范文一:《公路项目安全性评价规范(征求意见稿)》
《公路项目安全性评价规范》 征求意见表
《公路项目安全性评价规范(征求意见稿)》
征求意见表
征求意见表分为两部分。第一部分为针对规范征求意见稿的意见与建议,
第二部分为规范编写调查问卷。感谢您对规范编写组工作的支持:
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1
《公路项目安全性评价规范》 征求意见表
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《公路项目安全性评价规范》 征求意见表
一 部 分 《规范征求意见稿》意见表 第
序号 章、节、条、款、项 意见及建议
总体意见:
3
《公路项目安全性评价规范》 征求意见表
第 二 部 分 规范编写调查问卷
本部分题目均为单选题,请您在认为合适的答案上直接划?,谢谢! 1( 在公路设计阶段进行安全性评价时,是否需要分为初步设计阶段评价和施工
图设计阶段评价,
(1)需要;
(2)不需要,设计阶段安全性评价不必分为初步设计阶段评价和施工图设计阶段评价,规范相应的编写内容可融合为“设计阶段”一章
2(设计阶段评价结论中是否需要提出公路的安全风险水平,
(1)需要
(2)不需要
3(交工阶段是否需要进行安全性评价,
(1)需要
(2)不需要
4(如果交工阶段进行安全性评价,是否需要提出公路的安全风险水平,
(1)需要
(2)不需要
5(运营阶段评价结论中是否需要确定反应人、车、路、环境、管理综合指标的公路安全风险水平,
(1)需要
(2)不需要
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范文二:公路安全性评价_唐
公路 2007年8月 第8期 HIGHWAY Aug.2007 No.8 文章编号:0451-0712(2007)08-0139-05 中图分类号:U491.4 文献标识码:A
公路安全性评价
唐
1,2
,何 勇,张铁军
22
(1.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 上海市 200092;2.交通部公路科学研究院 北京市 100088)
摘 要:从安全评价的起源、定义出发,探讨了公路安全性评价的定义、媒介、方法及所适用的不同工作阶段。公路安全性评价定性方法主要是规范符合性检查、公路安全审核。定量方法主要是基于数学、统计方法寻求交通安全与其影响因素的定量关系。定量的安全评价方法可以选择以下媒介:事故、速度、冲突、驾驶负荷等。定量的评价方法有:事故多发段判别、事故预测、速度一致性、冲突技术、驾驶负荷一致性等。介绍了事故多发段判别、事故预测、速度一致性的最新研究成果,并提出冲突技术、驾驶负荷一致性等安全性评价方法的下一步研究工作。
关键词:公路安全性评价;规范符合性;安全审核;多发段判别;事故预测;速度预测;冲突;驾驶负荷
安全评价起源于保险业。20世纪30年代,美国的保险公司要替客户承担各种风险,要收取一定的费用。这个费用的多少是与客户所承受的风险的大
小相关的。因此就出现了一个衡量风险程度大小的问题。这个衡量风险程度大小的过程实际上就是风险评价,也称安全评价。20世纪60年代,安全评价应用于航空航天、军事等领域,随后从宇航、核工业进入一般的电子、电力化工、机械、矿山等领域。
各行业公认的安全评价的定义为:运用安全系统工程的原理和方法,对拟建或已有工程、系统可能存在的危险性及可能产生的后果进行综合评价和预测,并根据可能导致的事故风险的大小,提出相应的安全对策措施,以达到系统安全的目的。安全评价应贯穿于工程、系统的设计、建设、运行和退役整个生命周期的各个阶段。从此定义可以看出:安全评价的目的是为了找出存在的危险及可能产生的后果;在此基础上应提出相应的安全对策;贯穿于各个阶段。从其起源及各行业的应用来看,安全评价重大的意义在于建成之前找出安全隐患并予以改进,避免建成后发生安全事故。
20世纪80年代,安全评价应用于道路交通。和上述定义完全相符合,交通安全评价以道路使用者安全为中心,从预防交通事故、降低事故产生的可能性和严重度入手,对道路项目建设的全过程,即规划、设计、施工和服务期进行全方位的安全性评价,
基金项目:(318223从而揭示道路发生事故的潜在危险因素及安全性能。交通安全评价最早起源于英国,随后澳大利亚、新西兰、欧洲的一些国家、北美等也开始应用,我国
于20世纪90年代随着世行、亚行贷款的一些公路建设项目开始引进、应用。公路安全性评价是以预防交通事故和提高公路交通安全为目的的一项新技术手段。1 方法和媒介
公路安全评价分为宏观评价和微观评价。宏观评价一般是国家、区域层面上分析交通安全与人口、机动化水平、路网、经济等因素的关系,依此制定宏观的技术和政策方面的交通安全改进对策。微观评价一般是在路或区域路网层面上分析交通安全与道路特征、交通特征等因素的关系,依此制定道路基础设施改进、交通安全管理改进等安全对策。本文主要阐述微观评价的相关内容。
道路交通安全问题是人车路系统不协调产生的,根据我国事故资料[1],2005年发生的450254起道路交通事故中,人(机动车驾驶人、非机动车驾驶人、行人、乘车人)的原因占94.54%,车辆的原因占1.84%,路的原因占0.06%。考虑到事故责任判定、事故发生后有些事故原因难以判别等因素,路的原因应大于这个比例。根据国外的研究成果,路的因素大约占20%左右。根据安全评价的原理,应从
公 路 2007年 第8期 — 140 —
系统安全的角度出发,从人车路系统出发进行公路安全性评价。
微观安全评价方法一般分为定性方法和定量方法。定性方法主要是规范符合性检查、公路安全审核
的方法;定量方法主要是基于数学、统计的方法寻求交通安全与其影响因素的定量关系。定量的安全评价方法可以选择以下媒介:事故、速度、冲突、驾驶负荷等。这些媒介也反映了上述从人车路系统出发进行公路安全性评价的思想。
从国内外的关于公路交通安全性评价的研究和应用看,安全审核(RoadSafetyAudit)是比较成熟、有效的安全性评价方法,但是基本上依据评价小组成员的经验,现有各国的指南也基本上限于清单、案例。属于定性评价。
基于事故(绝对或相对)的安全评价方法是最直接、根本的评价方法,在大量采集公路、交通特征与事故数据后,理想的情况是通过统计等数学方法,将安全审核小组成员的经验抽象为各种条件与事故的关系,从而将安全评价定量化。
由于我国事故数据存在的问题、在建及运营公路的公路和交通数据的电子化的不足,因此依据速度、加速度等媒介来间接评价公路安全性也是一种较好的安全性评价方法。我国有些研究建立了高速公路、双车道公路运行速度预测模型,不足的是速度差和安全性的关系尚缺乏研究,目前是直接套用国外的研究结论。
在进行前后对比分析时,由于事故的随机性和偶然性,需要较长时间的数据才可以分析前后安全性变化,因此冲突的观测、对比也是较好的媒介和方法。只是,目前冲突技术中关于冲突分类尤其是严重冲突的定义和判别尚未获得公认和标准化应用,也影响了其在国内的应用推广。即便如此,在我国事故数据现状下,冲突技术仍是需要继续研究并予以标准化来进行具体地点的安全评价的有效方法。
和速度这个媒介类似,驾驶负荷也是进行安全评价的媒介。驾驶过程中,机动车驾驶人操纵车辆适应道路、环境条件,由于人的生理、心理条件限制,驾驶负荷超过驾驶人能够承担的程度,或者驾驶负荷突变超过驾驶人反应能力或估计,就会出现驾驶操纵失误。其中一些驾驶操纵失误可能导致交通事故。国外开始相关的研究,还未形成相关成果。
下面从规范符合性检验、安全审核、事故分析(等几方面,阐述公路交通安全性评价的方法及应用。2 公路安全评价方法及其适用的工作阶段对于公路安全评价的各个方法,适用于不同的
工作阶段。规范符合性检验、安全检查清单的检查,可用于可行性研究、初步设计、施工图设计、预开通和运营各个阶段的安全性评价。事故相对多发段判别用于运营阶段的安全性评价,要求有稳定的交通事故记录;速度一致性分析和事故预测可应用于初步设计、施工图设计、预开通和运营各个阶段的安全性评价;冲突技术用于运营阶段,并且主要针对平面交叉。
按建设过程,不同工作阶段可选用的方法见表1。按已有研究成果,不同等级公路可选用的方法见表2。
表1 不同评价阶段评价方法选用
评价方法
评价阶段
规范符合性
工程可行性研究
初步设计施工图设计预开通运 营
√√√√√
安全审核√√√√√
√
√√√√
√√√√
多发段判别
事故预测
速度协调性
3 规范符合性检验
规范符合性检验可用于各个工作阶段。设计阶段的规范符合性检验仅考虑现有规范符合性。运营阶段需要依据公路建设期和评价期的标准规范分别对公路的设计指标进行检验分析,既考虑其建设期情况,又考虑对评价期交通流的适应情况。检验分为全部满足和部分满足,对部分满足的,列出不符合规范的路段。
规范符合性检验是对公路安全性的最低要求。4 公路安全审核
安全审核的主要任务不是检查是否符合标准规范,其工作重点是对公路方案进行安全方面的审核。公路标准规范的制订考虑了公路的安全性,但是因为要应用于整个行业,其同时还需要考虑普遍性、通用性和经济性的平衡等,因此安全方面的考虑
2007年 第8期 唐等:公路安全性评价 —141—
表2 不同评价对象评价方法选用
评价对象
公路形式高速公路
运营设计
一级公路
运营设计
2~4级公路双车道
运营设计
4级公路单车道
运营
√√√√√
√√√√√
√√√
√√
√√
√√
√√
√
√
√
阶段设计
规范符合性
√
安全审核
√
评价方法多发段判别
事故预测
√
速度一致性
√
标准并非总是最先进的。审核者必须超前于公路标准的规定,应用最新的研究成果或技术去进行公路安全审核。
国外进行的安全审核基本都是采用审核清单的形式,借助于独立安全专家的经验对公路项目进行安全审核。审核清单列明了公路各个阶段需要审核的项目,可以避免审核中的缺漏项,而且规范了安全审核的内容。
安全检查清单可用于各个工作阶段,不同的阶段审核的重点不同。工程可行性研究阶段主要考虑:路线选择、线形选择、设计参数、连接线、道路等级、设计标准等;初步设计阶段主要考虑:设计标准、平纵曲线设计、横断面设计、行车净空、道路运行情况、驾驶人员的主观意识与道路设计的符合情况、道路照明情况、上述因素的综合考虑、道路使用者的便利等;施工图阶段主要考虑:是否考虑了所有的道路使用者、危险路段的防护、标志设计、标线设计、轮廓标设计、排水设计、连接线的设计等;工程施工与试运营阶段主要考虑:危险路段的提前确定、标志的内容与设置位置、标线的内容与设置位置、实际的视距、危险路段的防护等;开通运营阶段主要考虑:潜在的危险路段、道路用地的使用、路面的情况、交通量的情况、道路设施的运营情况与可靠性、交通效率、设施与路面的损坏等。
公路安全审核仅仅涉及安全方面的问题;公路安全审核无法解决安全性与建设成本之间的矛盾。公路安全审核可以明确这种冲突,便于管理机构能够根据能力和时间做出适当的决定,即使由于资金限制不能立即解决存在的安全问题,也使管理者对可能发生的问题有所准备,并将其排入相应的完善公路安全审核不能完全消除公路的“黑点”,更不能避免交通事故的发生。因此,运营后对公路加以持续的交通安全改造仍然是必须的,是减少事故发生的一个重要方法。通过安全审核可以大大减少这种改造的数量。5 基于事故的评价5.1 事故相对多发段判别
事故相对多发路段及其附近路段的公路特征、交通特征的分析对改善事故相对多发路段的安全状况非常重要。运营期公路,一般根据事故分布规律,找出事故相对多发路段,针对这些路段进行专门分析,找出公路本身容易使驾驶员发生误操作的原因,进行有针对性的改善。所以,事故相对多发路段的判别是运营期公路主要的安全评价内容之一。
事故相对多发路段判别是基于事故数(率)判别的方法,其核心思想是提取出在一定标准下事故密度最大的点段,该方法还可以结合考虑事故严重程度、交通量等。
国内外关于事故多发段判别的方法很多,
[2]
道路安全手册》详尽地介绍了各种判PIARC的《
别方法,并建议可以采用变化的步长,但没有具体的
变化步长的方法。
项目[3]在平均路段过滤法和固定步长过滤法的基础上,提出了动态步长过滤法进行事故多发段的判别,具体方法是先把事故按里程从小到大的顺序排序,然后以动态变化的非0的、相邻事故里程桩号间的差值为推进步长,最后应用类似固定步长推进的方法进行单位滤出区间内事故统计。该方法集中体现了样本的特性,相对于固定步长过滤法,该方法
公 路 2007年 第8期 — 142 —
果,具有较高的精度。5.2 事故预测
事故预测模型是直接研究公路、交通与事故间关系的研究方法,其思路是把公路分成若干个路段、
平面交叉等,然后分别对它们进行事故预测,再对预测结果进行分析,借此分析出设计方案中公路条件相对较差的点段。
项目[3]在调研、采集双车道公路、高速公路的事故、线形、交通等数据的基础上,建立了道路和交通要素与事故关系的双车道公路事故预测模型。其中,高速公路主要针对设计速度为60km/h和80km/h的山区高速公路。双车道公路根据公路横向干扰、路侧情况等,创造性地将双车道公路划分为普通路段、村庄路段和交叉口,分别建立了事故总数、一般以上事故次数以及碰撞、追尾和路侧等不同形态的事故次数的预测模型。基础模型建模过程中,根据我国双车道公路路侧特征提出路侧危险程度4级分级方法以及接入口的分析方法。方法如下,具体的模型形式及变量说明不再赘述。
(1)分段建立基础模型。
双车道公路,将其分为同质的普通路段、村庄路段、交叉口,基于统计分析,分别建立道路和交通要素与事故关系的基础模型。高速公路仅分为同质的路段。
(2)事故修正因子进行修正。
由于统计模型自身的缺点,即统计相关性无法说明道路特征与交通控制特征之间的关系,因此,仅用基本模型预测一定基本条件下事故数,不同于基本条件的道路特征、交通控制特征对路段交通事故数的影响都通过事故修正因子(AMF)来修正。
(3)标定。
不同地区的事故不同,即使两条路相似,事故也可能不同。由于基础模型的建立仅用了一个省的数据,许多影响因素未含在基本模型里,例如:事故记录的区别、驾驶员总数、天气的区别等等。因此提供了一个标定过程,每一个省应用预测模型时可以根据当地的安全状况进行调整。公路交通安全特征随着时间是变化的,即使是建模区域的双车道公路,3~5年后需要进行事故预测时,也需要根据彼时的情况进行调整。
标定周期一般为3年,应用标定程序来确定标定系数(预测值=标定系数×预测模型预测值),使全特性。标定不是必须的。根据掌握的数据、经济性等,有不同的标定程序[3],这里略去。
(4)EB过程。
由于基础模型是统计模型,因此其不能完全表示事故偶然性。举例说明,因为弯坡组合处经常发生事故,应用统计模型的结果是有一定的事故数,实际情况是有些弯坡组合处有可能没有事故发生。EB过程以式(1)表示,应用EB过程可以将二者结合起来,提高预测准确性。
Ep=w(Np)+(1-w)O
(1)
式中:Ep为Np和O加权平均后得到的预测事故数;Np为某一时期某条路预测的事故数(所有路段、交叉口预测事故数的和);w为权重;O为某一段时间观测的事故数。
通过应用事故预测模型,可以预测出沿公路的各段的事故分布。对于设计阶段的公路,可以进行不同设计方案的比较;或者对同一个设计方案,关注事故预测值较高的路段,进行设计方案的改进。对于已有公路,无论是否有历史事故资料,都可以进行事故多发段的判别,对事故相对多发段进行安全改进。6 速度一致性
速度一致性是以速度为媒介,认为速度是公路、交通等条件的表征,然后把公路分成若干的路段、平面交叉等,然后对它们的速度进行预测,通过相邻路段的速度差来分析设计方案中公路条件相对较差的点段。由于运行速度这个媒介相对比较好测量,易于开展工作,在目前得到更多的青睐,国外研究成果较丰富,国内也有一些研究成果。
速度一致性是指道路几何线形设计和驾驶员所期望的保持一致,而且符合安全操作车辆能力极限特性的要求。一般具有以下两方面含义:(1)运行速度与设计速度一致性;(2)相邻路段运行速度一致性。
对于运营中公路,可以实测运行速度;对于设计方案,可以依据《公路项目安全性评价指南》(JTG/
一级公路的运TB05-2004)附录B进行高速公路、行速度预测。
最近的研究建立了双车道公路特征点的运行
速度模型,包括:平曲线、纵坡、弯坡组合、直线段、横断面尺寸等,并给出了公路功能、横向干扰、出入口间距、地形等影响因素对预测的运行速度的修正值。[5]
2007年 第8期 唐
关于评价指标,目前国内沿用国外的研究成果[6]:
等:公路安全性评价 —143—
方法。
这些评价方法适用于新建公路、改扩建公路的安全性评价;对应于建设过程为可行性研究、初步设计、施工图设计、预开通、运营阶段的安全性评价。对设计阶段的安全性评价,可根据评价结果对设计方案进行完善;对现有公路的安全性评价,可为安全改进提供依据。
由于各种评价方法基础理论研究时的研究方法、数据质量、技术水平不尽相同,导致评价结果的表现形式也各有差别,为此需要尽可能运用较多的方法,根据安全评价的起源和定义,对各种方法评价的结果即潜在的不安全点(路或方案的某一段)进行归纳,不同方法的评价结果皆认为是不安全点,需要给予更多的关注。对安全性评价的结果即不安全点,应进行进一步的分析,提出安全改进的建议。
由于事故预测、运行速度预测等研究成果在我国研究的时间还相对较短,且还没有得到大规模的实际应用,同时用于建模的样本受样本采集区域条件的限制,可能不能代表我国的普遍情况,实用化不够等,还需做进一步的应用、完善工作。
冲突技术关于严重冲突的定义、判别标准等也需要根据我国的实际交通状况进行进一步的研究。
国内利用驾驶员驾驶负荷来进行安全性评价尚未开展相关研究,需就驾驶负荷的度量、测定,驾驶负荷与道路和交通特征的关系,驾驶负荷一致性与安全性关系等进行深入的研究。
无论怎样,利用各种安全性评价方法,找出公路上潜在的不安全点并进行改进,尤其是对设计阶段公路进行安全性评价,可以有效地提高公路安全性,具有重大的社会、经济意义。参考文献:
[1] 中华人民共和国道路交通事故统计年报(2005年度)
$V≤10km/h,线形连续性好,事故率低,基本不存在
事故多发地点;10km/h<$v≤20km ,线形连续性一般,事故率有所增加,事故多发点比较稀少;$v="">20km/h,线形连续性不良,事故多发点较多。7 交通冲突技术(TCT)
20世纪60年代开始,交通冲突技术首先在欧洲应用于评价交叉口安全性。交通冲突是指交通行为者在参与道路交通过程中,与其他交通行为者发生相会、超越、交错、追尾等交通遭遇时,有可能导致交通损害危险发生的交通现象。交通冲突与交通事故的成因和发生的过程基本相同,特别严重的交通冲突和事故之间有良好的相关性,使得采用冲突作为安全评价和预测成为可能。
严重冲突可以观测,一般具有以下特征:有突然的、明显的动作;冲突方不愿意第二次发生同样的冲突;在试验车道上,驾驶者无法模拟严重冲突。根据观测,对冲突双方的车速、距离进行测试、估计,可以算出冲突双方将发生事故的时间,根据图1进行判别是否为严重冲突。
[7]
图1 严重冲突判别
[M].公安部交通管理局.2006.
[2] RoadSafetyManual[M].RecommendationsfromtheWorldRoadAssociation(PIARC).2005.
[3] 公路安全审核指南[A].2003年西部交通建设科技项
目《西部地区公路交通安全性评价》(200331822323)研究报告[R].交通部公路科学研究院,2006.[4] 张铁军,唐
,张巍汉.双变量区间过滤法进行事故
多发段判别[J].公路交通科技,2006,23(4).
[5] 2003年西部交通建设科技项目《山区双车道公路路线
设计参数的研究》(200331822322)研究报告[R].交交通冲突技术主要应用于已有公路,尤其适用于平面交叉安全改进前后交通冲突的观测结果的对
比分析。如果用事故数据进行对比分析,则需要有足够长的时间进行事故数据的积累、分析。8 结论和进一步研究方向
从定性方向进行安全性评价有规范符合性检验、安全检查清单等方法。从定量方向进行安全性评价有
2007年 第8期 唐
关于评价指标,目前国内沿用国外的研究成果[6]:
等:公路安全性评价 —143—
方法。
这些评价方法适用于新建公路、改扩建公路的安全性评价;对应于建设过程为可行性研究、初步设计、施工图设计、预开通、运营阶段的安全性评价。对设计阶段的安全性评价,可根据评价结果对设计方案进行完善;对现有公路的安全性评价,可为安全改进提供依据。
由于各种评价方法基础理论研究时的研究方法、数据质量、技术水平不尽相同,导致评价结果的表现形式也各有差别,为此需要尽可能运用较多的方法,根据安全评价的起源和定义,对各种方法评价的结果即潜在的不安全点(路或方案的某一段)进行归纳,不同方法的评价结果皆认为是不安全点,需要给予更多的关注。对安全性评价的结果即不安全点,应进行进一步的分析,提出安全改进的建议。
由于事故预测、运行速度预测等研究成果在我国研究的时间还相对较短,且还没有得到大规模的实际应用,同时用于建模的样本受样本采集区域条件的限制,可能不能代表我国的普遍情况,实用化不够等,还需做进一步的应用、完善工作。
冲突技术关于严重冲突的定义、判别标准等也需要根据我国的实际交通状况进行进一步的研究。
国内利用驾驶员驾驶负荷来进行安全性评价尚未开展相关研究,需就驾驶负荷的度量、测定,驾驶负荷与道路和交通特征的关系,驾驶负荷一致性与安全性关系等进行深入的研究。
无论怎样,利用各种安全性评价方法,找出公路上潜在的不安全点并进行改进,尤其是对设计阶段公路进行安全性评价,可以有效地提高公路安全性,具有重大的社会、经济意义。参考文献:
[1] 中华人民共和国道路交通事故统计年报(2005年度)
$V≤10km/h,线形连续性好,事故率低,基本不存在
事故多发地点;10km/h<$v≤20km ,线形连续性一般,事故率有所增加,事故多发点比较稀少;$v="">20km/h,线形连续性不良,事故多发点较多。7 交通冲突技术(TCT)
20世纪60年代开始,交通冲突技术首先在欧洲应用于评价交叉口安全性。交通冲突是指交通行为者在参与道路交通过程中,与其他交通行为者发生相会、超越、交错、追尾等交通遭遇时,有可能导致交通损害危险发生的交通现象。交通冲突与交通事故的成因和发生的过程基本相同,特别严重的交通冲突和事故之间有良好的相关性,使得采用冲突作为安全评价和预测成为可能。
严重冲突可以观测,一般具有以下特征:有突然的、明显的动作;冲突方不愿意第二次发生同样的冲突;在试验车道上,驾驶者无法模拟严重冲突。根据观测,对冲突双方的车速、距离进行测试、估计,可以算出冲突双方将发生事故的时间,根据图1进行判别是否为严重冲突。
[7]
图1 严重冲突判别
[M].公安部交通管理局.2006.
[2] RoadSafetyManual[M].RecommendationsfromtheWorldRoadAssociation(PIARC).2005.
[3] 公路安全审核指南[A].2003年西部交通建设科技项
目《西部地区公路交通安全性评价》(200331822323)研究报告[R].交通部公路科学研究院,2006.[4] 张铁军,唐
,张巍汉.双变量区间过滤法进行事故
多发段判别[J].公路交通科技,2006,23(4).
[5] 2003年西部交通建设科技项目《山区双车道公路路线
设计参数的研究》(200331822322)研究报告[R].交交通冲突技术主要应用于已有公路,尤其适用于平面交叉安全改进前后交通冲突的观测结果的对
比分析。如果用事故数据进行对比分析,则需要有足够长的时间进行事故数据的积累、分析。8 结论和进一步研究方向
从定性方向进行安全性评价有规范符合性检验、安全检查清单等方法。从定量方向进行安全性评价有
公路 2007年8月 第8期 HIGHWAY Aug.2007 No.8 文章编号:0451-0712(2007)08-0144-06 中图分类号:U491.4 文献标识码:A
高速公路作业区智能车道汇合控制系统研究
裴玉龙,代磊磊
(哈尔滨工业大学交通研究所 哈尔滨市 150090)
摘 要:在道路的养护维修期间,高速公路作业区由于经常需要关闭车道而形成道路通行的瓶颈,影响着高速公路运行的平稳性和安全性。为降低车道关闭带来的影响,结合ITS技术设计了高速公路作业区的智能车道汇合控制系统的流程,并建立了信息采集子系统、信息处理及决策子系统和信息发布子系统。该系统通过分析交通检测器采集到的实时数据对交通状态进行判别,根据道路的拥挤状况动态选择车道汇合控制方案。最后,通过模拟的方法对系统的性能进行了比较分析,结果表明:智能汇合控制相比于静态汇合控制、动态提前汇合控制和动态延迟汇合控制,性能更为优越,特别是在改善高速公路作业区的安全性和通行能力方面。
关键词:作业区;动态提前汇合控制;动态延迟汇合控制;智能车道汇合控制;决策阈值
随着我国高速公路的快速发展,高速公路的交通量急剧增加,因而道路的养护维修工作日益繁重,
收稿日期:2007-03-05[6] KayFitzpatrick,
Predictionfor
Lily
Elefteriadou,
Rural
et
al.Speed
高速公路经常需要关闭车道来进行施工作业。由于车道的关闭形成了道路通行的瓶颈,某些驾驶员为
[7] SverkerAlmqvist,ChristerHyden.Methodsfot
Two-LaneHighways[Z].AssessingTrafficSafetyinDevelopingCountries[J].Buildingissues-SIDAandLCHS,1994,6.
PublicationNO.99-171.August2000.
HighwaySafetyAssessment
TANGCheng-cheng
1,2
2
,HEYong2,ZHANGTie-jun
(1.KeyLaboratoryofRoadandTrafficEngineeringofMinistryofEducation,TongjiUniversity,Shanghai200092,China;
2.ResearchInstituteofHighway,MinistryofCommunications,Beijing100088,China)
Abstract:OnthebasisoftheoriginandthedefinitionoftheSafetyAssessment,thedefinitionandthemediumoftheHighwaySafetyAssessment(HSA)arediscussedaswellasthemethodsandthestagesinwhichthesemethodscanbeused.ThequalitativemethodsoftheHSAareStandard/SpecificationaccordancecheckandHighwaySafetyAudit.Thequantitativemethodsarebasedonthemathematicsandstatisticstofindthequantitativerelationshipbetweenthehighwaysafetyanditsinfluencefactors.Thequantitativemethodscanchoosethefollowingmedia:accident,speed,conflictanddriveworkloadetc.Andthemethodsareaccidents-basedidentification,accidentprediction,speedconsistence,trafficconflicttechnology(TCT),driveworkloadconsistence.Thelatestresearchresultsoftheaccidents-basedidentification,accidentpredictionandspeedconsistenceareintroduced.ThefollowingresearchworkontheTCTanddriveworkloadconsistenceisalsoputforward.
Keywords:highwaysafetyassessment;standard/specificationaccordance;safetyaudit;accident-
范文三:公路项目安全性评价指南
公路项目安全性评价指南
(JTG/T B05~2004)
条 文 说 明
1 总则
1.0.1 目的
公路安全性评价(Highway Safety Audit,简称USA)是从公路使用者行车安全的角度对公路设施的规划、研究、设计成果或现有公路路况影响行车安全的潜在因素进行评价。 20世纪80年代以前,世界各国多采用警告标志、限速标志、改线等措施降低运营期间的公路交通事故率,效果虽然很好,但往往需要很长时间,造成很多人员和财产损失之后才来逐步解决。如果能在交通事故发生前或在公路设施规划、研究、设计阶段就能发现公路设施存在着影响交通安全的潜在因素并加以纠正,就能大大减少人员和财产损失。公路安全评价的概念和方法就是在这样的背景下逐步形成的0 1985年前后,英国首先开始研究并逐步推广应用公路安全评价技术,并规定从1991年起对所有新建高速公路和汽车专用公路进行公路安全评价。1992年以后,澳大利亚、新西兰、马来西亚、丹麦、荷兰等国家相继开展了公路安全评价的研究和应用。美国公路安全研究起步很早,1967年AASHTO就发表了“考虑公路安全的公路设计与操作实践”,1974年修改、扩充再版;1985年建立了公路安全信系统,积累交通事故数据,从1990年开始进行公路安全评价的理论研究并取得了重要的成果;1991年形成AASHTO标准《道路安全设计与操作指南》,1997年AASHTO又公布了《道路安全设计与操作指南》的最新版;2003年推出了路侧安全分析程序Roadside Safety Analysis Program(RSAP)和交互式公路安全设计程序Interactive Highway Safety Design
Model(IHSDM),使公路安全性评价从定性评价方式过渡到了定性与定量评价相结合的方式。 1.0.2适用范围
由于我国公路安全评价的研究起步较晚,研究工作以高速公路、一级公路为主,因此本指南的适用范围为新建或改扩建高速公路、一级公路,其他等级公路可参照使用。为提高行车安全性,高速公路,、一级公路改扩建之前应进行安全性评价,以指导改扩建工程设计。 1.0.3代表车型
高速公路、一级公路的代表车型一般情况下应为小客车,但对于车型以大货车为主的公路,对大货车控制的技术指标(如视距等)评价时,宜采用大货车车型进行评价。 1.0.4评价阶段
在目前已开展公路安全性评价的国家,评价工作大都分为可行性研究、初步设计、施工图设计、试通车及运营等五个阶段。由于我国公路基本建设阶段划分及各阶段内容深度与其他
国家不尽一致,同时我国公路安全评价的研究也刚刚起步,所以暂分为可行性研究、设计和运营等三个阶段。工程可行性研究、设计阶段的评价工作宜在政府主管部门对项目正式批复前完成;运营阶段的评价工作宜在竣工验收前完成。
公路安全评价宜采用第三方独立工作的方式进行,以达到客观公正评价的目的。通常由项目法人委托并协调。
3 工程可行性研究阶段
3.1技术标准
项目技术标准对行车安全的影响主要是从行车安全的角度评价公路等级、设计速度、路基宽度等技术指标选择的合理性。
3.1.1公路等级
在同等交通量的情况下,人口稠密地区宜选用全封闭的高速公路标准;反之,宜选用一级公路标准。
3.1.2和3.1.3 设计速度和路基横断面宽度
设计速度的协调性包括相邻路段间设计速度协调性和同一路段设计速度与运行速度的协调性。一般情况下,在平原与山区结合部等地形变化明显路段,由于工程造价的影响,山区路段一般选择较低的设计速度,平原路段一般选择较高的设计速度,导致相邻路段设计速度差距较大,容易形成交通事故隐患。因此从行车安全方面考虑,在设计速度差距较大的相邻路段间应设置过渡段,过渡段长度和线形指标可参照第4章的运行速度协调性评价有关规定执行,路基宽度可采用线性过渡方式。
对于同一路段设计速度与运行速度的协调性,存在的主要问题是由于工程造价等条件限制而减小路基宽度和降低设计速度,但平纵面线形指标由于地形限制小而采用了较高的标准,导致绝大部分路段的运行速度超过设计速度20km/h以上。针对以上情况,设计速度值应尽量选择接近运行速度的标准,在工程造价受限制时,路基横断面宽度可采用标准规定的低限值。
3.2技术方案
3.2.1技术指标
路线技术指标除了评价其与自然地形条件v通行能力以及项目总体功能要求的适应性外,还应评价以大、中型货车为主的交通对技术指标的要求。对于大、中型货车为主的路段,在方案比选时,路线技术指标与大、中型货车行车要求的适应性应作为重要的比选条件。
3.2.2起、讫点
起、讫点及出人口行车安全性评价除了评价主线本身的行车安全性之外,还要评价主线交通量转换后对连接道路行车安全产生的影响。
3.2.3施工期间的交通组织
施工期间的交通组织评价是指在可行性研究中,对改建项目的改造方案应充分考虑中断交通后原有公路交通量在施工期间分流到其他公路时对行车安全产生的影响,或不中断交通时采取的交通安全措施对行车的影响。
4设计阶段
4.1总体评价
设计阶段评价在国外的评价指南中一般按初步设计和施工图设计两个阶段分别编写。根据交通部部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》要求,初步设计和施工图设计文件编制内容基本相同,只是深度上有所差别,因此本指南将两阶段评价内容合并编写。在评价时,可根据设计深度的不同要求分别考虑评价的重点内容。
4.1.1设计符合性
设计符合性评价是对设计中采用标准、规范、技术指标的正确性进行检查,内容应包括所有与行车安全性相关的技术指标。对不符合现行标准、规范规定的技术指标原则上应进行纠正,但在实际中有时因工程造价或其他工程难度过大原因而出现不符合标准、规范规定的技术指标时,应进行行车安全性影响分析,在不影响行车安全陛时可维持原技术指标。
4.1.2运行速度协调性
附录B(1)中提供的运行速度1)85计算方法(一)为交通部公路科学研究所《运行速度设计方法与标准》的研究成果;附录B(2)中提供的运行速度'085计算方法(二)是按本指南研究成果修正后的澳大利亚计算方法,该方法可采用手工计算,操作简便,但存在预测速度特征点偏少的缺点,二者的预测结果具有较好的符合性,具体评价时可根据实际情况选用。
关于运行速度计算特征点的选择,一般情况下应包括直线起、终点,平曲线起、终点及曲中点,竖曲线变坡点以及大桥和隧道的起、终点和互通式立交的流人、流出点等。当以上特征点距离较小时,也可适当合并(参见图4-1所示)。
运行速度评价标准参考美国联邦公路署(n研∽研究成果确定,具体数据见表4-1.
表4-1平曲线的事故率与设计安全水平
(Accident Rates at Horizontal Curves by Design Safety Level)
△v85:相邻路段间85%的运行速度差(km/h)
△v85=Difference in 85speed between successive geometric elements (km/h) 注:资料来源于美国联邦公路署研究报告(FHWA—RD--99-- 174,November 1999)。 th
图4-l运行速度特征点示意图
表4-2和表4-3为我国两条山区高速公路的速度差与事故率的统计结果(缺少运行速度差大于20km/h的路段)。该结果与美国联邦公路署(VHWA)的研究成果具有相同的规律,因此本指南通过研究对比分析后采用了美国联邦公路署的评价标准。
表4-2我国北方某高速公路运行速度差与事故率统计
图4-l运行速度特征点示意图
表4-2和表4-3为我国两条山区高速公路的速度差与事故率的统计结果(缺少运行速度差大于20km/h的路段)。该结果与美国联邦公路署(VHWA)的研究成果具有相同的规律,因此本指南通过研究对比分析后采用了美国联邦公路署的评价标准。
表4-2我国北方某高速公路运行速度差与事故率统计
表4-3我国南方某高速公路运行速度差与事故率统计
4.2 路线
4.2.1评价范围
路线设计评价内容是在4.1总体设计运行速度与设计速度协调性评价的基础上进行的,要求按照设计速度采用的线形技术指标符合预测运行速度的行车安全性要求。评价的一般路段是指除独立大桥、长度大于等于100m的隧道、互通式立交及平面交叉等以外的路基、桥梁和隧道路段。
4.2.2平面
1平曲线半径
横向力系数p值的大小与人的承受能力和乘车舒适感有关,根据运行速度的不同,其最大采用值见表4-4。
表4-4 运行速度与横向力系数关系一览表
2缓和曲线
(1)为避免相邻缓和曲线的运行速度相差过大,相邻缓和曲线参数之比不宜大于1.5。
(2)《公路路线设计规范》中缓和曲线最小长度是按横向加速度变化率为0.60m/s确定的。对于设计车速较高的公路,其横向加速度变化率宜减小为0.45m/s,缓和曲线最小长度相应调整见表4-5.
表4-5 缓和曲线最小长度调整表
4.2.3视距
高速公路和一级公路只需评价停车视距,对向双车道的二级及以下等级公路应评价会车视距和超车视距D由于本指南适用于高速公路和一级公路,因此仅对停车视距进行评价。 33
视距一般采用视距包络线图进行检查。根据各路段不同的运行速度要求,绘制出视距平面包络线图,然后检查视线高度以上的路堑边坡线及其他所有路侧设施等是否进入包络线范围内,对所有进入视距包络线图范围的设施均应移除。其他应检查的内容还有:
(1)景观设计布置的树或灌木及其长大后的视距。
(2)对必须设置防眩板的路段应按照运行车速计算值逐段进行视距检查。当设置防眩板后不能满足视距要求时,应通过加宽中央分隔带增大横向净距等办法来满足视距要求。
(3)在小半径路段,应按照运行车速计算值评价中央分隔带和路侧护栏设置后对视距的影响;当不能满足视距要求时,可通过加大平曲线半径、改善纵断面设计、加宽中央分隔带或土路肩的方法来满足视距要求。
4.2.4纵断面
纵坡对小客车运行速度的影响很小。坡度小于5%时,小客车的运行速度不会有明显变化,因此纵坡安全性评价主要是对货车进行,特别是对可能出现的大量超载货车的长大、连续纵坡路段的评价等。在工程经济条件允许时,应尽量避免采用最大纵坡;在超高渐变段尽量避免采用小于0.3%的缓坡,在接近最大超高值的路段尽量避免采用陡坡。在工程经济条件允许时,一般应尽量采用较大的竖曲线半径;竖曲线采用极限最小半径时应根据运行车速计算值对视距进行检查,不能满足时应加大竖曲线半径或采取其他速度控制措施。
在设计方案比选时应尽量避免采用长下坡方案。对于不能避免的长下坡路段,宜按4km以内的间距设置缓坡路段,用于布置停车、加水区等服务设施,已达到降低货车刹车鼓温度、提高刹车性能,降低事故发生率的目的。
4.2.5横断面
2爬坡车道
当爬坡路段坡顶运行速度低于设计速度20km/h时,应设置爬坡车道。特别是在预测重载货车比例较高的路段,评价设置爬坡车道的必要性时宜将通行能力要求提高一级进行考虑。
爬坡车道一般情况下应采用通过加宽硬路肩的方式进行设置。当横断面加宽受地形或造价限制时,可以采取适当调整双向路幅横断面布置的方式来达到设置爬坡车道的功能要求,但对变窄一侧的横断面应评价视距是否满足安全行车要求,并检查标志、标线等交通安全设施是否能满足正确引导行车的要求。
3紧急停车带
美国AASHTO的《道路安全设计与操作指南》要求,当右侧硬路肩宽度在连续1.5km以上的长度范围小于2.5m时,应设置紧急停车带。
4紧急避险车道
北京八达岭、广东京珠北等高速公路设置的紧急避险车道使用效果表明,在长、陡下坡路段设置的紧急避险车道可以有效降低或消除刹车失灵等失控车辆(特别是重载汽车)的事故危害程度。由于紧急避险车道设置的条件灵活而简单,造价增加不多,因此应根据地形、纵坡及其长度、运行车速及环境等因素,综合评价设置紧急避险车道的必要性。紧急避险车道的设置应注意以下事项:
(1)紧急避险车道的线形应采用直线。
(2)避险车道路面材料全路段应采用等粒径材料(砂或石均可)路面,路侧和车道末端的砂堆采用袋装砂或用废轮胎堆放,并在路面下设置排水盲沟和土工织物等排水设施,以使砂床保持干燥,以保证消能效果。
(3)在避险车道右侧应设置专用的救援车道,以提高故障车撤离速度,避免二次甚至三次事故的发生。
(4)路侧应采用加强型护栏。
4.2.7超高
超高设计评价应按照运行车速计算值,结合项目所在地的水文、气候等自然条件,对超高横坡度值的采用、超高渐变过渡段的位置及过渡方式的选择、其他不良平纵线形条件对超高产生的负面影响等进行行车安全性评价。
1)一般超高横坡度
平曲线超高横坡度的采用应根据项目所在地的气候条件、养护水平和运行车速进行综合评价。
在大部分北方积雪冰冻地区,积雪冰冻日在全年中所占比例很小,而且高等级公路一般配备有先进的除雪设备,因此真正的积雪冰冻日更少,为避免正常行驶的车辆在大部分正常天气下因超高不足而导致高事故率,北方一般冰冻区宜采用《公路路线设计规范》中“一般地区”的超高横坡度标准,其他积雪时间长且较严重的地区可采用“积雪冰冻地区”的超高横坡度标准。为降低严重积雪冰冻区公路在非冰冻日的交通事故率,应在工程条件允许的前提下,尽量加大平曲线半径,并避免设置小半径曲线。
2)最大超高横坡度
《公路路线设计规范》规定高速公路和一级公路的超高横坡度值不应大于10%。在超高较大的路段上,当货车的运行速度小于曲线的设计车速时,将受到向心加速度的作用,当超高为10%时,上述作用足以使货物发生位移并导致翻车;在不利的侧向风发生时,也会影响车辆稳定性。因此从保证行车安全的角度考虑,高速公路和一级公路采用的最大超高横坡度值不宜超过8%,在积雪冰冻地区,最大超高横坡度值不宜大于6%。
当小半径平曲线要求设置超过8%(积雪冰冻区6%)的超高时,可采取如下措施:
(1)增大平曲线半径,满足设置8%(积雪冰冻区6%)以下超高横坡度的要求;
(2)设置限速标志,并辅以其他强制减速手段,使超高值符合运行速度要求。
3)纵坡路段上的超高影响
下坡路段与平曲线组合在一起时,拖挂车等大型车辆的行驶稳定性将受到不利影响。当半拖挂车在下坡路段实施制动时,货物位移作用使得由车辆后轴支撑的侧向力减小,当车辆的运行速度接近曲线的最大安全速度时,后轮可能偏离轨迹,导致车辆翻转。为了抵消下坡路段与平曲线组合在一起对拖挂车稳定性造成的不利影响,位于大坡度的下坡路段的平曲线超高横坡度宜适当提高。
4)超高渐变段
超高渐变段评价主要应检查缓和曲线长度是否小于设置超高渐变段所需长度及超高渐变段起点(终点)的曲线半径是否大于不设超高的最小半径等。
在较长的缓和曲线上,为避免超高渐变率过小(不小于1/330),或为方便施工将超高渐变段避开桥梁构造物路段,而将超高渐变段设在缓和曲线的某一区段之内,对此应检查超高渐变段起点(终点)的曲线半径是否满足不设超高的最小半径要求。
为方便施工,高速公路和一级公路的硬路肩一般采用与行车道相同的路面结构和横坡度,硬路肩的超高渐变率与行车道相同,因此超高旋转宽度应包括硬路肩全宽,超高渐变段长度应根据超高旋转宽度增加而相应加长。
5)超高渐变产生的平坡区段
当路线纵坡为平坡或接近平坡时,超高渐变段就可能形成平坡路段,从而导致排水不畅,影响行车安全。因此对纵断面平坡或接近平坡的路段进行超高渐变评价时,应检查设计是否采取了以下措施消除或缓解平坡段的排水问题:
(1)局部调整纵坡,使横坡为零的路段保持适当的纵坡;
(2)对于S形曲线,在横坡接近零的路段采用较大的超高渐变率,尽量缩短可能的平坡段长度;
(3)增设一道或多道路拱线,以减小水流长度及汇水面积,从而达到降低路面积水深度的要求。
4.2.8平纵面线形组合
由于《公路路线设计规范》中对平纵组合设计没有明确的定量标准,运行速度协调性可作为对平纵组合设计的定量评价。定性方面的评价可按以下原则进行检查:
(1)在凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线底部,不得插入小半径平曲线,该处的竖曲线半径与平曲线半径的比值不宜小于20,并不得与反向平曲线的拐点重合。
(2)当竖曲线半径与平曲线半径的比值小于20时,应按照驾驶人的视线高度作透视图检查,结合运行速度和视距要求,确保视距范围内不出现暗凹,也应避免在前方更远视线上出现暗凹。
(3)直线段内不能插入长度短、半径小的竖曲线。 (4)小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠。 (5)应避免在长直线上设置陡坡。
(6)对路线透视图逐段进行检查,要求行车视线范围内地形与平面线形迹象清晰连续,确保路面和路侧状况不至形成暗凹等模糊不清或误导信息。 4.3路基路面
4.3.1 路侧安全净空区
路侧安全净空区是与行车道毗邻的区域,其内应禁止对失控车辆有潜在危险的障碍物存在(如树木、立柱、涵洞端墙和陡坡等)。当安全区宽度范围存在障碍隐患时,可采用下列方法:
(1)排除障碍,如将涵洞洞口建成可越式。 (2)将障碍至少排除在净空区外。
(3)控制障碍,降低障碍的危害程度,如可利用解体消能式灯杆、易断的标志杆等。 (4)在危险区域内安装冲击衰减或再导向设备,如安全护栏和防撞垫等。
为减少占地,我国现有设计标准中填方路堤边坡坡率一般为1:1.5,挖方路堑碎落台宽度一般不大于2m,按照附录C计算出的路侧安全净空区宽度一般均超出土路肩范围。由于陡于1:3.5的填、挖方边坡不能作为有效安全净空范围,因此从保证行车安全的角度出发,在经济条件允许时,高速公路的挖方路段宜设置防撞护栏。
对于我国现有的一级公路,按照附录C计算出的路侧安全净空区宽度,要求在一般路段也需要设置防撞护栏,但工程造价将大大增加。为提高一级公路的路侧安全性,一级公路应尽量减少路侧障碍物,在存在严重障碍物隐患的路段,应设置防撞护栏。 4.3.3排水设施 1排水沟
为减少公路用地,我国现有高等级公路普遍采用梯形或矩形排水沟,并用浆砌片石进行铺砌,具有整齐美观并便于养护清理的优点,但该形式的排水沟对于进入车辆将陷住而不能安全撤离,部分边沟虽设置了盖板,但由于车辆超载而不能承受也大量被压碎,因此排水沟作
为事故隐患已越来越明显,宜通过对碎落台、护坡道与排水沟形式综合进行考虑后,尽量采用可越式(三角形、浅碟形等)排水沟。 2路缘石和泄水槽
路缘石是指位于路基边缘用硬材料铺筑的界石。当路缘石用于分隔行车区域和其他交通方式运行区域时,或者分隔其他用途的区域时,应结合横断面设计和路侧安全,综合考虑驶出路外事故自身和二次事故的风险。
路缘石有三种基本形式,分别为可越式路缘石、半可越式路缘石和栏式路缘石。其各自的使用范围为:
(1)可越式路缘石适用于匝道曲线外侧、明岛的近端点。
(2)半可越式路缘石适用于交叉口的轮廓线和排水设施、所有公路、位于在桥梁栏杆前偏移的桥梁路线。
(3)栏式路缘石适用于护栏后的排水设施,限速60kⅡ∥h或更小的村镇道路上车辆与行人的隔离。栏式路缘石不宜设在设计车速大于60h/h的公路上,这种路缘石更容易绊倒和撞翻失控的车辆。在高速公路的护栏下不建议使用这类路缘石,因为护栏在冲击力的作用下扭曲变形,会与栏式路缘石一起形成一个斜面,将失控车辆弹射出去。 4.4桥梁 4.4.1评价范围
本节按独立大桥评价内容进行编写。一般线路上的桥梁其桥头引线应随路线一起进行评价,其余评价内容与独立大桥相同。 4.4.2桥梁引线
桥头护栏衔接主要应考虑不同护栏形式(波形梁与混凝土等)和位置之间的平顺过渡,避免出现路、桥护栏各自设置或单独的护栏端头等现象。 4.4.3桥梁断面 2防撞护栏
在特大事故的统计中,大客车从高架桥上冲到沟谷或河滩地的占有较大的比例,主要原因是防撞护栏高度偏低,不能适应大客车和大货车等大型车辆的要求,因此对于深沟壑谷等高架桥路段,建议根据交通组成特点,对桥梁防撞护栏的形式、高度、强度等综合进行比较后确定其选择方案口 3桥面铺装
在南方部分地区,一般路面不易结冰,但桥下由于风吹影响,导致桥面温度比一般路面温度偏低,容易在桥面形成薄冰,使桥梁引线路面与桥面铺装抗滑能力形成差异,驾驶人员不易引起注意,导致桥面路段事故多发。因此应根据气象条件,提高桥面铺装的抗滑能力或注意改善桥梁引线路面与桥面铺装抗滑能力的协调性。 4.4.4桥面侧风影响评价
桥面侧风对行车安全有一定的影响,条件允许时,可采取安全措施。当风速大于9级时应对桥面交通进行管制。 4.5隧道
4.5.1隧道洞口接线段
隧道路段的实际运行速度与一般路段有一定差别,据了解,现在还没有成熟的隧道段运行速度预测模型,因此本指南暂按无隧道状态下的运行速度对洞口接线段进行评价,隧道洞内范围按设计速度进行评价。 4.5.4路面及排水设施
为提高隧道内的亮度,隧道内一般采用水泥混凝土路面。与沥青混凝土路面相比,水泥混凝土路面的抗滑能力衰减速度快,导致隧道人口路段经常因路面湿滑而造成事故。西南地区某高速公路隧道采用水泥混凝土路面,在通车的前几年,隧道人口段事故频发,改用沥青混凝土路面提高抗滑能力后事故明显减少。因此,对隧道入口段,在满足照明要求的前提下,建议在隧道洞口接线以内3s行程范围提高路面抗滑标准或采用与隧道洞口接线以外3s行程范围相同的路面类型。
隧道内较多事故形态表现为车轮陷在排水沟中,导致事故影响程度加大。主要原因是隧道内横断面上无土路肩位置,在排水沟与行车道之间未设置护栏,而且在昏暗的光线下,驾驶人员很难把行车道和边沟区分开。由于隧道内路面汇水量较小,可以通过集水井汇集,因此建议排水沟尽量采用暗沟,通过集水井汇集行车道路面积水,避免或减少开口型盖板因不能满足超载重车荷载要求而被压断造成车轮沉陷而导致事故程度加重的情况。 4.6 路线交叉 4.6.1平面交叉
平面交叉的形式根据公路等级的不同而存在较大差异。本指南主要针对一级公路上的典型平面交叉形式进行规定,对环形平交和信号控制等一级公路一般不采用的平交口形式未做评价。
对于一级公路上任何地点设置的开口均应视作一处平面交叉口,对其位置、可识别性、间距、视距三角区、转弯车道等进行安全评价,评价方法和标准与平面交叉相同。 4.6.2 互通式立体交叉
互通式立交的位置、间距和形式相互影响。在实际中,由于受地形和技术指标的限制,互通式立交之间以及互通式立交与服务区等设施之间的中心距离不能满足规范规定的最小值要求时,应根据互通式立交形式对相邻互通的出口(EX -EX)以及入口与出口(EN-EX)的距离进行检查,确保有条件设置标志牌(包括预报信息等)时方可采用,否则应采取其他安全措施或合并为复合型互通式立交。.
评价互通式立交形式时,在其布局一致性方面应注意以下两点:
(1)除枢纽型互通主线分岔可能采用左侧出入外,互通式立交应全部采用右侧出、入口。 (2)所有互通式立交的引道上采用单出口,增加出口时应从辅助车道引出。 (3)出口应避免设置在构造物上。
高速公路直行车道数减少时,位置一般宜选在出口匝道后方的右侧,并要求自车道减少起点处提供相应的停车视距,并把该视距一直保持到车道减少终点,因此凹形竖曲线是进行车道减少的有利位置,凸形竖曲线则要求设计得非常平缓。
当车道减少位于互通式立交之间时,应将其设在距加速渐变段下行方向450~900m处,以使标志设置留有余地。
当车道数减少设在出口匝道之后时,其渐变段位置取决于车道减少标志的位置和形式。如果门架式标志设在分流点处,则车道减少可从鼻端下行方向50m处开始;如果分流点处无门架式标志,则车道减少可从鼻端下行方向150m处开始。 4.7交通工程及沿线设施 4.7.1标志 l标志设置
标志设置必要性检查应重点检查限速、陡坡急弯路段、恶劣气候环境(多雾、侧风、积雪冰冻等)、不良地质路段等警告或提示标志是否遗漏。
标志信息内容变化的一致性是指里程、地名、方向等预告标志的一致性。 2标志尺寸和字高
根据标志的功能类型,标志尺寸可按运行速度计算值参照表4-6,表4-7,表4-8进行评价。
表4-6警告标志尺寸与评价运行速度的关系
表4-7禁令标志尺寸与评价运行速度的关系
表4-8指示标志尺寸与评价运行速度的关系
标志版面上的字高可按运行速度计算值参照表4-9进行评价。 表4-9汉字最小高度与评价运行速度的关系
范文四:高速公路运营安全性评价
高速公路运营安全性评价
作者 李志宏 孔令旗 罗强
【摘要】 系统研究国内外道路运营安全评价先进技术,认为各种安全评价方法有其优缺点,单一方法使用时,难以得到全面、可靠的评价结果。在此基础上,结合我国高速公路运营状况,提出了运用速度协调性分析、事故调查与分析、设计符合性以及运营安全评价清单进行评价的高速公路运营综合安全评价方法。该方法能最大程度地发现事故隐患、预防事故的发生或减轻事故的严重程度。并运用该方法对某改建高速公路进行了运营安全评价,指出了该拟改建高速公路两处事故多发路段和3方面的安全隐患,证实了综合安全评价方法的有效性。
【关键词】 道路安全; 高速公路; 事故; 运营安全; 综合安全评价
0 引言
我国高速公路建设发展迅速,但高速公路交通事故伤亡及财产损失,令人触目惊心。从图1可以看出,2000—2003年,高速公路通车里程、事故数以及事故死亡人数分别由1.6万公里、17217起、2015人增加到2.9745万公里、36257起、5269人;随着高速公路通车里程的快速增长,事故数也相应增加,而事故死亡人数增长更快。
图1 高速公路里程、事故及死亡人数增长情况
截至2007年年底,我国高速公路通车里程已达5.36万公里,“五纵七横”的国家高速公路网已基本形成。但高速公路运营安全状况较差,呈现出事故率高,而且远远高于普通公路的趋势。
京石高速公路曾经仅9个月间就发生交通事故799起,事故率为120起/(亿车公里),京塘高速公路1993年事故率90起/(亿车公里)。而1995年,美国高速公路事故率仅为0.75起/(亿车公里),法国为0.57起/(亿车公里),日本为0.56起/(亿车公里)。
据1997年公安部统计,全国高速公路每百公里事故死亡率是普通公路的5倍,平均每千米发生的事故1.89起,而一般公路每千米发生的事故数仅为0.24起,高速公路是一般道路的近8倍。
因此,现阶段对于事故频发、死伤严重的高速公路,急需进行安全评价及改造;同时,许多早期修建的双向4车道高速公路,已不能满足交通量迅速增长的需求,急需拓宽改建,在改建前必须进行运营安全评价,有针对性地消除安全隐患。而现阶段还没有一套适合我国实际、行之有效的高速公路运营安全评价方法。笔者旨在通过理论研究及实践,提出一套实用的安全评价方法,以期能改善高速公路运营安全现状。
1 高速公路运营安全评价方法
1.1 速度协调性分析
速度协调性分析包括运行速度协调性分析和设计速度协调性分析
|△V85|20km/h即运行速度协调性不良。相临路段需重新调整平、纵面设计。
设计速度协调性评价是对同一路段的设计速度与运行速度的差值进行评价。运行车速可实测或预测获得。当同一路段设计速度与运行速度的差值大于20km/h时,应按规定对该路段的相关技术指标进行安全性验算。
该方法的关键是要准确实测或预测车辆的运行车速,它是人、车、路及环境对于车辆运行及其安全影响的综合表征。
1.2 事故调查与分析
应用数学统计的方法,进行事故调查与分析,鉴别事故黑点,有针对性地进行道路安全改造,基于事故的直接安全评价方法具有明显的优点。
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[2]
[1]
。运行速度协调性为:
评价采用实测或预测相邻路段85%分位运行速度差△V85对,其评价标准
[3,6]
第一,交通事故是人、车、路和环境危险因素的综合体现,基于事故统计的安全评价指标直观,具有较强的说服力。
第二,评价精度较高。经过相当长时间收集到足够的事故数据和其他影响因素的详细数据建立的模型,能够反映出道路的安全隐患所在,在系统稳定情况下,用于中、短期事故预测,结果一般比较精确。
但由于事故率法是基于事故统计的评价方法,不可避免地存在固有的缺点:
1)事故的稀有性致使评价周期过长,要有较长时期的事故统计数据作分析。较长时期的、系统的事故数据累积往往是比较困难的,特别是在我国缺乏事故的长期统计资料。一方面在验证所采取的高速公路安全措施的效果时,不能立竿见影,可能要等待若干年;另一方面当收集到足够数量并且可靠的事故数据资料时,时过境迁,若交通流量、交通组成等发生了较大变化,则会失去评价的意义。
2)事故统计的不完全性致使评价结论失真。我国道路交通事故数据是由交通警察统计的,而交通警察统计事故的目的是事故责任认定;此外,在很多情况下,事故是私了的,交通事故的统计很不完善,同时还可能存在事故数量虚报的情况。
3)事故严重性程度的考虑不足。如何将不同严重程度的事故综合,还有待于研究。
4)基于事故的安全评价为事后评价,事故后果已经发生,无法挽回。因此,为了克服上述基于事故评价方法的缺点,结合事故率法与非事故安全评价方法具有较高的现实意义。
1.3 设计符合性检查
设计符合性检查评价是按照批准的施工图设计文件及变更设计文件进行,评价的内容包括:平面、纵断面、横断面、平纵面线形组合、路基路面、桥梁、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施等的变更设计、施工部分,评价采取现场调查与设计文件或技术标准对照的方式进行。
现场调查应在白天和夜间分别进行,有条件时还应对事故多发路段进行雨、雪、雾天等恶劣气候条件或交通高峰期的调查。路段调查前,应按公路双方向进行考察,并采取连续摄像或拍照的方式先将全路状况进行记录,以找出全线的安全敏感区,然后现场对影响安全的主要区域或路段进行详细勘查。
设计符合性检查不仅是对各项设计元素进行规范符合性检查,更应着重于检查分析各道路条件设计因素组合对高速公路行车安全的影响。但设计符合性检查只能定性查找出若干安
[3]
[7]
全隐患,彻底的事故隐患排查需借助安全评价清单进行。
1.4 运营安全评价清单评价
高速公路运营安全评价清单是根据以往的工程经验和高速公路安全工程的基本原理,以及对高速公路交通事故调查评价的基础上列出的影响高速公路运营安全的问题清单,评价人员可利用评价清单进行评价,或检查是否遗漏一些应该评价的方面。由于高速公路事故的多影响因素,随机性等特征,并由于评价小组的知识结构不可能包含所有方面的知识,因此,评价清单对实施全面的运营安全评价是很有帮助的。
但评价清单绝对不是道路安全评价的全部内容,每一个高速公路项目都有要进行特殊评价的内容,因此,积累经验和建立评价清单数据库是特别重要的;通过安全评价清单,也只能定性地找出安全隐患所在。
1.5 交通冲突技术
交通冲突技术(TCT,Traffic Conflict,Technique),是目前国际上新兴的一种定量非事故统计交通安全评价理论方法,该技术被誉称为20世纪交通安全评价领域内的一次革命。
交通冲突(TCT)是指机动车与其他用路者双方,若各按其原来的方向和速度行驶,则一定会发生碰撞事故,但由于其中一方采取了紧急避险措施或制动,或转向或加速行驶等避免事故发生的事件。交通冲突的发生量要比交通事故多得多,事故与冲突的成因与前期过程完全相似,二者的惟一区别仅在于是否有损害后果发生。有研究表明性参数存在着某种强相关关系,冲突对事故具有替换性。
该技术以大样本生成、快速、定量研究评价交通安全现状与改善效果为特点而异于传统的事故统计评价理论,很大程度上克服了传统的事故统计评价理论存在的事故稀有性导致评价周期过长、事故统计的不完全性而带来评价结论欠真等问题。具有能替代传统的基于事故的安全评价、能全面准确地进行非事故评价、能快速定量地达到改善安全的目的等优点但现阶段交通冲突技术无论在理论研究还是应用研究上,都存在需进一步研究的问题
1)交通冲突技术理论的系统性研究,特别是现有交通冲突判别标准和判定模型需进一步进行验证和改进。
2)现阶段,用交通冲突技术进行道路安全评价,其指标体系仅考虑了交通车辆运行安全方面的因素,而未考虑天气、景观、环境等影响因素,其安全评价显然是不够全面的。
[10]
[7-9]
[7][6]
[2]
,事故与冲突的发
生概率虽然存在着差异,但这种差异具有线性特征且呈一定的规律性,二者相应的各项代表
。
[10]
:
3)交通冲突观测技术的手段有待于改进及扩展,视频检测技术将是一个好的发展方向。
4)现有交通冲突技术的研究理论方法都是针对城市平面交叉口冲突现象进行开发的,应用前景重点在诊断局部事故地点的安全性,而高速公路点多线长,如何将交通冲突技术很好地应用于路段进行安全评价,成为研究和开发的新课题。
1.6 综合安全评价方法
我国高速公路安全评价研究工作刚刚起步,许多安全评价方法,特别是交通冲突技术、都还不太完善,各种方法均有其优缺点,单一方法使用时,难以得到全面的评价结果。
速度协调性分析评价平纵线形的一致性及安全性,得出线形不一致、不安全的路段并分析其原因;事故调查与分析查清历史事故及其原因,确定出事故多发路段;设计符合性检查及安全评价清单着重评价各项道路条件的规范符合性并实施全面的安全评价,找出不符合规范的设计以及存在安全隐患的道路条件。
综合运用以上评价方法可以将定性评价与定量评价、直接评价与间接评价有机的结合起来,各种方法既互为验证,又互为补充,能最大程度地发现事故隐患、预防事故的发生或减轻事故的严重程度。具体评价时,可按以下步骤进行,如图2所示:
图2 综合安全评价方法流程图
1)同步进行速度协调性分析、事故调查与分析、设计符合性检查以及安全评价清单评价,得出各种方法初步评价结果。
2)各种方法互为验证、互为补充,分析、整合各种方法的评价结果。
3)汇总、得出最终评价结果。
2 我国某高速公路运营安全评价
2.1 项目概况
某高速公路全线为双向4车道全封闭、全立交、收费控制出入的高速公路,设计速度100km/h。自全线建成通车以来,交通量增长迅速,交通拥挤,引发了大量的交通事故,服务水平逐年降低,急需进行安全评价及扩建改造。
2.2 速度协调性分析
采用美国IHSDM(Interactive Highway Safety Designmodel)06版运行速度模型对该高速公路的速度协调性进行了分析。图3为该高速公路K27+794.996~K33+525路段速度协调分析结果,可以看出:仅逆桩号方向在K28+266.790附近,相临路段运行速度差位于10km/h和20km/h之间,运行速度协调性较好。其余相邻路段运行速度差均小于10km/h,运行速度协调性好。设计速度与运行速度差个别路段位于10km/h和20km/h之间,运行速度协调性较好;大多数路段小于10km/h,协调性好;没有大于20km/h的路段。
图3 速度协调性分析
该高速公路其余路段速度协调性分析结果与该路段相似,无速度协调不良路段。
2.3 事故调查与分析
通过对近3年的事故资料分析,确定两处为事故多发路段:
1)某路段,该路段平纵线形较好,通过实地踏勘以及参阅原竣工资料,事故发生原因为:
①由于路线纵坡小(局部小纵坡路段与超高缓和过渡段重合)、超车道局部沉陷造成路拱横坡平缓、局部行车道车辙等原因造成路面积水引发交通事故;
②道路两侧树木高大、枝叶繁茂,驾驶员看不到路侧远处的景色,心理上比较单调、有种压抑感,特别是在夏季天气闷热、高温时节,由于驾驶员易于疲劳、瞌睡,引发交通事故。
2)某立交匝道,匝道现场如图4,图4(a)、
[1]
图4 某立交匝道
图4(b)、图4(c)、图4(d)为由远及近。事故原因主要为:
该匝道设计标准低、转弯半径小,而主线车速较快,同时驾驶员进入匝道前不注意匝道转向标志牌而转向突然,且强行变道,易造成追尾事故,如图4(a)、图4(b);
该匝道上驶出与驶进高速公路的车辆由于视距不足,容易会车,如图4(c)、图4(d)所示。
2.4 设计符合性及安全评价清单评价
结合制定的该高速公路安全评价清单,进行现场调查及设计符合性安全评价,发现安全隐患如下:
1)K28+266.790~K28+661.223路段圆曲线半径为3800m,小于不设超高的最小半径4000m,而未设置超高(速度协调性分析结果表明此处逆桩号方向车速差较大)。
2)行车道存在车辙现象,个别超车道路段存在车辙和路面局部沉降的现象;全线纵坡偏小,且在局部路段小纵坡与缓和曲线超高过渡段重合(同事故调查与分析结果)。
3)个别路段标志牌设置过于集中;部分路段路侧护栏设置不连续;部分位于中央分隔带上的桥墩未设置护栏防护等。
2.5 安全评价结果
将以上4种方法的初步评价结果分析整合,就可以得出该高速公路的运营安全评价结论(略)。
从以上综合安全评价的工程实例可以看出,各种方法既互为验证,又互为补充,单独使用时难以得到全面的评价结果。速度协调性分析得出全线无速度协调性不良路段。事故调查与分析确定了两处事故多发路段;设计符合性检查及安全评价清单发现了3个方面的安全隐患。
3 结论
1)我国高速公路建设速度快,事故数也随之增加,而事故死亡人数增长速度更快。
2)我国高速公路事故率远远高于国外发达国家,也大于我国普通公路。
3)各种道路安全评价方法各有其优缺点,单独使用时难以得到全面的评价结果。
4)提出了适合我国高速公路运营安全评价的运用速度协调性分析、事故调查与分析、设计符合性检查以及运营安全评价清单的综合安全评价方法。该方法将定性评价与定量评价、直接评价与间接评价有机的结合起来,能互为验证、互为补充,最大程度的发现事故隐患所
在。
5)某改建高速公路的运营安全评价结果证明了综合安全评价方法的有效性。
参考文献
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信息来源:中国安全科学学报2008.7(责任编辑:袁辉)
范文五:公路安全性评价与安全设计
公路安全性评价与安全设计
(交流材料)
交通部公路科学研究院
周荣贵
2010年3月
公路安全性评价与安全设计要点
1、引言
改革开放三十年来,特别是1998年以来的近10年,公路交通实现了跨越式发展,高速公路里程年均增长5千公里,截至2009年底,全国公路总里程达到373.02万公里,其中高速公路6.5万公里,初步形成了以北京为中心,横贯东西、纵穿南北、覆盖全国、连接周边的等级公路网络。我国的公路建设只用10余年的时间就走过了西方发达国家(半个世纪)的发展历程,取得了举世瞩目的成就。
然而与我国高速公路建设成就不和谐的是交通安全形势不容乐观。特别是地形复杂地段和互通立交区域内,交通事故的绝对量与相对水平居高不下,事故严重程度和人财物损失也相对较大。据资料统计,国外高速公路每百公里事故发生率仅为普通公路的1/3,每百公里的事故死亡率仅为普通公路的1/2~1/10,而交通流量却是普通公路的10倍左右。高速公路被认为是安全程度最高的公路。但是,目前我国高速公路交通事故的发生率、死亡率与国外发达国家同类型公路的交通事故相比要高出很多。高交通事故不但给国家和人民生命财产造成巨大的经济损失,还破坏了公路的基本服务职能,使得国民最基本的安全出行需求无法保障,给交通行业带来了极大的负面影响。
通过对交通事故调研及生成机理的研究发现:公路交通事故的发生与道路使用者、道路设计、交通流与车辆、交通环境等影响因素有着系统的关联。如果产生交通事故的几个因素同时存在,则交通事故难以避免。但如果(消除)其中一个诱因特别是消除道路本身的安全隐患,就会有效地阻止交通事故的发生或极大地降低事故的严重程度,从而改善公路的整体交通安全水平。
公路是一条三维空间的带状实体,一旦路线的几何参数确定并按设计规范建成通车后,其安全性能即安全空间也就确定了。换言之,正是由于道路设施能提供一定的安全空间,那么在良好的道路环境、驾驶行为与车辆状况下,是可以保障行车安全的;但当道路系统中环境、驾驶员与道路设施等其他因素产生变化时,就会使道路交通原有的安全空间缩小,使交通事故风险上升。如果产生交通事故的几个因素同时存在,则交通事故难以避免。
在交通管理部门提供的交通事故报告中,引起交通事故的最主要原因是由于机动车驾驶员失误,比例高达87%,而道路因素不足1%。
如果由此而得出结论,认为道路条件在交通事故中的作用是微不足道的,这不仅不符合事实真相,并且还会使道路工作者忽略自己的责任,在道路设计时过多地强调降低工程造价,而忽视为道路交通提供足够的安全保障。
在人、车、路及环境构成了交通系统中,一起交通事故的发生,往往是由两个或者多个因素共同作用的结果。除醉酒和疲劳驾车外,只是由于驾驶员一方面的错误,决不会引起最严重的事故。理论上,要求驾驶员对各种道路因素的变化应立即有所反应,而且在某种程度上要有所预见,如果道路设计中存在突变,即设计连续性不好,这种要求是苛刻的,特别对于陌生的驾驶员来说是不可能的。因为人不是完美的,驾驶员对前方道路风险的感知是基于目前的道路状况的,不是凭空设想的,再加上部分驾驶员开车存在侥幸心理,无意识地更加降低了对风险的感知能力。这样一旦遇到紧急情况,在高度紧张状态下,就极有可能犯错误,出事故。
基于以上情况,(对)事故成因中的“人为失误和错误”的事故成因进行深层次分析,发现除少量事故是真正由于驾驶员粗心引起的以外,大量的事故是由于复杂困难的行驶条件引起的,而困难的行驶条件则与道路规划、设计以及养护有关。部分地区高速公路存在人、车、路不协调的事故黑点路段就是例证。
事故机理分析表明:道路因素是引发事故的最深层次的原因,它会直接和间接引发事故。良好的道路条件在很大程度上可以减少事故的发生,不良的道路条件则可以促使事故的发生。前苏联学者通过对境内公路13,000余起道路交通事故进行分析,在仔细考虑了事故发生地道路的特征后,得出这样的结论:不良道路条件的影响是70%交通事故发生的直接或间接原因。欧洲联合经济委员会在关于预防道路不幸事件问题的研究中也同样指出,70%的事故是由于道路的缺陷所致。即使是由人的因素导致的事故,也隐含着40%左右的道路因素。同时,大量事故多发地点的存在,同样证明了道路因素在事故的发生中起到相当重要的作用。道路在保证交通安全方面的作用十分明显,其投入、效益比为 15:1 ~ 40:1。开展道路安全设计研究,将很大程度地可以降低事故的发生率,提高道路的服务水平。
复杂的道路条件引起的事故比例
长期的资料积累、大量的研究成果显示,公路路线设计方案以及设计要素的取值,将通过与驾车人、交通环境的互动作用而影响到行车安全。安全特性不佳的道路设计,将使得公路运营后产生不利安全行车的潜在道路因素,有些发展成为“事故黑点”。
实践表明:一些不“违规”的设计,往往在承载实际的驾驶行为时产生出功能偏差,车辆的实际运行速度要远高于路段设计速度,产生了高车速与低线形的矛盾。图1是国内60km/h山区高速公路存在的一处事故“黑点”,该处道路线形是600米长直线末端接半径为125米的平曲线,纵坡坡度为1%,指标满足规范的要求。但据连续三年交通事故资料统计,此处发生事故占平曲线上事故数的21%,虽然在曲线前设置了60km/h的限速标志,但事故仍屡有发生。观测表明:弯道前的车辆实际行驶速度达到96km/h,远远超出了该曲线60km/h的设计速度标准,撞击外侧的桥梁护拦的事故时有发生。因此。超速行驶是事故发生的主要原因。
但如果进一步分析事故原因,我们会发现“曲线前的长直线直接诱发了驾驶员的高速行驶”,而标志设计过于平和,缺少针对性,没有告知前方危险的道路条件,也没有速度干预措施,加上大部分司机对前方道路风险的感知能力较差,不会主动降低车速。就出现了按60km/h设置超高的弯道,无法适应车辆以96km/h的高速行驶,而一旦遇到紧急情况,忙中出错就会出现撞击护拦事故。而在增设了警告、线形诱导标志和施化震动减速标线后,事故明显减少。
图1 某事故黑点
国外的研究表明:要提高道路交通安全状况,关键的一步就是进行交通安全评价, 认清其安全水平, 明确改善对象, 进而制定相应有效的安全改善措施。安全评价作为现代安全管理模式,最能体现以人为本和预防为主的理念,对交通安全所起的技术保障作用日益突显,成为消除隐患、防范事故的一项治本之策。
公路安全性评价是从公路使用者行车安全的角度对公路设施的规划、研究、设计成果或现有公路路况影响行车安全的潜在因素进行评价。我国公路设计是依据现行的国家标准、规范进行的,对于设计者而言,标准规范是非常重要的工具和依据,但标准、规范的制定总是基于特定时期的经济发展水平与人们的认识,从投资、环境和安全等几方面综合平衡考虑,并与工程实践有一定的滞后性,无法保证标准、规范总是最先进的。因此,设计人员的主要任务不是仅局限保证设计工作符合特定的道路标准和相关规范,而应有超前于标准规范的规定去做一个公路安全评价概念和方法就是在这样的背景下逐步形成的。
实施道路安全性评价,目的在于重视基础设施以确保所有规划、设计的道路设施尽可能安全地发挥作用。换言之,无论是在新建设施还是已有设施上,使道路使用者的事故危险性降至最低。实现“预防优于治理”的安全设计理念。因为设计方案从一开始就做得很安全合理,不仅可以挽救许多人的生命,避免重特大事故的发生,同时也会成倍减少后期的工程处治费用。尽管初期投入费用会有所提高,但可避免或减少以后用于治理安全缺陷的费用。
国内外的共识是,应该在设计阶段,即针对公路设计方案与设计要素的取值等开展专项的安全特性分析,评估其潜在的安全水准,发现设计的安全缺陷,推荐具有更佳安全水平的设计,或提供改良措施的建议,
使路线的整体设计具备更
强的安全特性,杜绝事故隐患。目前,美国、英国、澳大利亚等国都系统开展了该项工作,并且制订了相应的手册或指南,世行和亚行贷款项目安全性评价也是必须的。
我国这一方面的研究工作与国外发达国家相比虽然相对滞后,但在交通安全保障方面也已经开展了以预防为主的道路交通安全评价工作。2004年,交通部颁布了《公路项目安全性评价指南》(下称指南)是我国第一部全国范围内施行的公路安全评价的规范性文件,对工程项目设计与运营阶段的路线平、纵、横线形指标、路基、路面与桥涵构造物、互通立交、交通工程设施等分项工程,从设计符合性、运行速度协调性、设计速度协调性等方面提出了安全性评价指标,并建立了运行速度计算方法、路侧净空区宽度计算方法等定量分析方法。以指南为依据,国内许多省份近年都相继开展了高速公路安全性评价工作。其意义在于:
1)提高公路的安全水平与运营效率;更好地预防和减轻公路交通事故,形成更安全的公路网;
2)强化公路安全设施的应用与安全管理;体现“以人为本、为车服务”
的设计理念;
3)快速转换交通流,发挥高速公路的功能和特点,保证出入口畅通,使
全线服务水平保持一致;
4)系统全面的交通安全评价,是我国公路建设和管理水平向现代化过渡
的标志。
2、安全评价方法与内容
2.1评价方法
概括说来,目前用于交通安全评价的方法主要有两类:一是基于数据统计和分析的评价方法,如交通事故统计分析方法、交通冲突分析方法、运行速度差分析方法;二是基于现场观测和专家打分的方法,该种方法主要是通过构建合适的评价指标体系,在现场踏勘的基础上,由评分专家按照一定的打分规则对交通设
施存在的安全隐患进行打分,并通过相应的数学处理,得到安全评价结论。
2.1.1事故数据分析方法
交通事故数据是反映交通设施安全水平的重要指标,采用事故数据分析法进行交通安全评价一直是国内外交通安全评价的首选方法,根据统计得到的原始事故数据,以事故数、事故率为指标,可以方便的进行交通安全评价。该种方法的缺点主要有:1)事故数据获得的周期过长,使得安全评价的时效性差,特别是当改善措施实施后,不能在短时间内获取满足分析需要的事故数据,因此往往无法判断改善措施的实施效果;2)事故数据的统计和录入存在较大误差,使得用于安全分析的原始数据不能够真正反应交通设施的实际安全状况;3)事故数据只是交通设施平均安全状况的体现,不能够直接反应其存在的安全隐患,使得后续的交通安全改善工作往往缺乏足够的针对性。此外,由于我国的道路交通安全工作起步较晚,对事故数据的积累不足以满足微观分析的需要,因此在工程应用中,较多采取非事故的评价方法。
2.1.2交通冲突分析方法
和事故分析法相比,交通冲突分析方法有着数据获取周期短、样本量大的明显优势,且交通冲突与交通事故之间的相关性已经得到验证。因此,理论上说交通冲突分析方法是研究交通安全问题较为合理的手段,但值得考虑的是,常规的冲突观测方法(人工现场观测和录像观测)在实际应用时会受到较大限制,特别是需要采集的冲突样本量较大时,而目前我国高速公路监控系统尚处于起步建设阶段,依据监控设备实现冲突数据的自动记录和判读在现阶段还不具备可操作性。
2.1.3 运行速度差分析方法
运行速度差分析方法是近年来国内外普遍推广采用的一种交通安全评价方法,其基本假定是车辆的运行是连续的,且运行速度的变化和事故之间有着某种必然的联系。因此,通过采集不同路段单元典型断面的车速,得到车辆运行速度的变化趋势,可以作为评价其交通安全状况的一种手段。国内外的研究成果表明,
当车辆在2个连续断面运行车速差的绝对值?v<10km>10km><><20km 时,安全状况一般;当?v="">20km/h时,安全状况较差。
2.1.4 交通安全诊断的方法
交通安全诊断的方法是在现场踏勘的基础上,对预先设定的能够综合反映交通设施安全状况的指标进行打分,进而对可能存在的安全隐患进行鉴别,并以此完成安全评价工作的一种方法。但如何从普通路段、进出口匝道众多的指标中,选择能够反应整体安全性的指标是交通安全诊断方法的关键环节。该种研究方法的优点是可操作性强,一定程度上克服了事故数据不足和冲突数据较难大规模采集的弊端,同时还能充分发挥专家经验,得到的相关结论还可以为交通安全改善工作提供直接依据,其不足之处在于,专家打分存在较大的主观性,因此,安全评价的结果在准确性和可信度上会受到一定程度的影响,此外,大量数据的分析处理对数学方法和工作人员的要求较高,不利于评价方法的推广和普及。
2.2《指南》中的评价内容
2004年,交通部颁布了《公路项目安全性评价指南》(下称指南)是我国第一部全国范围内施行的公路安全评价的规范性文件,对工程项目设计与运营阶段的路线平、纵、横线形指标、路基、路面与桥涵构造物、互通立交、交通工程设施等分项工程,从设计符合性、运行速度协调性、设计速度协调性等方面提出了安全性评价指标,并建立了以运行速度为中心的评价方法和指标体系。
2.2.1评价原则
指南中明确了交通安全的基本评价原则:即分别预测小客车和大型货车的运行速度
当|?v85v85,采用相邻路段运行速度的差值?v85作为路段协调性较好的评价指标。?v85|≤10Km/h,运行速度协调性好;当10Km/h20Km/h,运行速度协调性不良,相邻路段需要重新调整平、
纵面设计。
为了检验设计与实际运营后的一致性情况,还需对同一路段的设计速度与运行速度的差值进行评价。当同一路段设计速度与运行速度的差值大于20km/h时,应对该路段的相关技术指标进行安全性验算。
2.2.2 评价内容
根据《公路项目安全性评价指南》提出的评价内容,结合具体项目特点,应在以下14个方面予以关注。
? 标准符合性检查
? 设计的一致性
? 设计指标的连续性
? 线形组合与路基横断面优化设计
? 互通立交区的安全
? 路侧安全设计
? 出入口管理
? 交通安全设施
? 考虑所有道路使用者
? 照明
? 气候条件
? 交通组成与驾驶特性
? 车辆运行特点
? 交通适应性分析
在目前已开展公路安全性评价的国家,评价阶段大都分为可行性研究、初步设计、施工图设计、试通车及运营等五个阶段。由于我国公路基本建设阶段划分及各阶段内容深度与其它国家不尽一致,同时我国公路安全评价的研究也刚刚起步,所以指南暂分为可行性研究、设计、运营等三个阶段。工程可行性研究、设计阶段的评价工作宜在政府主管部门对项目正式批复前完成;运营阶段评价工作宜在竣工验收前完成。
2.2.2.1可行性研究阶段
可行性研究阶段主要从技术标准、技术方案和环境影响三个方面进行评价。
? 技术标准规模适应性
--- 公路功能、等级的选用
--- 设计速度
--- 路基宽度、高度
? 不同技术方案的安全水平
? 起讫点及出入口:综合路网
? 施工期间的交通组织
2.2.2.2 设计阶段
设计阶段评价在国外评价指南中一般按初步设计和施工图设计两个阶段分别编写。根据交通部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》要求,初步设计和施工图设计文件编制内容基本相同,只是深度上有所差别,因此,在评价时,可根据设计深度的不同应分别考虑评价的重点内容。
? 路线
评价范围:设计速度与运行速度之差大于20km/h的正常路基段
评价内容:平面及超高、视距、中央分隔带,安全设施,植树等
纵断面、爬坡车道,紧急避险车道、横断面—最小值采用
平纵组合
? 路基路面
评价内容:路侧安全净空区按照运行速度及平面线形标准计算
路面评价抗滑能力与运行速度的适应性,以及排水设施、
交通特点与路侧边沟型式的关系、路缘石(可越式、半可
越式和栏式)形式等
? 桥涵、隧道工程
评价范内容:特大桥、大桥桥头引线与桥梁段平纵面线形连续一致
桥梁引线段护栏与桥梁路侧混凝土护栏间采用翼墙过
渡根据交通组成特点,对桥梁防撞护栏的形式、高度、
强度等进行综合比较后确定其选择防案。
对隧道进出口3秒范围内的平纵面线形一致性进行评
价;对隧道净空断面尺寸、隧道净宽和断面组成进行检
测,注意护栏的衔接过渡,并加强视线诱导标的设置,
加强隧道入口段的照明和出口处的遮阳设计。
根据隧道内行车安全要求,对隧道内(特别是隧道洞口)
路面结构形式、抗滑性能以及通风、照明、救援等设施
进行评价。
? 互通式立交
分别从立交位置、间距、形式、速度协调性、匝道与匝道出入口及视
距等方面进行了评价规定。
? 交通工程及沿线设施
标志:设置位置与路侧净空区的关系、标志基础和立柱对行车
的危害性影响、标志尺寸及字高与运行速度的协调性、
标线及视线诱导设施检查
护栏:按路侧净空区标准评价,衔接方式
收费站位置:按运行速度和货车停车视距检查
服务区和停车区:设置位置,加减速车道标准
3、评价重点与案例介绍
根据国内外高速公路的设计实践经验,结合国内部分省市高速公路设计中出现的问题,从交通适应性与运行安全性的角度,总结提炼出高速公路设计中应注意的安全评价要点。由于路线设计部分对交通安全的影响最为显著,同时也与其他评价内容存在密切联系,因此评价重点在关注路线线形设计的基础上,还需要强化对路面抗滑能力、路侧净区、排水、交叉出入口、隧道、交通标志标线的有效性等关键因素。
3.1 评价重点
不合理的设计特征组合在一起会产生安全问题,如设计一致性、车道的连续、足够的通行能力、清晰的视野、标志的易读性、安全的速度差、对司机要求最小化和不违背驾驶预期等设计思想都是公路安全设计和运营时所需考虑的重要因素。目前常见的设计误区有以下几方面:
● 使用极限或接近极限的几何指标
按设计速度规定的单一技术指标设计是合理的,但当运行速度大于或小于设计速度时,则诱发事故。主要核查设计指标与实际运行速度的一致性。
● 平纵组合不当,几何指标突变,核查平竖曲线的对应关系与视距保障。
● 互通立交形式与交通适应性,核查是否满足车辆交织需求与交通适应
性。
● 出入口设计不合理,核查匝道出入口顺序。
● 路侧缺少宽容设计,核查路侧净区、排水沟与路缘石形式。
● 平面交叉口,核查渠化、间距、视距等问题
● 凹曲线底部积水问题,核查排水问题
● 桥隧与路基的衔接段,核查护栏设置的连续性。
● 交通安全标志,核查设施设置的一致性与有效性。
3.2、案例分析
3.2.1 项目特点
本项目既有二级公路沿线地形多变、地质条件复杂,根据地形条件将路线升级改造为三段四车道高速公路,即沿湖段、越岭段和沿溪段。
1)沿湖段:长约20.7公 里,地势平坦,平原微丘区,采用沿既有公路单侧加宽路基至高速公路标准的方案。沿湖段设计速度100km/h,局部困难路段采用80km/h设计速度,长度为3.4km。
2)越岭段:长约10.1公里,设计速度80km/h,山岭重丘区,地势十分险峻,地质构造复杂,地质灾害集中,直线距离短而相对高差很大,既有公路标准低,改建极为困难。受地形地质条件限制,沿线整治处理条件很少。采用以桥隧为主的路线方案,特殊困难路段采用60km/h设计速度。
3)沿溪段:长约25.4公里,山岭重丘区,设计速度80km/h,受两侧山体限制,基本没有选择其它路线方案的条件,且该段公路大部分路线线形基本能满足高速公路设计标准(80+60+80km/h),原则上依老路加宽路面,局部地段平纵线形作调整,病害地段增设防护治理措施。
3.2.2 主要评价结论
1)标准规范的符合性
本项目设计采用的路线平、纵、横设计指标均符合现行《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)和《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)的规定,设计符合性良好。但因地形限制,越岭线与沿溪线的线形指标较低,其中平曲线半径小于400m的比例高达50%,小于250m 的比例亦达到15%左右,部分曲线选用了规范要求极限指标;而且存在34.6km连续下坡路段,平均纵坡2.96%,平纵线形组合对后期交通运营较为不利。
2)安全水平预测分析
根据与本项目相接的高速公路事故分析,在交通构成相同、气候特点与路线设计参数相近的条件下,推算本项目的百万车公里事故率与亿车公里死亡率。预测结果表明: 本项目高速公路通车运营期的交通安全水平低于全国平均水平,面临的安全形势较为严峻。
3)路线“线元”协调性
全线上、下行两个方向390个“线元”要素大部分运行速度协调性较好,三类车型均未出现?v85大于20公里/小时的路段。但仍有15处运行速度差?v85大于15km/h,线形组合多为直线下坡接小半径曲线(半径在150~300米区间)或隧道进出口段,如无法调整相邻路段技术指标,就必须采取针对性的安全处治措施,控制速度差,否则会对后期交通运行安全构成威胁。
4)运行速度与设计速度协调性
设计速度60km/h的路段,小客车运行速度与设计速度的差值基本都大于20km/h,需要按实际运行速度对该路段的平纵曲线半径、超高、视距等技术指标进行安全性检验;设计速度80km/h和100km/h的路段,下行上坡方向,货车运行速比设计速度低20km/h以上,需要结合通行能力分析,进行横断面布置方案的调整;而小客车运行速度均满足一致性要求。
5)爬坡车道设置
本项目越岭段与沿溪段的左线下行方向,根据运行速度与服务水平分析,连续上坡路段应设置六处爬坡车道,而对于原设计中其余两处K601-K604爬坡车道,经分析建议位置作调整。
同时从不增加工程投资的角度考虑,爬坡车道路段的横断面布置形式建议在保证现有路基宽度的情况下作相应调整。即将中央分隔带和行车道宽度分别压缩至2m和3.5m,增加硬路肩宽度至3.5m,并改为爬坡车道。
6)合成坡度
本项目地处高寒地区,积雪冰冻期长达5个月。为保持车辆在积雪、冰冻路
面小半径弯道处车辆行驶的横向稳定性,建议合成坡度按小于7%控制,不满足合成坡度要求的小半径路段,超高进行适当调整。
7)平曲线超高
由于货车和小客车速度差异较大,且本项目货车比例高达44.5%,故在小半径平曲线路段,以货车的运行速度为设计条件,同时结合最大合成坡度要求,将部分小半径弯道处的设计超高横坡进行适当下调。鉴于桥面凌空较易结冰,建议将位于上坡桥上的小半径弯道超高由原设计降为4%。
8)隧道的安全保障措施
? 从冬季行车安全和工程经济性考虑,建议******隧道超高横坡由5%调整
为4%;
? ******隧道上行线入口为连续下坡接小半径曲线的不利线形,下行进口以
200m小半径曲线进洞,出口连接400m曲线,造成隧道位于S形曲线的回旋线上,存在安全隐患。建议调整洞口线形;或在该隧道入口500m前开始设置限速警告标志及超速抓拍系统,曲线上设置线形诱导标,在300m、100m、洞口附近设置振动减速带、路面加铺彩色防滑铺装。 ? 沟隧道下行处于200m的平曲线上,建议加宽值由原来的0.8m增大至
1.0m。
9)避险车道设置
本项目上行方向,根据载重车辆在连续下坡路段刹车鼓温升规律,并结合下坡路段的事故原因分析和桥隧位置,共设置5处避险车道。其中保留原设计中的三处避险车道,同时增加两处避险车道,改造一处避险车道为停车区。
10)紧急停靠站和停车区
? 从运行安全性考虑,设计单位在下坡方向设置了八处紧急停靠站。但原
设计紧急停靠站,因规模较小,预测事故较为集中,建议改造成规模较大的停车区。另外,鉴于车辆在上坡方向也有较大的停车需求,建议在缓坡路段,特别是设置了爬坡车道的路段,结合地形增设六处紧急停靠站。
? 停车区是供车辆临时停车休整的场所,建议原设计上行******处观景平台
改造成停车检查区;将******避险车道改造成停车区;将******紧急停靠站改造成停车区。
11)安全保障措施
? 在安全性评价结论基础上,结合本项目线形设计指标、气候条件,重型
车比例、车型间速度差等道路、交通特点,根据预测的事故频率和安全隐患严重程度,将全线的安全等级划分为4个级别,并针对不同安全等级采取针对性的防护措施,制订不同的速度控制标准并采取相应的速度控制技术。
3.2.3 设计单位对《安全性评价报告》的回复
经讨论,基本同意采纳《报告》中提出的九个问题
①道路加宽问题;②爬坡车道设置问题;③合成坡度问题;④停车区设置问题;⑤线形一致性问题;⑥隧道横坡设置问题;⑦下行方向(上坡)桥梁平曲线超高调整问题;⑧避险车道设置问题;⑨交通工程设施完善问题。
待* * *批复后,我公司将按具体要求执行。
4. 结语
公路作为一种公共基础设施,要求为车辆提供通畅、安全、快速和舒适的行驶条件。交通事故的原因与驾驶员、车辆与道路状况三者都有关系,安全评价并不能解决所有安全问题。发达国家普遍认同从四个方面来改善道路交通安全,即工程方面、教育和宣传方面、政策与执法方面、医疗等应急措施方面。
因此,为提升我国高速公路的安全水平,必须从源头治理,首先是要加强对驾驶员与车辆的管理,加大执法力度,规范驾驶行为;其次是要强化服务意识,完善道路路线形与安全设施设计、增加复杂道路条件下的信息提示;三是路政与公安交通管理部门要形成联动机制,信息共享,做到反应快速、救援及时。只有道路交通与公安管理部门联手,通过人、车、路的综合治理,齐抓共管,才能做到标本兼治,打造安全、快捷的公路网。
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