, 防止失控的车辆造成更大的事故。

1.4 平纵线形组合对交通安全的影响

平、纵线形组合对视觉诱导起重要作用, 在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因。行车安全性的大小, 与不同线形之间的组合是否协调有密切关系。不良线形组合导致交通事故的主要原因如下。

(1) 长直线、长下坡尽头设置较小半径的平曲线, 车辆行至小半径平曲线时经常出现侧滑甚至翻车的事故。而对同样的纵坡, 如果直线段改为曲线, 反而不易出现事故。

(2) 短直线介入两同向曲线之间, 形成断背曲线, 使驾驶员产生错觉, 把路线看成反向曲线, 在直线过渡段发生翻车事故。

(3) 在直线路段的凹形纵断面路段上, 驾驶员位于下坡段看到对面的上坡段, 容易产生错觉, 把上坡的坡度看的比实际的坡度大, 驾驶员就有可能采取加速以便冲上对面的上坡路段, 在下坡路段驾驶员看上坡车时, 觉察不出自己是在下坡, 因而可能发生交通事故。

(4) 在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线底部插入急转弯的平曲线, 前者因视线小于停车视距而导致急打方向盘, 后者在超出汽车设计车速的地方仍然要急打方向盘。在平曲线内如出现纵断面反复凹凸的现象, 则可能造成驾驶员只能看见脚下和前方而看不到中间凹凸的线形, 这样容易发生事故。

(5) 转弯半径较小的平曲线与陡坡组合在一起, 会使事故在数量上剧增。

因此, 对平纵线形组合设计应注意以下几点:设计合成坡度应该注意不设计急弯和陡坡相重叠的线形;平竖曲线重叠时, 平曲线应该稍长于竖曲线, 做到平包纵;凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部不应设计小半径平曲线, 若接近极限值应考虑在小半径平曲线上设置较大高度的导向设施以弥补视距不足;凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部应防止出现反向平曲线的拐点;直线上的纵断面线形要防止出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。

2 公路线形的安全性评价

道路的线形设计, 在满足规范的前提下, 应结合沿线地形、地质条件设计良好的平面线形、纵向线形、良好的平纵组合及视距、合成纵坡等, 这将会为汽车的行驶安全提供有利的保障。出于交通安全考虑, 平面设计应尽可能采用曲线选线法、避免长直线与小半径曲线的结合, 曲线段长占总路线的百分率最好能大于50%;全线平曲线半径的取值要均衡, (R平均-R最小) /R最小最好大于0.5;路线最小转角宜大于7°;平曲线的长度、缓和曲线的长度、视距长度均从安全的角度考虑采用大值;对于设计速度小于80km/h (含80km/h) 的高等级公路, 或设计速度小于40km/h (含40km/h) 的低等级公路, 从安全的角度建议平曲线的超高值采用提高一级的指标控制。

急弯坡段平纵组合的处置, 陡坡段的最大纵坡、最长坡长、大纵坡累计占总坡长的百分率、合成纵坡, 连续下坡的平均纵坡及纵面视距不良等都是影响安全行车的重要因素。纵面设计在以上段落应慎用规范的最小值, 对于极限最小值应经过充分论证方可采用, 必要时增设爬坡车道和紧急避险车道以保安全。对于相邻段落的公路线形指标要用汽车的运行速度进行检验, 运行车速相差太大易导致交通事故, 一般两相邻均匀路段小客车运行车速差不应超过20km/h。

3 结语

随着公路运输事业的迅猛发展, 道路各方面的实际因素, 除了要考虑最大限度地满足基本功能外, 还必须从交通安全的角度给予高度重视。根据对视距、曲率半径、纵坡、平纵线形组合等方面对交通事故影响的研究, 分析了公路线形引起交通安全的原因所在, 对其主要原因提出了相应的改善措施, 并对公路线形的安全性进行了评价。因此, 公路设计人员应从交通安全理念出发, 注意通过精心的规划和设计, 采取主动预防安全措施改进公路线形设计, 减轻驾驶员的工作强度, 减少因失误和错误而发生交通事故的可能性, 从而使公路设计有效地控制未来事故的发生, 达到安全性、舒适性、愉悦性的和谐统一。

摘要：公路线形对交通安全有重要影响, 分析了视距、曲率半径、纵坡、平纵线形组合等方面引起交通安全的原因所在, 对其主要原因提出了相应的改善措施, 并对公路线形的安全性进行了评价。

关键词：公路线形,交通安全,影响分析