謝毅寧，夏楊于雨，馬 非，王不凡

(1.廣東省高速公路有限公司京珠北分公司， 廣東 韶關 512700； 2.招商局重慶交通科研設計院有限公司， 重慶 400067； 3.重慶交通大學， 重慶 400074)

截止2017年末，我國高速公路里程達13.65萬km，全國公路隧道共計16 229處，合計1.53萬km，是世界上里程最大、數量最多的隧道建設國家[1]。隧道作為高速公路的重要組成部分，在縮短行車距離、節(jié)省出行時間、保護生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用[2]。但由于隧道是近乎封閉的空間，這種特殊的半隱蔽結構極易造成交通事故。我國公路隧道自20世紀80年代才開始興建，因此在隧道運營、事故處理和救援等方面的研究時間短，經驗缺乏[3]，研究高速公路隧道路段的事故特征對于減少人員傷亡和經濟損失、有效制定隧道安全措施和保障隧道運營安全意義重大[4]。為此，本文以2003年至2015年京珠(北京—珠海)高速公路粵境北段7座隧道為研究對象，運用統計對比的分析方法，研究高速公路隧道內交通事故發(fā)生的時間和空間分布規(guī)律、事故形態(tài)和事故車型分布規(guī)律，并提出針對性策略，為進一步研究隧道事故發(fā)生的機理提供數據借鑒，為完善我國高速公路隧道運營方案提供參考。

1 事故數據統計

本次數據來源于我國廣東省韶關市公安局交通警察部門，數據采集時間為2003年4月至2015年12月，事故數據為從北京到珠海方向119.84 km范圍內7座隧道(總長約7 km)路段發(fā)生的近350件交通事故，記錄的信息一般包括5個方面：1) 隧道信息：隧道長度、坡度和平曲線半徑；2) 事故時間信息：發(fā)生的年月日時信息；3) 事故發(fā)生位置；4) 事故車輛信息；5) 事故原因和天氣狀況，如表1所示。

將交通事故按事故發(fā)生地所在隧道進行分類統計，并以隧道事故數與隧道長度的比值計算得出一定長度(1 km)內的事故率。為方便后續(xù)研究隧道等級對交通事故分布特性的影響，據JTJ 001—97《公路工程技術標準》將隧道分為4個等級，即特長隧道、長隧道、中隧道及短隧道，本文中的隧道主要以中、長隧道為主。從表1中可以看出，洋碰隧道的事故率較高，主要原因是隧道長度較長，且隧道位于在路線中間。隧道內長時間的駕駛使駕駛員視覺疲勞，導致注意力不集中從而引發(fā)事故。溫泉隧道長度最短，但事故率排名第二，究其原因，是由于溫泉隧道(K84)與烏坑壩隧道(K82)距離較近，而且中間存在比龍關特大橋(K83)，連續(xù)的橋隧分布使駕駛員駕駛環(huán)境改變明顯，更易發(fā)生追尾碰撞事故。

表1 2003—2015年隧道信息和隧道交通事故率情況統計

2 隧道交通事故分布特征

2.1 交通事故時間分布特征

交通事故的時間分布是指交通事故隨時間的變化特征，通過分析交通事故時間分布特征來揭示交通事故的發(fā)展趨勢[5]。本文通過研究事故發(fā)生的年、月、時等時間要素來揭示粵境北段交通事故的時間發(fā)展趨勢。

2.1.1 交通事故年份分布特征

根據7座隧道從2003年到2015年的交通事故統計資料，繪出各年份的交通事故數量分布圖，如圖1所示。從圖1可以看出，自2003年到2015年隧道事故數量整體呈下降趨勢。圖中2008和2009年2年事故數量猛增，通過分析相關因子可知主因是持續(xù)高溫時間較往年久，天氣狀況對駕駛員的駕駛行為影響較大。圖1顯示，總體上年度事故數量逐年遞減，主要源于京珠高速公路逐漸完善的安全設施和不斷規(guī)范化的駕照制度。

圖1 隧道交通事故年份分布特點Fig.1 Distribution characteristics of tunnels traffic accidents

2.1.2 交通事故月份分布規(guī)律

將收集的交通事故數量按照月份進行分類統計，結果如圖2所示。

由圖2可知，京珠北高速公路隧道交通事故數量月份分布差異較大。隧道事故有3個高峰期，分別是1月、4月、5月、7月—9月，它們事故數量明顯高于其他月份。分析其原因，事故數月份差異與外界氣候環(huán)境密切相關。1月為當地冬季，氣溫較低，惡劣的氣候條件影響駕駛；4月、5月為雨季，路面濕滑，常易發(fā)生追尾碰撞、擦、刮等事故；7月—9月是高溫季節(jié)，駕駛員易駕駛疲勞。

圖2 隧道交通事故月份分布特點

2.1.3 交通事故小時分布規(guī)律

交通事故的小時分布規(guī)律可以反映1 d中人們交通活動規(guī)律及外界自然環(huán)境對交通安全的綜合影響[5]。人在不同時段的交通活動規(guī)律、人體生理機能、環(huán)境亮度及道路交通量分布是有顯著差異的，但表現出一定的規(guī)律性[6-7]。為了更好地觀察事故數量的小時分布規(guī)律，特將1 d的24 h以每間隔2 h的方法進行分段，分布規(guī)律如圖3所示。

圖3 隧道交通事故小時分布特點

由圖3可知，1 d中不同時段的交通事故分布呈現較大的差異。00：00—02：00、08：00—10：00是2個事故高發(fā)期，14：00—16：00為另一個小高發(fā)期，且00：00—12：00事故率占整天事故數的65%，明顯高于12：00—24：00的事故率。原因是：00：00—02：00這段時間駕駛員會出現注意力不集中，反應延遲的現象，易導致事故；08：00—10：00這段時間是早高峰，車流量大，交通擁堵；14：00—16：00出現事故小高發(fā)期，這段時間是1 d中溫度最高的時間段，駕駛員在隧道駕駛容易產生光線眩暈，白天車流量大，但事故數和晚上差不多，說明夜間更容易出事故。主要是由于夜晚外界環(huán)境亮度低，駕駛員在多個隧道間進出行駛時環(huán)境變化大，其視覺無法準確判斷隧道輪廓和空間位置，從而引發(fā)事故。

2.2 交通事故空間分布特征

2.2.1 交通事故與隧道長度的關系

為探究交通事故與隧道長度的關系，將收集到的350起交通事故按照隧道長度進行分類整理，結果如圖4所示。從圖4可以發(fā)現，事故數量與隧道長度大致成正比，但隧道長度與事故率并不是簡單的線性相關關系，其具有這樣的規(guī)律：當隧道長度在某一范圍內時，隨著隧道長度的增加，事故率呈現不斷下降的趨勢;當隧道長度超過某一界限時，事故率隨著隧道長度急劇上升。

圖4 隧道長度與事故率的關系

2.2.2 交通事故區(qū)段分布特征

在高速公路隧道的不同路段，駕駛員的操作特性和隧道的運行環(huán)境特性不同[8]。隧道內照明過渡段長度和人體對明暗環(huán)境的適應規(guī)律，駕駛員在隧道路段的駕駛行為是非對稱的[9]。按行駛方向，以隧道出入口為基準點，分別為區(qū)段A(隧道入口過渡路基段)為隧道入口前方100 m；區(qū)段B(隧道入口段)為隧道入口內100 m；區(qū)段C為隧道中間路段；區(qū)段D(隧道出口段)為出口內100 m；區(qū)段E(隧道出口過渡段)為隧道出口外100 m。以此將隧道劃分為5個區(qū)段[10]，具體劃分形式如圖5所示。

圖5 隧道縱向區(qū)段劃分

表2 不同長度隧道事故發(fā)生區(qū)段頻數對比

根據收集隧道事故詳細數據，統計得到5個區(qū)段的事故分布，統計結果如表2所示。隧道不同區(qū)段的事故率與隧道長度有著極大的相關性[11]，如圖4所示。

1) 短隧道和中隧道中間段的事故率高于出入口的事故率，而入口和出口的事故率基本相當。短隧道入口過渡段和出口過渡段事故率也基本一致。這一現象可以解釋為：對于中短隧道，由于隧道長度較短，駕駛員在出入口段的視覺差異不大，不會出現很明顯的“黑洞效應[14]”和“白洞效應[15]”；而在隧道中間路段，因隧道較短，往往沒有設置照明系統，易引起交通事故。由于短隧道在出入口過渡段的環(huán)境、光線差異性不大，因此事故率基本相同。

2) 長隧道出入口段的事故率高于中間區(qū)段。根據隧道長度細分，發(fā)現隧道長度接近2 000 m比隧道長度在1 000 m左右時，出口段的事故率明顯上升。當隧道長度小于1 000 m時，駕駛員基本不需要適應明顯的環(huán)境改變。長度接近2 000 m時，由于逃逸心理，駕駛人員易產生恐懼和壓抑感，會不自然地提高速度來滿足視野的連貫性，易因超速導致事故發(fā)生。

2.3 交通事故隨隧道平縱斷面分布特征

2.3.1 隨坡度的分布特征

不同的隧道坡度對隧道路段交通事故的影響程度是不同的，如圖6所示。通過繪制事故隨隧道坡度變化的分布特征，可以發(fā)現：長陡下坡路段是隧道交通事故的主發(fā)路段，約占總事故比例的54%；隧道坡度在-2%左右浮動時，事故數猛增。對此主要有2方面的原因：1) 長陡斜坡路段重型貨車和普通車輛速度差較大，容易發(fā)生追尾事故；2) 長陡斜坡路段在氣候狀況惡劣時，駕駛易受天氣影響，如冬季雨雪季節(jié)，長陡濕滑路段不利于駕駛員掌控車輛。

圖6 隧道事故隨坡度的分布特點

2.3.2 隨隧道平曲線半徑分布特征

對京珠北高速路公隧道事故發(fā)生段的平曲線半徑進行統計分析，結果如圖7所示。由圖7可發(fā)現：高速公路隧道交通事故主要發(fā)生在曲線路段，且平曲線半徑越小，事故發(fā)生率越高，尤其在平曲線半徑為1 000 m左右時事故率明顯升高。其原因是曲線路段如果平曲線半徑過小，使得曲線過急使得車輛視距受限，操作難度加大導致交通事故發(fā)生頻率增加。為此，在進行隧道設計時一般應避免出現曲線路段，當曲線路段無法避免時，應注意控制平曲線半徑，使得隧道曲線段平緩延伸。

2.4 交通事故原因特征

為了找出交通事故的主要原因，把交通事故按照事故原因進行分類統計，規(guī)律如圖8所示。

造成隧道交通事故的主要原因可大致概括為人為因素和車輛因素：人為因素有操作不當、緊急避讓、避讓不及、剎車不當及追尾事故，車輛因素有車輛故障、車輛著火、剎車失靈及車輛爆胎等。

圖7 隧道事故隨平曲線半徑的分布特征

圖8 交通事故原因

人為因素[12]造成隧道路段交通事故共225起，占總共事故的64.57%。由于高速公路為全封閉式設計[13]，一般禁止非機動車輛和行人在路上行駛，所以其交通事故主要是駕駛人的操作不當造成。一般來說，駕駛員的不當行為有超速駕駛、疲勞駕車、錯誤操作、車距不夠等方面。因此，針對這一特點，需加強對駕駛員的操作意識和駕駛習慣培養(yǎng)，同時要不斷強化高速公路監(jiān)控措施和完善駕照積分制度，從根源上降低隧道交通事故率。

2.5 交通事故車輛類型分布特征

通過對京珠高速公路粵境北段從2003年至2015年的350起隧道交通事故車型進行統計分析，得到事故車型分布如圖9所示。隧道路段事故車型以大貨車為主，所占比例為60%，其次為大客車，占比16%。研究顯示，大貨車是隧道交通事故中的主要車型，對隧道安全運營威脅很大。究其主要原因有：隧道中運行的大貨車一般為重載貨車，它與其他各類車輛的動力性能、車速、外形尺寸、爬坡能力、負載程度差別較大。在交通流的特征方面，重型貨車在長斜坡路段會與普通車輛產生較大的速度差，引發(fā)事故的可能性增大。

2.6 交通事故天氣分布特征

圖9 隧道交通事故車型分布

外界天氣對交通事故有很大的影響，為了方便研究事故與天氣的關系，將交通事故按照天氣情況進行分類，如表3所示。

表3 2003—2015年天氣狀況分布比例

從表3可知，京珠北高速公路路段的天氣狀況中陰天和雨天占很大比例，占全部天氣狀況的84%，而晴天分布天數則相對較少，為16%。計算不同天氣狀況下的相對事故率可以看出，絕大多數的隧道交通事故發(fā)生在晴天，相對事故率高達25%；而陰天和雨天的相對事故率則不足5%，由此可見，高速公路隧道受陰雨天氣的影響較小。

3 預防及改進措施

針對交通事故主要發(fā)生特征，為預防交通事故強化措施、落實整改，保障公路安全暢通，保持交通安全的良好形勢，提出如下改進措施：1) 改進駕駛員考核方法，建立日益完善的交通制度。2) 針對大貨車這一主要事故車源，建議采用定期或不定期對大重型貨車進行自動檢測。對嚴重違章的駕駛員除進行教育和行政處罰之外，并對其超載貨物實行卸載轉運。3) 在長下坡路段事故多發(fā)點，重新鋪設新型、先進的紅色警示路面罩面，增加路面的摩擦系數。4) 在隧道設計中，盡量避免小半徑曲線，對于地形起伏大的隧道路段，應注意路段間的過渡段設計，避免重型貨車在過渡段出現較大的速度差。5) 加大高速信息牌更新力度，及時更新天氣情況，減少駕駛員操作失誤。

4 結束語

通過對京珠高速公路7座隧道中從2003—2015年發(fā)生的350起交通事故綜合分析，得出以下認識：

1) 從2003—2015年，隧道交通事故逐年顯著遞減，1年中1月、4月、5月和7月—9月和1 d中08：00—10：00是事故多發(fā)期和多發(fā)段。

2) 隧道長度與事故數量關系不顯著，但隧道不同區(qū)段的事故率與隧道長度相關性顯著。

3) 分析隧道事故主因是人為造成，其次是車輛，且以大貨車為主，其次為大客車。

4) 分析高速公路隧道事故受天氣的影響很小，發(fā)生事故的天氣分布情況與全年天氣分布情況無明顯的正相關關系。

以上隧道交通事故認識雖然是基于京珠北高速公路7座隧道統計分析得出的，在某些事故特征方面可能有局限性，但其依舊可有效指導當地隧道管理機構針對性地采取隧道安全預防措施，為隧道執(zhí)法機關提供事故分布規(guī)律，指導其建立完善的執(zhí)法體系。同時，對于隧道交通事故的上述研究也能夠為隧道設計人員在隧道長度、隧道平曲線和坡度設計方面提供寶貴的啟示。