山區(qū)高速公路交通事故分布特征與安全提升對(duì)策*

梁 超 熊 堅(jiān) 田畢江 鮑彥蒞 李 丹

(1.昆明理工大學(xué)交通工程學(xué)院 昆明 650500； 2.陸地交通氣象災(zāi)害防治技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室 云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 昆明 650031)

受復(fù)雜地形地貌、自然環(huán)境等因素限制，我國西部山區(qū)高速公路在設(shè)計(jì)時(shí)平縱橫線形指標(biāo)過低現(xiàn)象無法避免，且一些不合理的組合線形較為常見，局部路段設(shè)計(jì)甚至需要采用低限、極限乃至超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的設(shè)計(jì)指標(biāo)。在安全防護(hù)設(shè)施、監(jiān)管技術(shù)與應(yīng)急管理不到位的情況下，重特大交通事故時(shí)有發(fā)生，容易造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和惡劣的社會(huì)影響[1]。開展山區(qū)高速公路運(yùn)營安全隱患及風(fēng)險(xiǎn)特征辨識(shí)，定量評(píng)估其安全性，針對(duì)性地制定優(yōu)先處置措施，是我國公路建設(shè)和運(yùn)營管理水平提升的關(guān)鍵。

許多學(xué)者對(duì)交通事故的特征分布及其致因機(jī)理進(jìn)行了研究。Richard等[2]在對(duì)坡度對(duì)車速與事故率影響分析的基礎(chǔ)上，提出了爬坡車道的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。美國AASHTO[3]于2010年發(fā)布了公路安全手冊(cè)(Highway Safety Manual)，詳細(xì)整理了美國在道路安全理論、管理、預(yù)測(cè)方法及修正模型、處置對(duì)策等方面的最新研究成果。王建軍等[4]從宏觀角度分析了高速公路交通事故，認(rèn)為高速公路交通事故具有重特大事故比率較高、尾隨相撞事故比例大、受氣候因素影響大、駕駛員和車輛性能是事故主要原因等基本特征。常宇等[5]通過分析我國高速公路交通事故發(fā)生的時(shí)間、原因、肇事車型等特點(diǎn)，探尋了高速公路交通事故的特點(diǎn)規(guī)律。錢洪波等[6]針對(duì)大貨車交通事故分析了其事故部分特征，得出大貨車交通事故具有一定規(guī)律性并提出相對(duì)建議。馬壯林等[7]采用相關(guān)性分析方法，研究了潛在影響因素與連續(xù)下坡路段交通事故時(shí)空分布的相關(guān)性。然而，受道路環(huán)境、線形條件、交通管理等不同因素的影響，每一次交通事故的發(fā)生有其共性和特殊性，有關(guān)整改措施在山區(qū)高速公路的適用性及安全性仍有待檢驗(yàn)。本文借鑒這些學(xué)者的研究成果，對(duì)云南某山區(qū)高速公路的事故特征進(jìn)行分析，研究其致因機(jī)理，為事故多發(fā)高危斷面的甄別及主動(dòng)干預(yù)提供科學(xué)的依據(jù)，并相應(yīng)提出改善山區(qū)高速公路安全行車條件的處置措施。

1 數(shù)據(jù)描述

選取云南省山區(qū)A高速公路為研究對(duì)象，其平縱圖如圖1所示。該高速具有明顯的山區(qū)高速公路的工程特點(diǎn)：線形指標(biāo)中多處參數(shù)中使用了極限值，急彎陡坡組合路段較多，橋隧群較多，且不良?xì)夂驐l件多發(fā)。隨著該高速公路交通流量的逐年增加，此段交通安全形勢(shì)呈惡化趨勢(shì)，交通安全綜合處置措施保障技術(shù)需求將更加凸顯。

圖1 高速公路平縱圖

調(diào)研了A高速公路2010-2014年的交通事故數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)資料、現(xiàn)場(chǎng)道路條件等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。交通事故數(shù)據(jù)記錄(部分)示例如表1所示，數(shù)據(jù)字段包括：事故編號(hào)、事故發(fā)生時(shí)間、事故地點(diǎn)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、財(cái)產(chǎn)損失、天氣、事故行態(tài)、事故認(rèn)定原因。

表1 交通事故數(shù)據(jù)記錄表(部分)

2 事故分布特征對(duì)交通安全影響分析

2.1 時(shí)間分布

該道路交通事故的時(shí)間分布特征如圖2所示。在白天，08:00-09:00交通事故發(fā)生次數(shù)最少，此后呈上升態(tài)勢(shì)，至15:00-17:00達(dá)最高，此后呈下降趨勢(shì)。其中，08:00-09:00事故少是因?yàn)樵绯狂{駛員工作狀態(tài)較好，交通量相對(duì)較小，此后隨著出行交通量的增加(下午15點(diǎn)達(dá)到出行高峰)，以及駕駛時(shí)間的持續(xù)增長(zhǎng)，發(fā)生交通事故風(fēng)險(xiǎn)呈遞增態(tài)勢(shì)。而在夜間，20:00-21:00交通事故較明顯增加，此后整體呈下降態(tài)勢(shì)，但在凌晨02:00-03:00及06:00-07:00，事故發(fā)生次數(shù)較明顯增加，這是因?yàn)?0:00-21:00左右，夜間短程出行/返回的交通量增加形成晚高峰，發(fā)生交通事故的風(fēng)險(xiǎn)增大，而在凌晨02:00-06:00事故多發(fā)則多是因?yàn)檫B續(xù)疲勞駕駛誘發(fā)。

圖2 交通事故時(shí)間分布圖

2.2 線形分布

道路線形條件主要包括平面線形、縱斷面線形和橫斷面組成，是駕駛員行車的直接物理載體。大部分交通事故由不良道路幾何設(shè)計(jì)所導(dǎo)致的不良行車條件直接誘發(fā)，在交通事故的眾多因素中，由路域要素直接(不良組合)或間接(生心理變化)引起的交通事故占比高。根據(jù)不同線形指標(biāo)及其組合條件下交通事故的分布特性，在復(fù)雜道路條件、多樣氣候、駕員行為、特殊構(gòu)造物等多因素的耦合作用下，山區(qū)高速公路交通事故的分布具有其獨(dú)特性和多樣性，難以采用統(tǒng)一的范式或關(guān)系規(guī)律進(jìn)行描述，往往表現(xiàn)出較明顯的分段集聚特征，以平曲線半徑和縱坡坡度為例，其事故分布特征如圖3所示?？梢钥闯?，在平曲線半徑400～500 m，800～1 200 m范圍內(nèi)交通事故頻發(fā)，這是因?yàn)樵谛“霃较埋{駛員會(huì)謹(jǐn)慎駕駛使事故發(fā)生得到控制，而在這2個(gè)范圍內(nèi)駕駛員心理上的放松加上對(duì)路段行車風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判不足使得事故數(shù)增多；而在縱坡坡度為-3%左右時(shí)，駕駛員主觀認(rèn)為行車條件改善從而放松警惕，加上特殊道路條件的影響使交通事故頻發(fā)。

圖3 交通事故分布圖

2.3 駕駛行為分布

該道路交通事故原因認(rèn)定駕駛員因素分布如圖4所示。在所有事故中，不安全駕駛行為、操作不當(dāng)、未保持安全距離、不按規(guī)定行駛、變更車道是誘發(fā)交通事故的主要駕駛員因素，其中，不安全駕駛行為約占事故總數(shù)的50%，操作不當(dāng)和未保持安全距離占比分別達(dá)22%和10%。這表明，不安全駕駛行為和操作不當(dāng)造成的交通事故嚴(yán)重度大、事故發(fā)生頻率高。需要注意的是，由于未保持安全距離、不按規(guī)定行駛及變更車道等誘發(fā)的嚴(yán)重事故數(shù)量占比高(約20%)，社會(huì)影響惡劣，應(yīng)當(dāng)引起交通管理者重視，適當(dāng)加強(qiáng)相關(guān)教育、管理。

圖4 交通事故駕駛行為分布圖

2.4 事故形態(tài)分布

該道路上交通事故形態(tài)分布如圖5所示。在主要的事故形態(tài)中，碰撞固定物占比最大，達(dá)60%；其次為碰撞運(yùn)動(dòng)車輛，達(dá)20%；側(cè)翻占比也相對(duì)較大，占總事故數(shù)的13%，再其次為碰撞靜止車輛。需要注意的是，這3種事故形態(tài)的發(fā)生多是由于車速過快造成的，可見山區(qū)高速公路超速行駛將導(dǎo)致交通事故嚴(yán)重程度和數(shù)量將明顯增加，需要交通管理者制定行之有效的限速策略，加強(qiáng)車速控制。

圖5 交通事故形態(tài)分布圖

2.5 天氣條件分布

不同天氣條件下該道路交通事故分布特征如圖6所示。晴天的交通事故次數(shù)和死亡人數(shù)總量上是最多的，占事故總數(shù)近75%。陰天和雨天發(fā)生事故概率最高、事故最嚴(yán)重。霧天交通事故發(fā)生雖然占比約3%，但是霧天行車仍存在較高的安全隱患，其事故率較低的原因是大霧天氣下多數(shù)高速公路會(huì)被封閉。

通過分析，陰天和雨天由于能見度降低，路面相對(duì)濕滑，加之駕駛員違規(guī)超速駕駛，交通事故多發(fā)，但由于雨天駕駛員自身安全意識(shí)較高，駕駛更為謹(jǐn)慎，雨天交通事故傷亡人數(shù)及嚴(yán)重程度較陰天小。

圖6 交通事故天氣條件分布圖

3 安全改善對(duì)策

根據(jù)國內(nèi)外高速公路交通安全管理策略及實(shí)踐的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)[8-10]，在對(duì)山區(qū)高速公路交通事故分布特點(diǎn)及致因分析的基礎(chǔ)上，對(duì)山區(qū)高風(fēng)險(xiǎn)路段提出安全改善對(duì)策。每一項(xiàng)對(duì)策都需要根據(jù)實(shí)際事故致因及其嚴(yán)重度，結(jié)合環(huán)境條件、施工預(yù)算等多方面因素共同決定，分階段有序地實(shí)施安全提升工程，旨在建立一個(gè)山區(qū)高速公路的事故防控體系。具體安全改善對(duì)策如下。

1) 車速控制。一方面加強(qiáng)點(diǎn)測(cè)速與區(qū)間測(cè)速；另一方面設(shè)置減速標(biāo)志、振動(dòng)標(biāo)線等限速設(shè)施，同時(shí)必要時(shí)在局部路段限速結(jié)束的地方設(shè)置取消限速標(biāo)志。

2) 安全設(shè)施。完善標(biāo)志、標(biāo)線，在長(zhǎng)大下坡路段視情況增設(shè)停車區(qū)、自救匝道、爬坡車道。其次，在事故多發(fā)段設(shè)置路邊輪廓線、路肩隆聲帶等警示設(shè)施。對(duì)于自救匝道和爬坡車道的設(shè)置應(yīng)主要考慮車輛制動(dòng)失效事故統(tǒng)計(jì)資料，同時(shí)兼顧下坡路段坡長(zhǎng)和坡度、下坡方向日交通量，以及貨車所占比例、坡底的情況、下坡路段的平面線形、貨車失控事故的嚴(yán)重性等因素。

3) 安全管理。加強(qiáng)對(duì)駕駛員的教育管理，禁止酒后駕車、疲勞駕駛；適當(dāng)路段采取禁止變換車道，進(jìn)行行人圍擋，在長(zhǎng)大下坡路段加強(qiáng)對(duì)大型車的制動(dòng)檢查等措施，增強(qiáng)出行人的交通安全意識(shí)。

4) 緊急救援。建立圍繞高速公路交通事故的緊急救援系統(tǒng)，保證信息暢通、反應(yīng)迅速、車道暢通，針對(duì)交通事故做好傷員救治、交通疏導(dǎo)等工作。

5) 環(huán)境監(jiān)測(cè)。對(duì)氣象、自然災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)，利用可變信息板及時(shí)發(fā)布不良?xì)夂颥F(xiàn)象的相關(guān)信息，并采取可變限速等應(yīng)對(duì)措施，控制車輛通行，避免發(fā)生交通事故。

4 結(jié)語

本文以歷史交通事故數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用統(tǒng)計(jì)分析的方法研究了典型山區(qū)高速公路交通事故分布特征，結(jié)果表明：當(dāng)天交通事故數(shù)量呈上升趨勢(shì)，至17：00達(dá)最高，在夜間02：00點(diǎn)和06：00事故率偏高；在特殊路段和特殊行車條件下呈現(xiàn)分段聚集特點(diǎn)，而不安全的駕駛行為是事故發(fā)生的重要致因，碰撞固定物與碰撞運(yùn)動(dòng)車輛是最主要的事故形態(tài)，不良天氣下事故發(fā)生嚴(yán)重程度高，存在較高安全隱患。根據(jù)統(tǒng)計(jì)的事故分布規(guī)律，針對(duì)各種影響因素歸納了高風(fēng)險(xiǎn)路段的交通安全改善的對(duì)策措施。由于高速公路交通事故的分布特性具有時(shí)空異質(zhì)性(temporal spatial heterogenity)，未來需要收集更多的數(shù)據(jù)樣本，以研究交通事故分布規(guī)律的時(shí)空異質(zhì)特性，建立數(shù)據(jù)庫并提出針對(duì)性交通安全控制措施。