刘爽，王雪松，王文斌，郭启明

（同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804，中国）

摘 要：2017年7月7日至9日，由海外华人交通协会和同济大学共同举办的第十七届国际交通科技年会在同济大学嘉定校区召开。期间，组委会组织了道路设施安全改善论坛，邀请了国内外七位专家学者介绍最新的研究成果。本文汇总了七位专家学者报告的主要内容。

关键词：国际交通科技年会；道路设施安全改善

第17届海外华人交通协会国际交通科技年会道路设施安全改善论坛总结

刘爽，王雪松，王文斌，郭启明

（同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804，中国）

摘 要：2017年7月7日至9日，由海外华人交通协会和同济大学共同举办的第十七届国际交通科技年会在同济大学嘉定校区召开。期间，组委会组织了道路设施安全改善论坛，邀请了国内外七位专家学者介绍最新的研究成果。本文汇总了七位专家学者报告的主要内容。

关键词：国际交通科技年会；道路设施安全改善

1 参会概况

2017年7月7日至9日，由海外华人交通协会和同济大学联合举办的第十七届国际交通科技年会在同济大学嘉定校区召开。会议主题为“综合交通变革与创新——平等、包容、共享、创新”，来自学术界、工业界和政府机构的近千位国内外交通专家与学者到场参会，分享并交流交通运输转型发展的国际经验。

图1 第17届COTA会议参会专家合影

道路设施安全改善论坛邀请国内外7位专家介绍了针对事故多发路段分析判别及道路设施安全改善的研究与经验。交通运输部公路科学研究院的张铁军博士介绍了各部委与地方各级人民政府在全国范围内共同开展实施的生命安全防护工程以及公路科学研究院排查和处置公路风险路段的经验；公安部交通管理科学研究所李平凡博士从重大道路交通事故调查角度出发，介绍了基于“人-车-路”耦合分析的道路安全性分析方法；同济大学交通运输工程学院王文斌高级工程师根据实地调研经验，介绍了高速公路道路设施在设计与安全管理上存在的典型问题；同济大学交通运输工程学院王雪松教授介绍了针对已建道路的安全改善研究和针对拟建设道路的设计安全评估研究；来自美国马里兰州蒙哥马利郡交通规划设计专家梁康之以内蒙古“4.29”重大道路交通事故为例，探讨了城郊主干道与支路交叉口的设计与安全改善；来自美国德克萨斯州交通厅马建明博士介绍了使用车联网技术创新性改善事故多发交叉口安全问题的构想和研究；同济大学交通运输工程学院郭忠印教授探讨了道路设施安全改善的数据需求，建议有关部门公开数据以支持科研院所在该方面的研究，进而促进道路设施安全改善标准规范文件的出台。

图 2第17届COTA会议交通安全论坛参会专家合影（左起专家分别为：Quddus、马建明、梁康之、王雪松、李平凡、张铁军、王文斌）

2 张铁军：公路安全完善路段排查及处置经验

从2014年起在全国范围内开展实施的公路安全生命防护工程是原有公路安全保障工程的延续和升级，要求对公路实施以全面的风险评估和多指标综合判别为基础的风险路段判别，并针对主要风险因素采取综合措施。交通运输部公路科学研究院的张铁军博士团队为实现公路安全生命防护工程的要求，提出了系统的安全完善技术方法。交通事故风险评估与公路交通运行风险被同时用以开展事故的事前预防与事后治理、事故风险的主动预防和被动防护，在进行公路风险路段评估时采用了综合定量决策和传统经验分析相结合的方法。

2.1 公路安全生命防护工程风险路段判别方法

公路安全风险因素整体可分为两大类：交通事故风险因素及公路交通运行风险因素。

交通事故风险反映的是道路安全现状，属于事后安全管理的范畴，需要有事故数据作为支撑。在进行交通事故风险评价时，以每年单位公里交通事故死亡及受伤总人数为评估指标，量化交通事故风险。

公路交通运行风险评估的主要目的是找到潜在问题，进行事前安全管理。在进行公路交通运行风险评估时，按照公路基础条件和交通运行条件对交通事故发生概率和可能造成的严重程度的影响模型，量化分析公路交通运行风险。其中，公路交通运行风险包括24个公路基础条件因素和3个交通运行条件因素。24个公路基础条件因素有：中间带类型、中心振动标线、路侧危险物距车道边缘线距离（左侧和右侧）、路侧危险物（左侧和右侧）、路肩振动标线或振动带、路肩宽度（左、右）、交叉口类型、交叉口安全性、交叉口交叉角度、接入口、单向车道数、车道宽度、平曲线半径、弯道安全性、坡度、路面抗滑性、诱导标志标线、照明、减速标线与减速丘等速度管理措施、辅路、视距；3个交通运行条件因素指的是：不同车型运行速度差、交通量、运行速度。

2.2 公路安全生命防护工程风险路段判别流程

高风险路段判别共有五个主要流程：公路风险评估、交通事故风险评估、高风险路段安全评价、交互式安全设计和项目效果后评估。

公路风险评估首先对道路进行调研，收集道路设计施工图纸、交通事故、交通量等资料，采集道路基础设施信息、车辆运行速度信息等，并根据公路交通运行风险因素的各项指标将采集的数据进行标准化；然后根据采集的数据以及各项指标的权重计算公路交通运行风险分值，将路网不同路段分为五个等级；并且工程师们需要通过经验等核查路段风险的评估结果并进行校核。最后形成路网公路交通运行风险地图。

交通事故风险评估以路网事故数据为基础进行风险评估，将交通事故风险分为五级，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示。Ⅰ级为低风险，Ⅴ级为高风险，评估后可形成路网交通事故风险地图。

在完成公路风险评估和交通事故风险评估后，进行高风险路段安全评价。根据前两者的评估结果，将所有路段划分为四类，A类路段应优先实施公路安全生命防护工程，其次是B类和C类路段，再然后是D类，优先次序依次降低，采用的评估应用策略如表1所示。

在得到高风险路段后，开展高风险成因与对策分析、安全投入经济分析以进行交互式的安全设计，在得到设计应用成果后对重点路段进行改善治理，实施效果后评估，并对比风险等级水平的提升和效益。

表1 高风险路段评估应用策略

3 李平凡：从重大道路交通事故看道路安全问题

与发达国家相比，我国重特大道路交通事故多发，形势严峻。以2012年数据为例，5人以上事故中国的事故数为美国的8倍，10人以上事故中国的事故数为美国的25倍。且整体呈现出“南多北少”的区域分布特征。李平凡博士从剖析重大道路交通事故发生原因的角度出发，介绍了公安部交通管理科学研究所“人-车-路”耦合分析的道路安全性分析方法。

发生重大道路交通事故后，有四项重要的分析处理要求：1.还原事故事实；2.剖析事故原因；3.依法合理定责；4.实施道路安全设施改善工作。其中，前两项内容属于重大事故诊断层面的工作，而后两项内容属于治疗层面的工作。还原事故事实和依法合理定责有助于促进社会公平正义，而剖析事故原因和实施安全改善则可降低同种类型的交通伤害。

当前重大交通事故的调查工作正由粗放向精细化转变，但总体而言针对道路本身安全性的调查相对薄弱。为此，公安部交通管理科学研究所探索研究了基于“人-车-路”耦合分析的道路安全性分析方法。首先从“路-人”耦合的角度分析道路环境信息对驾驶行为的影响；再以特定道路环境下的输出，以及道路三维地形信息等作为车辆动力学模型的输入，实现特定道路环境、特定驾驶行为条件下的“车-路”耦合分析，进而解析道路环境因素在事故中所起的作用，并对道路环境安全性做出评估。使用无人机拍摄事故路段所在区域的图像（如图 3所示），将实际道路情况进行三维建模（如图 4所示），利用驾驶模拟器反复模拟还原当时事故发生时的驾驶员操作行为（见图 5）。并将道路的平曲线几何线形、纵断面几何线形、道路横坡以及车辆的参数作为车辆动力学模型的输入，输出车辆的侧向加速度、轮胎滑移率、纵向速度、侧倾角等参数，分析车辆的行驶稳定性。

图 3 事故路段所在区域照片

图 4 事故路段所在区域三维模型示意图

图 5使用驾驶模拟器还原驾驶员行为实验照片

4 王文斌：高速公路典型安全问题介绍与分析

尽管高速公路在设计时有相关的规范文件用于指导，但在实际实施建设和运营管理中，暴露出许多安全问题。王文斌工程师基于在各地开展的高速公路安全评价工作，总结分析了组合线形、高速公路出入口管理、运营速度管控、隧道路段和视距改善方面的典型问题，并建议高速公路管理部门可以从视距改善、标志标线引导优化、合理速度管控等方面进行优化、改善。以下针对较为典型的出入口管理、运营速度管控和隧道进行说明分析。

高速公路出入口的事故风险远高于一般路段，可以从以下几个方面予以改善和优化：1.采取合理的引导措施，提前引导车辆选择合适的车道顺利出入主线，减少车流交织的风险；2.清理影响视距的绿化和地物，尽量改善车辆分合流时的视线，保证车辆之间的通视；3.合理设置加、减速车道，尽量减小分、合流车辆之间的速度差。

图6 立交出入口改善建议示意图

一些运营多年的高速公路，在运营速度的管控方面存在较多问题：1。限速策略过多，标准不统一；一条高速存在分车型、分车道等多种限速策略；2.限速标志不足：在应设置限速标志的高速入口处未设限速标志；中间路段较长时未能及时重复提醒驾驶员限速信息；测速时未明确给出路段的限速值；3.部分相邻路段限速降低梯度值过大，最大梯度甚至会达到60km/h；4.部分路段限速区长度过短，少数限速路段长度仅为几百米。在高速公路的运营管理中，应该根据交通流量的变化、事故发生的情况、车辆类型的构成、不利天气情况等方面综合考虑限速标志设立的位置及限速大小，制定出合理的速度管控策略。

隧道路段事故多发，且易造成严重后果。高速公路管理部门在做好速度管控、危化品车辆运输管理的同时，可以考虑优化隧道洞口交通设施、隧道洞口内外铺装同样的道路、引导改善隧道内驾驶员的视线以减小事故发生的风险。在隧道入口前，可以提前梳理车流，规定车道的使用，如将车道线改为实线，禁止车辆变道。并提示隧道名称、隧道长度、隧道线型以及隧道群等信息，告知驾驶员隧道路段的限速值。隧道养护单位可优先考虑将护栏渐变延伸至洞口检修道边缘。无法设置护栏时可采用标线引导，防止车辆撞上隧道入口外侧。

图7 隧道入口改善建议平面示意图

5 王雪松：道路设施安全改善研究

道路设施安全改善研究从整体上可以分为两类，针对已建道路的事故多发路段判别与安全改善，以及针对拟建道路的设计安全评估与优化。王雪松教授从这两方面出发，基于项目和研究成果，系统介绍了道路设施安全改善的研究成果和对策。

5.1 事故多发路段判别与安全改善

王雪松教授团队以上海市为例，介绍了自2009年以来团队在已建道路设施安全改善研究上的成果（如图8所示）。上海市道路交通事故分析预警系统实现了事故统计分析、事故多发设施判别与管理的规范化、科学化。在进行基于事故多发路段判别的安全改善时，首先将道路网络分解为地面道路（路段+交叉口）、城市快路、高速公路；而后使用上海市道路交通事故分析预警系统，根据事故的地点信息，将设施事故进行合并，判别出事故多发点并进行排序，找出事故多发路段；在确定事故多发路段后，组织人员现场勘探，分析原因，提出解决方案和改善设计，交于有关单位施工；在工程实施后，项目组继续跟进，对改善后的道路安全性进行评估，对道路设施安全改善成果进行评定。在针对上海市道路设施的事故多发路段判别项目中，总结了几类典型的城市道路设计问题，包括斜交路口、交叉口过度渠化、主干道接入口数量太多且标志标线不完善以及绿化遮挡视线等，并给出了相应的对策。

图8 上海市道路安全改善研究成果

图9 交叉口渠化平面示意图及改善方案

5.2 基于综合信息化的道路优化设计

对于拟建设道路的优化设计可以在设计阶段改善潜在的安全问题，是解决道路交通安全问题最有效和根本的方法。现有的道路设计规范主要考虑的是设施建设工程条件和物理约束，国内外的研究已经证明仅仅使用设计车速进行道路设计无法考虑驾驶员和车辆的影响，会导致道路设施在建成后的运营安全问题。随着数据采集方案的升级，高仿真驾驶模拟器、自然驾驶实验和运行监测数据提供了有效的实验测度手段和大量的道路运营数据，这些实验和采集得到的数据可以用于拟建道路的设计优化和改善。

在基于综合信息化的道路优化设计研究中，王雪松教授团队利用同济大学2011年建成的八自由度运动系统驾驶模拟器开展了一系列研究。根据湖南永吉高速公路的设计文件和道路周边地形等高线图构建了模拟驾驶实验场景（如图10所示），对高速公路组合线型设计进行了安全性评估，并提出各项改善建议及措施。在针对组合线形设计的安全评估研究中，将线性划分为平曲线上坡、平曲线下坡、平曲线凸曲线坡、平曲线凹曲线坡，研究了驾驶员各项运行指标在不同组合条件下的变化规律和影响因素，为组合线形道路的设计提供依据。

图10 基于高速公路设计参数构建驾驶模拟实验场景

6 梁康之：内蒙古4.29重大交通事故交叉口改进建议

美国马里兰州蒙哥马利郡交通局资深规划设计专家梁康之先生根据内蒙古4.29重大道路交通事故，分析了事故致因和道路设计上存在的问题，最后提出和总结了斜交交叉口改进建议。

2017年4月29日17时20分左右，内蒙古呼伦贝尔市阿荣旗辖区111国道1544公里加185米处，一辆无牌丰田轿车在十字路口左转弯时与一辆直行的宇通客车发生碰撞，致使客车冲下路基并翻车（如图11所示），死亡12人，受伤10人。该路段交叉口与111国道成120度交叉，111国道速度较高，支路的车流量较小，因此该交叉口没有达到修建立体交叉、安装信号灯的控制条件。

图11 内蒙古4.29重大交通事故发生原因示意图

梁康之先生认为斜交交叉口是导致事故发生的主要设施层面的原因。在美国对于类似路段（指斜交交叉口）的解决方案有两类：一是部分或全部限制左转，在合适的距离内修建掉头车道，消除交叉口内的左转冲突；二是采用物理隔离渠化，约束并明确支路车辆停车让行的地点。根据该事故路段的实际情况，梁康之先生具体给出了两个建议方案。

方案一：修建物理隔离，增加左转和右转的加、减速车道，使准备从111国道转弯进入支路的车辆先进入减速车道，再进入车辆行驶速度较低的支路；而准备从支路进入国道的车辆通过加速车道加速后进入行车道。并在支路进入交叉口的最后一点安装“停”标志和“让”标线，明确指示车辆进入交叉口的停车位置（如图12所示）。同时还可考虑在交叉口安装警示灯。该方案投资较少，但并没有完全消除交叉口的左转弯冲突。

图12 交叉口建议改进方案一示意图

方案二：使用中央隔离带封闭禁止进入支路和从支路进入主干道的左转弯。并修建掉头车道，所有从支路进入111国道的车辆必须右转，然后在掉头车道进入应去的方向。同时在支路右转进入主干道的最后一点设立“让”标志（如图13所示）。该方案消除了交叉口的左转弯冲突，但投资较大。具体选择何种解决方案应根据车流量分析。

图13 交叉口建议改进方案二示意图

7 马建明：交叉口安全的创新性改进

在美国，四分之一的交通死亡事件发生在交叉路口，由于交叉路口所发生的交通伤害占到了交通伤害总数的一半左右。交叉路口发生事故的主要原因包括：监控不足（44.1%）、他人行为的错误臆断（8.4%）、转弯时的视距受阻（7.8%）、非法的机动车驾驶行为（6.8%）、驾驶员分心驾驶（5.7%）、错误判断车距和行车速度（5.5%）等。来自美国德克萨斯州交通厅的马建明博士的报告主题为交叉口安全的创新性改进，报告探讨了使用车联网技术方案改善交叉口安全的框架和构想。

图 14 车联网条件下的车联网信息交互示意图

交通工程是由人、车、路、环境构成的有机整体，利用车辆、行人、设施之间的无线数据传输来改善交通环境、加强交通系统中多个参与者之间的交流，可以提高交通系统整体的安全性水平。有数据显示94%的交通碰撞事故主要由于驾驶员的错误行为导致的。在车联网技术支撑下，基于行人的手机、附近的车辆以及交通设施之间的交通信号传递，位置、速度等数据的交换，可以警告驾驶员可能会发生的潜在的碰撞；通过基础设施与车辆之间通信，可以告知司机天气情况、交通是否畅通，甚至路面坑洼、停车场信息等，帮助司机选择最优出行路径，改善城市的交通状况。

在停止信息辅助决策系统的具体案例中，系统将采集驾驶员驾驶行为信息以及交叉口信号灯信息并提醒驾驶员信号灯为红灯，应减速停车等待。在这一过程中，数据传递的过程为：路边传感器采集道路交通情况，由路边设备（RSE）向车辆发送路边传感器采集的信息，使用车载设备确定是否存在车辆危险，最后将判断的信息提醒驾驶员可能存在的安全风险。

车联网技术同时适用于以下多种情况：警告正在转弯的公共汽车司机，交叉口有行人正在通过马路；通知试图左转的驾驶员对向直行车道有来车，此时转弯不安全；使用安装在公交车站附近立柱上的传感器感应行人的行为，提醒行人注意即将到站或出站的公共汽车，并警告公共汽车司机附近存在行人应小心驾驶。另外还可提示在公共汽车站附近下车时视野受限的乘客，附近有车辆驶近，避免发生碰撞。

图 15 停止信号辅助决策系统示意图

8 论坛讨论交流

在论坛的讨论交流环节，郭忠印教授指出现阶段道路安全改善的研究者和实践者面临的一个重要问题是如何将经验性成果量化，形成标准规范性文件，以指导下一步的实践应用。这个过程需要大量的数据来分析验证各项道路设施安全改善方案是否有效，但是现阶段国内数据并不公开，科研院所只能通过项目来支撑自身的研究，例如将进行道路安全设施改善前的事故数据与进行安全设计改进后道路事故数据进行对比分析。但这种研究模式无法得到系统的研究成果，大大延长了相关规范的出台实践，不利于我国道路设施安全改善事业的发展。因此，我们应尽快推动有关部门的数据公开化，形成共享平台，以便于各单位和研究机构的分析使用。梁康之先生和马建明博士指出美国联邦政府及各个州均建立了交通事故数据采集分析系统，每一项事故数据信息十分详细并有专人负责整理，与之相比，国内的事故采集标准良莠不齐，因此梁康之先生建议我国可以先在部分城市试点建立类似的数据采集分析系统，再逐渐向全国范围内推广使用。

Summary of Seminar on Roadway Safety Improvement Forum of the 17th Chinese Overseas Transportation Association International Conference of Transportation Professionals

LIU Shuang, WANG Xuesong, WANG Wenbin, GUO Qiming
(Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 201804, China)

The 17th Chinese Overseas Transportation Association (COTA) International Conference of Transportation Professionals (CICTP2017) was held during July 7-9, 2017, in Shanghai, China, jointly organized by COTA and Tongji University. During the period, the committee organized Roadway Safety Improvement Forum, and seven experts and scholars from home and abroad were invited to introduce the latest research results. This paper summarizes the main contents of the seven experts and scholars' reports.

International Conference of Transportation Professiona; roadway safety improvement