基于道路线形的交通安全评价

2015-12-25西藏自治区交通勘察设计研究院西藏拉萨850000

江西建材 2015年1期

■拉巴 ■西藏自治区交通勘察设计研究院，西藏拉萨 850000

道路交通安全与道路线形设计的质量密切相关，国内外相关研究成果表明:人、车、路和环境是影响道路安全的主要因素，其中，绝大部分道路交通安全事故由人引起，由于道路因素引发的道路交通安全事故占总量的28%～44%，因此，道路因素对于交通安全的影响不容忽视［1］。

道路线形设计参考的技术规范为《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)，规范中规定了道路线形要素的设计最大值和最小值。然而，规范中的标准是满足行车安全的最小标准，道路线形设计人员在设计的过程中除了参考规范中的最小行车安全标准，还要结合相关工程经验，从而满足驾驶员安全行车的需求。为能在设计阶段及时评价道路线形的安全性及时发现存在的不安全因素，需建立道路安全评价体系，完善道路线形设计。因此，在设计人员的工程经验基础上，运用道路安全评价体系对道路线形进行评估，及时发现隐患，从而提高道路安全性。

1 道路线形设计

道路线形(road alignment)指的道路在空间的几何形状和尺寸，简称路线。道路线形主要包括平、纵、横三个部分。平面线形是道路在水平面上的投影，纵断面是沿道路中心线纵向垂直剖切的一个立面，横断面垂直于道路中心线方向的断面。常见的平面线形有:直线、圆曲线和缓和曲线。纵断面线形有:直线、凸曲线和凹曲线。在公路设计的过程中综合考虑平曲线和竖曲线的各个要素，达到平纵协调，满足道路安全行驶要求。

道路线形设计的原则有:①与周围地质环境协调，满足道路快捷、连续的特点;②合理安排道路线形，满足车辆安全行驶，避免急转弯和小偏角的出现(小于7°)，当无法避免小偏角时应设置足够长的曲线;③合理控制道路线形中直线的长度，反向曲线间的直线长度不小于6倍设计车速，同向曲线间的直线长度不小于2倍设计车速;④平纵线形合理搭配，良好组合。保证行车舒适性和连续性。

2 道路线形安全影响

道路线形设计过程中，平面线形中影响道路安全性的因素有直线长度、曲线半径以及超高加宽的设置等;纵面曲线影响道路安全性的因素包括:直线的坡度与坡长、竖曲线的长度、半径等;横断面影响道路安全性的因素包括:路面的宽度、路肩宽度与结构。

2．1 平面线形安全影响

直线是平面线形设计中最常见的线形，直线具有车辆行驶方向明确、路程最短以及快捷等优点。同向曲线间插入短直线(断背曲线)易误导驾驶员视觉，威胁行车安全，《公路路线设计规范》中规定，断背曲线中直线的长度不能小于设计行车速度的6倍。长直线线形单一，驾驶员视觉单调易产生疲惫感，引发交通事故，德国规定道路设计中直线长度不能超过20V(设计车速的20倍)，美国规定不超过4．83km［2］，我国对最大直线长度没有明确规定，要求因地制宜，合理选用。

平曲线中影响道路安全的要素有:曲线半径、曲线的变化率、平曲线设置频率、平曲线转角、平曲线超高等。各国研究表明随着平曲线半径的减小，交通事故率显著增加，我国在《公路工程技术标准》中规定了道路曲线设计的最小半径值如表1所示［3］。平曲线的曲率变化率指的在路线在单位长度内角度变化的大小，经研究表明，道路交通事故率随着曲率变化率的增大而增加，且较大的曲率变化率引起的道路交通事故是较小的曲率变化率的2倍［4］。平曲线设置频率是指单位长度路线中平曲线线形的多少，频率较低，直线过多不利于行车安全，频率过高，加大驾驶员操控难度，增加心理压力，一旦反应变慢则导致不能使驾驶事故。平曲线转角即路线偏离原水平行驶方向的角度，驾驶员对不同转角所产生的心理感受各不相同，平曲线设计中应避免小平曲线转角和大平曲线转角。

表1 平曲线最小半径

2．2 纵断面线形安全影响

道路交通安全随着路线纵坡坡度的增加而增加，不同类型公路最大纵坡要求如表2所示［3］。坡长(纵断面线形中相邻两变坡点之间的水平距离)和坡度两个方面共同作用影响道路交通安全，坡度较长时，车辆需不断不换档位以满足爬坡要求，增加驾驶员操控难度，坡度较短时，变坡点个数增加，驾驶员易错误判断坡度，而采取不当操作，从而威胁行车安全性。竖曲线半径是影响行车安全的主要因素，对于凸形竖曲线，车辆行驶与小半径竖曲线，驾驶员受到离心力作用，产生较强的失重感，引起操作失控，且小半径凸曲线限制驾驶员视线长度，不利于行车安全;小半径凹形竖曲线使驾驶员受到离心力作用，产生较强的超重感，引起操作失控，且小半径凹形曲线限制驾驶员视线长度，不利于行车安全。

表2 竖曲线最大纵坡

2．3 横断面线形安全影响

在一定路面宽度范围内，各等级公路道路安全随着路面宽度增加而增加。国外学者研究发现，路面车道宽度在3．35m～3．65m范围内时，车辆行车安全最高，我国规定的高速路面车道宽度为3．75m。路肩能诱导驾驶员视线以及通过车辆临时停车和避让的空间。路肩宽度过大，易被驾驶员用于超车或行车等，影响行车安全，通常控制路肩宽度在0．25-0．75范围内，能保证道路行车安全。

2．4 线形组合安全影响

平面线形组合的安全影响主要体现在行车视距和线形均衡两方面。首先，竖曲线的底端平曲线的设计要能保证驾驶员有足够的视距观测前方路线情况，一旦视线受到遮挡或是发现路面方向的变化时没有足够的时间采取有效措施便引发交通事故。其次，车辆夜间行驶车辆灯光受到路面曲线的影响。最后道路平纵组合的均衡性直接影响驾驶员的行车心理，不合理的平纵组合使驾驶员心理准备不足，不能及时采取有效的操控方式，从而引发事故。