1、高速公路運(yùn)營(yíng)安全性評(píng)價(jià)    0 引言我國(guó)高速公路建設(shè)發(fā)展迅速，但高速公路交通事故傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，令人觸目驚心。從圖1可以看出，20002003年，高速公路通車(chē)?yán)锍?、事故?shù)以及事故死亡人數(shù)分別由1.6萬(wàn)公里、17217起、2015人增加到2.9745萬(wàn)公里、36257起、5269人;隨著高速公路通車(chē)?yán)锍痰目焖僭鲩L(zhǎng)，事故數(shù)也相應(yīng)增加，而事故死亡人數(shù)增長(zhǎng)更快。圖1 高速公路里程、事故及死亡人數(shù)增長(zhǎng)情況截至2007年年底，我國(guó)高速公路通車(chē)?yán)锍桃堰_(dá)5.36萬(wàn)公里，“五縱七橫”的國(guó)家高速公路網(wǎng)已基本形成。但高速公路運(yùn)營(yíng)安全狀況較差，呈現(xiàn)出事故率高，而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通

2、公路的趨勢(shì)。京石高速公路曾經(jīng)僅9個(gè)月間就發(fā)生交通事故799起，事故率為120起/(億車(chē)公里)1，京塘高速公路1993年事故率90起/(億車(chē)公里)2。而1995年，美國(guó)高速公路事故率僅為0.75起/(億車(chē)公里)，法國(guó)為0.57起/(億車(chē)公里)，日本為0.56起/(億車(chē)公里)2。據(jù)1997年公安部統(tǒng)計(jì)，全國(guó)高速公路每百公里事故死亡率是普通公路的5倍，平均每千米發(fā)生的事故1.89起，而一般公路每千米發(fā)生的事故數(shù)僅為0.24起，高速公路是一般道路的近8倍。因此，現(xiàn)階段對(duì)于事故頻發(fā)、死傷嚴(yán)重的高速公路，急需進(jìn)行安全評(píng)價(jià)及改造;同時(shí)，許多早期修建的雙向4車(chē)道高速公路，已不能滿(mǎn)足交通量迅速增長(zhǎng)的需求，急需拓

3、寬改建，在改建前必須進(jìn)行運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)，有針對(duì)性地消除安全隱患。而現(xiàn)階段還沒(méi)有一套適合我國(guó)實(shí)際、行之有效的高速公路運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)方法。筆者旨在通過(guò)理論研究及實(shí)踐，提出一套實(shí)用的安全評(píng)價(jià)方法，以期能改善高速公路運(yùn)營(yíng)安全現(xiàn)狀。1 高速公路運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)方法1.1 速度協(xié)調(diào)性分析速度協(xié)調(diào)性分析包括運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性分析和設(shè)計(jì)速度協(xié)調(diào)性分析3-5。運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)采用實(shí)測(cè)或預(yù)測(cè)相鄰路段85%分位運(yùn)行速度差V85對(duì)，其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)3,6為：|V85|<10km/h即運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性好;|V85|為1020km/h即運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性較好。條件允許時(shí)，宜適當(dāng)調(diào)整相臨路段技術(shù)指標(biāo)，使運(yùn)行速度的差值小于或等于10km/h

4、;|V85|>20km/h即運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性不良。相臨路段需重新調(diào)整平、縱面設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)是對(duì)同一路段的設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度的差值進(jìn)行評(píng)價(jià)。運(yùn)行車(chē)速可實(shí)測(cè)或預(yù)測(cè)獲得。當(dāng)同一路段設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度的差值大于20km/h時(shí)，應(yīng)按規(guī)定對(duì)該路段的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行安全性驗(yàn)算3。該方法的關(guān)鍵是要準(zhǔn)確實(shí)測(cè)或預(yù)測(cè)車(chē)輛的運(yùn)行車(chē)速，它是人、車(chē)、路及環(huán)境對(duì)于車(chē)輛運(yùn)行及其安全影響的綜合表征。1.2 事故調(diào)查與分析應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法，進(jìn)行事故調(diào)查與分析，鑒別事故黑點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行道路安全改造，基于事故的直接安全評(píng)價(jià)方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)7。第一，交通事故是人、車(chē)、路和環(huán)境危險(xiǎn)因素的綜合體現(xiàn)，基于事故統(tǒng)計(jì)的安全

5、評(píng)價(jià)指標(biāo)直觀，具有較強(qiáng)的說(shuō)服力。第二，評(píng)價(jià)精度較高。經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間收集到足夠的事故數(shù)據(jù)和其他影響因素的詳細(xì)數(shù)據(jù)建立的模型，能夠反映出道路的安全隱患所在，在系統(tǒng)穩(wěn)定情況下，用于中、短期事故預(yù)測(cè)，結(jié)果一般比較精確。但由于事故率法是基于事故統(tǒng)計(jì)的評(píng)價(jià)方法，不可避免地存在固有的缺點(diǎn)7：1)事故的稀有性致使評(píng)價(jià)周期過(guò)長(zhǎng)，要有較長(zhǎng)時(shí)期的事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作分析。較長(zhǎng)時(shí)期的、系統(tǒng)的事故數(shù)據(jù)累積往往是比較困難的，特別是在我國(guó)缺乏事故的長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)資料。一方面在驗(yàn)證所采取的高速公路安全措施的效果時(shí)，不能立竿見(jiàn)影，可能要等待若干年;另一方面當(dāng)收集到足夠數(shù)量并且可靠的事故數(shù)據(jù)資料時(shí)，時(shí)過(guò)境遷，若交通流量、交通組成等發(fā)生了較大

6、變化，則會(huì)失去評(píng)價(jià)的意義。2)事故統(tǒng)計(jì)的不完全性致使評(píng)價(jià)結(jié)論失真。我國(guó)道路交通事故數(shù)據(jù)是由交通警察統(tǒng)計(jì)的，而交通警察統(tǒng)計(jì)事故的目的是事故責(zé)任認(rèn)定;此外，在很多情況下，事故是私了的，交通事故的統(tǒng)計(jì)很不完善，同時(shí)還可能存在事故數(shù)量虛報(bào)的情況。3)事故嚴(yán)重性程度的考慮不足。如何將不同嚴(yán)重程度的事故綜合，還有待于研究。4)基于事故的安全評(píng)價(jià)為事后評(píng)價(jià)，事故后果已經(jīng)發(fā)生，無(wú)法挽回。因此，為了克服上述基于事故評(píng)價(jià)方法的缺點(diǎn)，結(jié)合事故率法與非事故安全評(píng)價(jià)方法具有較高的現(xiàn)實(shí)意義。1.3 設(shè)計(jì)符合性檢查設(shè)計(jì)符合性檢查評(píng)價(jià)3是按照批準(zhǔn)的施工圖設(shè)計(jì)文件及變更設(shè)計(jì)文件進(jìn)行，評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括：平面、縱斷面、橫斷面、平縱面

7、線(xiàn)形組合、路基路面、橋梁、隧道、路線(xiàn)交叉、交通工程及沿線(xiàn)設(shè)施等的變更設(shè)計(jì)、施工部分，評(píng)價(jià)采取現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與設(shè)計(jì)文件或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照的方式進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查應(yīng)在白天和夜間分別進(jìn)行，有條件時(shí)還應(yīng)對(duì)事故多發(fā)路段進(jìn)行雨、雪、霧天等惡劣氣候條件或交通高峰期的調(diào)查。路段調(diào)查前，應(yīng)按公路雙方向進(jìn)行考察，并采取連續(xù)攝像或拍照的方式先將全路狀況進(jìn)行記錄，以找出全線(xiàn)的安全敏感區(qū)，然后現(xiàn)場(chǎng)對(duì)影響安全的主要區(qū)域或路段進(jìn)行詳細(xì)勘查。設(shè)計(jì)符合性檢查不僅是對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)元素進(jìn)行規(guī)范符合性檢查，更應(yīng)著重于檢查分析各道路條件設(shè)計(jì)因素組合對(duì)高速公路行車(chē)安全的影響。但設(shè)計(jì)符合性檢查只能定性查找出若干安全隱患，徹底的事故隱患排查需借助安全評(píng)價(jià)清單

8、進(jìn)行。1.4 運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)清單評(píng)價(jià)高速公路運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)清單2是根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)和高速公路安全工程的基本原理，以及對(duì)高速公路交通事故調(diào)查評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上列出的影響高速公路運(yùn)營(yíng)安全的問(wèn)題清單，評(píng)價(jià)人員可利用評(píng)價(jià)清單進(jìn)行評(píng)價(jià)，或檢查是否遺漏一些應(yīng)該評(píng)價(jià)的方面。由于高速公路事故的多影響因素，隨機(jī)性等特征，并由于評(píng)價(jià)小組的知識(shí)結(jié)構(gòu)不可能包含所有方面的知識(shí)，因此，評(píng)價(jià)清單對(duì)實(shí)施全面的運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)是很有幫助的。但評(píng)價(jià)清單絕對(duì)不是道路安全評(píng)價(jià)的全部?jī)?nèi)容，每一個(gè)高速公路項(xiàng)目都有要進(jìn)行特殊評(píng)價(jià)的內(nèi)容，因此，積累經(jīng)驗(yàn)和建立評(píng)價(jià)清單數(shù)據(jù)庫(kù)是特別重要的;通過(guò)安全評(píng)價(jià)清單，也只能定性地找出安全隱患所在。1.5 交通沖突技術(shù)

9、交通沖突技術(shù)6(TCT，Traffic Conflict，Technique)，是目前國(guó)際上新興的一種定量非事故統(tǒng)計(jì)交通安全評(píng)價(jià)理論方法，該技術(shù)被譽(yù)稱(chēng)為20世紀(jì)交通安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域內(nèi)的一次革命。交通沖突(TCT)7是指機(jī)動(dòng)車(chē)與其他用路者雙方，若各按其原來(lái)的方向和速度行駛，則一定會(huì)發(fā)生碰撞事故，但由于其中一方采取了緊急避險(xiǎn)措施或制動(dòng)，或轉(zhuǎn)向或加速行駛等避免事故發(fā)生的事件。交通沖突的發(fā)生量要比交通事故多得多，事故與沖突的成因與前期過(guò)程完全相似，二者的惟一區(qū)別僅在于是否有損害后果發(fā)生。有研究表明7-9，事故與沖突的發(fā)生概率雖然存在著差異，但這種差異具有線(xiàn)性特征且呈一定的規(guī)律性，二者相應(yīng)的各項(xiàng)代表性參數(shù)存

10、在著某種強(qiáng)相關(guān)關(guān)系，沖突對(duì)事故具有替換性。該技術(shù)以大樣本生成、快速、定量研究評(píng)價(jià)交通安全現(xiàn)狀與改善效果為特點(diǎn)而異于傳統(tǒng)的事故統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)理論，很大程度上克服了傳統(tǒng)的事故統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)理論存在的事故稀有性導(dǎo)致評(píng)價(jià)周期過(guò)長(zhǎng)、事故統(tǒng)計(jì)的不完全性而帶來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)論欠真等問(wèn)題。具有能替代傳統(tǒng)的基于事故的安全評(píng)價(jià)、能全面準(zhǔn)確地進(jìn)行非事故評(píng)價(jià)、能快速定量地達(dá)到改善安全的目的等優(yōu)點(diǎn)10。但現(xiàn)階段交通沖突技術(shù)無(wú)論在理論研究還是應(yīng)用研究上，都存在需進(jìn)一步研究的問(wèn)題10：1)交通沖突技術(shù)理論的系統(tǒng)性研究，特別是現(xiàn)有交通沖突判別標(biāo)準(zhǔn)和判定模型需進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證和改進(jìn)。2)現(xiàn)階段，用交通沖突技術(shù)進(jìn)行道路安全評(píng)價(jià)，其指標(biāo)體系僅考慮了交通

11、車(chē)輛運(yùn)行安全方面的因素，而未考慮天氣、景觀、環(huán)境等影響因素，其安全評(píng)價(jià)顯然是不夠全面的。3)交通沖突觀測(cè)技術(shù)的手段有待于改進(jìn)及擴(kuò)展，視頻檢測(cè)技術(shù)將是一個(gè)好的發(fā)展方向。4)現(xiàn)有交通沖突技術(shù)的研究理論方法都是針對(duì)城市平面交叉口沖突現(xiàn)象進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，應(yīng)用前景重點(diǎn)在診斷局部事故地點(diǎn)的安全性，而高速公路點(diǎn)多線(xiàn)長(zhǎng)，如何將交通沖突技術(shù)很好地應(yīng)用于路段進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，成為研究和開(kāi)發(fā)的新課題。1.6 綜合安全評(píng)價(jià)方法我國(guó)高速公路安全評(píng)價(jià)研究工作剛剛起步，許多安全評(píng)價(jià)方法，特別是交通沖突技術(shù)、都還不太完善，各種方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)，單一方法使用時(shí)，難以得到全面的評(píng)價(jià)結(jié)果。速度協(xié)調(diào)性分析評(píng)價(jià)平縱線(xiàn)形的一致性及安全性，得出線(xiàn)

12、形不一致、不安全的路段并分析其原因;事故調(diào)查與分析查清歷史事故及其原因，確定出事故多發(fā)路段;設(shè)計(jì)符合性檢查及安全評(píng)價(jià)清單著重評(píng)價(jià)各項(xiàng)道路條件的規(guī)范符合性并實(shí)施全面的安全評(píng)價(jià)，找出不符合規(guī)范的設(shè)計(jì)以及存在安全隱患的道路條件。綜合運(yùn)用以上評(píng)價(jià)方法可以將定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)、直接評(píng)價(jià)與間接評(píng)價(jià)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，各種方法既互為驗(yàn)證，又互為補(bǔ)充，能最大程度地發(fā)現(xiàn)事故隱患、預(yù)防事故的發(fā)生或減輕事故的嚴(yán)重程度。具體評(píng)價(jià)時(shí)，可按以下步驟進(jìn)行，如圖2所示：圖2 綜合安全評(píng)價(jià)方法流程圖1)同步進(jìn)行速度協(xié)調(diào)性分析、事故調(diào)查與分析、設(shè)計(jì)符合性檢查以及安全評(píng)價(jià)清單評(píng)價(jià)，得出各種方法初步評(píng)價(jià)結(jié)果。2)各種方法互為驗(yàn)證、互為補(bǔ)

13、充，分析、整合各種方法的評(píng)價(jià)結(jié)果。3)匯總、得出最終評(píng)價(jià)結(jié)果。2 我國(guó)某高速公路運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)2.1 項(xiàng)目概況某高速公路全線(xiàn)為雙向4車(chē)道全封閉、全立交、收費(fèi)控制出入的高速公路，設(shè)計(jì)速度100km/h。自全線(xiàn)建成通車(chē)以來(lái)，交通量增長(zhǎng)迅速，交通擁擠，引發(fā)了大量的交通事故，服務(wù)水平逐年降低，急需進(jìn)行安全評(píng)價(jià)及擴(kuò)建改造。2.2 速度協(xié)調(diào)性分析采用美國(guó)IHSDM(Interactive Highway Safety Designmodel)06版運(yùn)行速度模型對(duì)該高速公路的速度協(xié)調(diào)性進(jìn)行了分析。圖3為該高速公路K27+794.996K33+525路段速度協(xié)調(diào)分析結(jié)果，可以看出：僅逆樁號(hào)方向在K28+266.

14、790附近，相臨路段運(yùn)行速度差位于10km/h和20km/h之間，運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性較好。其余相鄰路段運(yùn)行速度差均小于10km/h，運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性好。設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度差個(gè)別路段位于10km/h和20km/h之間，運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性較好;大多數(shù)路段小于10km/h，協(xié)調(diào)性好;沒(méi)有大于20km/h的路段。圖3 速度協(xié)調(diào)性分析該高速公路其余路段速度協(xié)調(diào)性分析結(jié)果與該路段相似，無(wú)速度協(xié)調(diào)不良路段。2.3 事故調(diào)查與分析通過(guò)對(duì)近3年的事故資料分析1，確定兩處為事故多發(fā)路段：1)某路段，該路段平縱線(xiàn)形較好，通過(guò)實(shí)地踏勘以及參閱原竣工資料，事故發(fā)生原因?yàn)椋河捎诼肪€(xiàn)縱坡小(局部小縱坡路段與超高緩和過(guò)渡段重合)、超車(chē)

15、道局部沉陷造成路拱橫坡平緩、局部行車(chē)道車(chē)轍等原因造成路面積水引發(fā)交通事故;道路兩側(cè)樹(shù)木高大、枝葉繁茂，駕駛員看不到路側(cè)遠(yuǎn)處的景色，心理上比較單調(diào)、有種壓抑感，特別是在夏季天氣悶熱、高溫時(shí)節(jié)，由于駕駛員易于疲勞、瞌睡，引發(fā)交通事故。2)某立交匝道，匝道現(xiàn)場(chǎng)如圖4，圖4(a)、圖4 某立交匝道圖4(b)、圖4(c)、圖4(d)為由遠(yuǎn)及近。事故原因主要為：該匝道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、轉(zhuǎn)彎半徑小，而主線(xiàn)車(chē)速較快，同時(shí)駕駛員進(jìn)入匝道前不注意匝道轉(zhuǎn)向標(biāo)志牌而轉(zhuǎn)向突然，且強(qiáng)行變道，易造成追尾事故，如圖4(a)、圖4(b);該匝道上駛出與駛進(jìn)高速公路的車(chē)輛由于視距不足，容易會(huì)車(chē)，如圖4(c)、圖4(d)所示。2.4 設(shè)

16、計(jì)符合性及安全評(píng)價(jià)清單評(píng)價(jià)結(jié)合制定的該高速公路安全評(píng)價(jià)清單，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及設(shè)計(jì)符合性安全評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)安全隱患如下：1)K28+266.790K28+661.223路段圓曲線(xiàn)半徑為3800m，小于不設(shè)超高的最小半徑4000m，而未設(shè)置超高(速度協(xié)調(diào)性分析結(jié)果表明此處逆樁號(hào)方向車(chē)速差較大)。2)行車(chē)道存在車(chē)轍現(xiàn)象，個(gè)別超車(chē)道路段存在車(chē)轍和路面局部沉降的現(xiàn)象;全線(xiàn)縱坡偏小，且在局部路段小縱坡與緩和曲線(xiàn)超高過(guò)渡段重合(同事故調(diào)查與分析結(jié)果)。3)個(gè)別路段標(biāo)志牌設(shè)置過(guò)于集中;部分路段路側(cè)護(hù)欄設(shè)置不連續(xù);部分位于中央分隔帶上的橋墩未設(shè)置護(hù)欄防護(hù)等。2.5 安全評(píng)價(jià)結(jié)果將以上4種方法的初步評(píng)價(jià)結(jié)果分析整合，就可以得出該高速公路的運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)結(jié)論(略)。從以上綜合安全評(píng)價(jià)的工程實(shí)例可以看出，各種方法既互為驗(yàn)證，又互為補(bǔ)充，單獨(dú)使用時(shí)難以得到全面的評(píng)價(jià)結(jié)果。速度協(xié)調(diào)性分析得出全線(xiàn)無(wú)速度協(xié)調(diào)性不良路段。事故調(diào)查與分析確定了兩處事故多發(fā)路段;設(shè)計(jì)符合性檢查及安全評(píng)價(jià)清單發(fā)現(xiàn)了3個(gè)方面的安全隱患。3 結(jié)論