公路出入口密度與交通安全的關系研究

李開迪

(貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院股份有限公司 貴陽 550081)

公路出入口密度與交通安全之間有著密切的關系，公路出入口給地方交通集散和出行提供便利的同時，也帶來了很多交通安全和擁堵問題。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展水平的提高和城市化進程的日益加快，路網(wǎng)密度不斷提高，機動車擁有量迅猛增長。為方便地方交通快速出行和促進區(qū)域化經(jīng)濟發(fā)展，很多地方道路隨意接入，缺乏合理的規(guī)劃和管控，導致出入口路段事故多發(fā)[1]。隨著交通擁堵和安全問題逐漸加劇，國內(nèi)外研究者們已經(jīng)開始關注公路出入口密度對交通安全的影響。

道路出入口管理手冊(access management manual，AM手冊)系統(tǒng)分析了交叉口間距、出入口設計[2]。王子豪等學者結合交通流行駛理論建立了集散一級公路接入口最小間距計算模型[3]。李超等學者結合我國道路橫向干擾較多的特點，提出出入口當量化及其分類方法[4]；徐建偉等學者提出了當量出入口密度的概念并對一級公路出入口設置頻率對安全的影響進行量化[5]。通過對國內(nèi)外相關研究成果分析可知，對干線公路而言，出入口密度過小容易造成交通事故增加[6]。

目前針對道路出入口密度與交通安全的關系研究大多停留在理論分析階段，沒有定量的分析成果，基本集中在道路出入口位置和間距的設計上，研究結果尚未成熟，且研究對象大多針對一級公路和城市快速路，未對不同等級的道路作全面的調(diào)查和分析。

本文通過調(diào)查寧波市8條國省道5年的交通事故數(shù)據(jù)資料，涵蓋一級、二級和三級公路40～100 km/h不同設計速度路段，按照公路不同的技術等級和設計速度，將研究公路進行分類統(tǒng)計，以當量百萬車千米事故率作為交通事故研究的指標，通過回歸分析，建立不同等級公路的出入口密度與事故率之間的函數(shù)關系。旨在為公路出入口的接入建設與管理提供可靠的理論指導。

1 數(shù)據(jù)分析方法

1.1 當量交通事故次數(shù)

本文在研究中，考慮到僅依據(jù)交通事故次數(shù)對事故嚴重性進行表征是不夠的，相同的事故次數(shù)，若嚴重程度不同，其對社會造成的損失及危害程度也不同，不能將不同嚴重性的事故數(shù)簡單的累加，因此對于事故次數(shù)的統(tǒng)計采用當量事故次數(shù)。當量事故次數(shù)是根據(jù)死亡、受傷，以及經(jīng)濟損失對社會危害性的大小賦予不同的權值，經(jīng)計算得到。本文采用的計算方法見式(1)。

AEQ=A+k1D+k2W+k3L

(1)

k1=12/C

(2)

k2=2/C

(3)

k3=1/C

(4)

式中：AEQ為當量交通事故次數(shù)，起；A為實際交通事故次數(shù)，起；D為死亡人數(shù)；W為受傷人數(shù)；L為直接經(jīng)濟損失，萬元；k1為死亡人數(shù)折算系數(shù)，計算方法見式(2)；k2為受傷人數(shù)折算系數(shù)，計算方法見式(3)；k3為直接經(jīng)濟損失折算系數(shù)，計算方法見式(4)；C為平均危險系數(shù)，C=(12D+2W+L)·A-1。

本文采用當量百萬車千米事故率作為交通事故研究的指標，其計算方法見式(5)。

(5)

式中：RRQ為當量百萬車千米事故率，%；l為研究路段長度，km；AADT為年平均日交通量，本文采用調(diào)查交通量，pcu/h；n為交通事故研究時間，本文取3.5。

1.2 出入口密度

出入口密度是指在單位長度內(nèi)，與主要公路相交的出入口個數(shù)，其計算方法見式(6)。

(6)

式中：M為出入口密度，個/km；G為研究路段上出入口個數(shù)。

2 基礎資料調(diào)查整理

2.1 基礎數(shù)據(jù)

本文調(diào)查研究寧波市8條國、省道不同樁號路段的技術等級、車道數(shù)、出入口數(shù)量、交通量等基本資料。同時統(tǒng)計了調(diào)研公路上5年的交通事故，數(shù)據(jù)基數(shù)較大，可信度較高。按照公路的技術等級和設計速度，將研究公路進行分類統(tǒng)計，得到研究公路不同等級不同設計速度路段的交通事故調(diào)查資料見表1。

表1 研究公路不同等級不同設計速度路段交通事故統(tǒng)計

2.2 出入口密度與事故率關系

通過章節(jié)1方法，計算得到研究路段道路百萬車千米交通事故率和出入口密度[7-8]。為了直觀地表達不同公路等級不同設計速度下的公路出入口密度與交通安全之間的關系，利用回歸分析的方法對計算所得數(shù)據(jù)進行回歸擬合，繪制一級公路、二級公路和三級公路不同設計速度下的出入口密度與百萬車千米交通事故率之間的關系圖見圖1。

圖1 不同公路等級不同設計速度下出入口

3 結果分析

3.1 相關性

通過回歸分析計算相關系數(shù)值能夠量化表征變量間的相關關系的顯著度，驗證回歸模型的擬合度，相關系數(shù)取值與相關程度對應關系見表2。

表2 相關系數(shù)與相關程度對應關系

由圖1可見，路段上出入口數(shù)量越多，密度越大，則交通事故率越大，公路出入口密度與交通事故率呈顯著的線性關系。根據(jù)回歸分析結果可以看出，回歸模型相關系數(shù)值均在0.5～0.8之間，說明回歸模型擬合度較高，出入口密度與交通安全相關性高。另外，出入口間距與密度有密切的關系，公路出入口密度越大，平均出入口間距就越小，則交通事故率隨著出入口間距的減小而增加。這是由于公路出入口給主線交通流帶來大量沖突和摩擦，密度越大，可能發(fā)生事故的概率就越大。同時，過小的出入口間距給駕駛員造成了一定的心理壓力，并且車輛的操作性也變得較為復雜，極易引發(fā)交通事故。

3.2 交通事故率增長系數(shù)

由圖1可得出不同設計速度不同技術等級公路的交通事故率增長系數(shù)，見圖2。

圖2 不同設計速度不同技術等級公路的

由圖2可知，①設計速度100 km/h以下時，公路的交通事故率增長系數(shù)基本上隨著公路技術等級和設計速度的提高而提高，也就是說，公路技術等級和設計速度越高，隨著出入口密度的增加，其交通事故率增加越快。②100 km/h的一級公路由于設計速度較高，嚴格控制了出入口數(shù)量和密度，因此對主線交通流干擾相對較少，故交通事故率增長系數(shù)略有降低。

因此要加強100 km/h以下高等級公路的出入口間距的管理控制，以求降低和減少交通事故，為用路者提供一個安全、順暢、高效的運行環(huán)境。

4 結語

通過上述分析可得，公路出入口密度與交通安全有著密切的關系。公路接入道路越多，與主路交通流產(chǎn)生沖突及摩擦越多，從而形成了較多的潛在事故點，嚴重影響交通安全。通過對數(shù)據(jù)資料回歸結果分析主要得出以下結論。

1) 公路出入口密度與交通事故率呈顯著的線性正相關關系；路段上出入口個數(shù)越多，則密度越大，交通事故率越大。

2) 公路的交通事故率增長系數(shù)基本隨公路技術等級和設計速度的提高而提高，即公路技術等級和設計速度越高，隨著出入口密度的增加，其交通事故率增加越快。

3) 得到一級公路、二級公路和三級公路不同設計速度下的出入口密度與事故率之間的函數(shù)關系。

研究成果可為道路出入口規(guī)劃建設與交通管控提供一定的理論參考和指導。但仍存在一定不足，還應考慮出入口密度及沿線交通環(huán)境因素對駕駛員心生理特征的影響，從而影響交通安全，有待進一步的深入分析和研究。