蔡鵬，尹文鋒

（長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，武漢430010）

1 引言

公路工程連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段的高差較大，而且存在持續(xù)降坡的現(xiàn)象，會(huì)受到很多不利條件的影響，運(yùn)營(yíng)過程中也存在著很高的安全風(fēng)險(xiǎn)[1]。近年來，隨著山區(qū)大規(guī)模公路工程的修建，使連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段規(guī)模日益擴(kuò)大。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，在該路段極易引發(fā)重大交通事故。目前，這種路段的安全問題已經(jīng)引起相關(guān)部門的高度重視，展開對(duì)該路段的安全性研究具有十分重要的意義。

2 公路連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段事故影響因素探討

公路連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段的路況較為特殊，導(dǎo)致交通事故的因素較多，機(jī)理較為復(fù)雜，需要綜合考慮各個(gè)方面的因素，主要包括交通環(huán)境、線形設(shè)計(jì)、車輛組成、駕駛?cè)藛T的行為因素[2]。

2.1 交通環(huán)境因素

連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段大多位于高山區(qū)域，氣候條件相對(duì)于平原區(qū)域更為復(fù)雜多變。盤山公路中有一大部分均為跨省的重要通道，其交通組成相對(duì)更為復(fù)雜，過境運(yùn)輸車輛在其中占有較大的比例。外省人員往往對(duì)路況不熟悉，增加了運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)。由于車輛之間的動(dòng)力性能、制動(dòng)性能等方面的差異，使不同車輛之間的運(yùn)行速度離散性較高[3]。交通量的增大會(huì)縮小車間距，車輛在行駛過程中的橫、縱向干擾也會(huì)隨之增大，顯著提高了交通事故發(fā)生的概率。

2.2 線形設(shè)計(jì)因素

進(jìn)行公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)將相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，而這些規(guī)范修訂的周期較長(zhǎng)，制定標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間與道路修建的時(shí)間間隔可能會(huì)較長(zhǎng)，規(guī)范制定之初的一些規(guī)定可能不能適應(yīng)現(xiàn)如今的實(shí)際情況，容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)缺陷。同時(shí)，規(guī)范中的最大縱坡以及坡長(zhǎng)是根據(jù)車輛在上坡時(shí)的綜合性能計(jì)算得出的，但對(duì)于連續(xù)下坡路段，即使平均縱坡設(shè)計(jì)滿足相關(guān)規(guī)范的要求，依舊存在安全隱患。因而相關(guān)規(guī)范在修訂時(shí)更應(yīng)當(dāng)考慮車輛下坡時(shí)的性能。

2.3 車輛組成因素

車輛的類型占比與交通事故發(fā)生的概率息息相關(guān)，不同類型車輛的車型大小、行駛性能、制動(dòng)能力、車輛載重和慣性等方面都有顯著的差異。不同類型的車輛同時(shí)出現(xiàn)在道路中形成交通流時(shí)，車輛性能方面的差異會(huì)加大交通事故發(fā)生的概率。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，公路中大型車輛的占比與事故數(shù)之間呈拋物線關(guān)系，即當(dāng)大型車輛過少或者過多時(shí)，事故數(shù)量會(huì)相對(duì)較低；反之當(dāng)大型車輛與小型車輛的占比相當(dāng)時(shí)，事故數(shù)量相對(duì)會(huì)更高。

2.4 駕駛?cè)诵袨?/h3>

駕駛?cè)藛T的操作行為與技能會(huì)直接決定車速、車輛行駛的安全性與舒適性。盡管車輛駕駛?cè)藛T均按照相關(guān)要求通過了車輛的理論和操作技能的學(xué)習(xí)，但是，不同的駕駛?cè)藛T在駕駛汽車的過程中由于駕駛習(xí)慣，駕駛情緒、身體狀況等方面差異，車輛行駛的安全性差異也較大。

3 連續(xù)下坡路段運(yùn)行速度變化特征

車輛的運(yùn)行速度能真實(shí)地反映車輛的真實(shí)情況，在設(shè)計(jì)和建設(shè)長(zhǎng)大下坡路段的過程中，需要結(jié)合運(yùn)行速度的干預(yù)和評(píng)判理論。一方面使線形設(shè)計(jì)更加科學(xué)；另一方面，能夠滿足車輛安全行駛的需要，有效提高山區(qū)公路的安全性能，同時(shí)，還能合理限制速度，確保車輛在連續(xù)下坡路段行駛過程中性能穩(wěn)定。通過大量的調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，連續(xù)下坡路段車輛速度變化規(guī)律如圖1 所示。

圖1 連續(xù)下坡路段運(yùn)行速度變化特征曲線

1）AB 段

車輛經(jīng)過上坡達(dá)到A 點(diǎn)，自A 點(diǎn)開始，車輛開始下坡至B點(diǎn)，在此過程中車輛處于加速狀態(tài)，車速會(huì)遠(yuǎn)大于路段的期望車速。到達(dá)B 點(diǎn)時(shí)，由于車速過快，大部分駕駛?cè)藛T會(huì)在B 點(diǎn)采取制動(dòng)措施來控制車速，從B 點(diǎn)開始，車速會(huì)有所降低，在整個(gè)車速曲線中，B 點(diǎn)是速度極大值。對(duì)于下坡之前的上坡路段，如果是緩坡，則上坡過程中車速會(huì)較高，車輛到達(dá)A 點(diǎn)的速度相對(duì)更高，那么A 點(diǎn)與B 點(diǎn)之間的車速差就會(huì)較小。相反，如若從陡坡開始上坡，那么速度差就會(huì)較小。

2）BC 段

在B 點(diǎn)，車輛經(jīng)過制動(dòng)措施速度減小，行駛至C 點(diǎn)后，由于速度過低，駕駛?cè)藛T會(huì)根據(jù)自身的駕駛經(jīng)驗(yàn)以及車輛的性能適當(dāng)提速，因而C 點(diǎn)是下坡過程中車輛速度的一個(gè)極小值。

3）CD 段

自C 點(diǎn)開始，速度繼續(xù)提升，隨著坡長(zhǎng)的增長(zhǎng)，車速也會(huì)逐漸增高，直到D 點(diǎn)，速度再次增長(zhǎng)為極大值，通常情況CD段的距離要大于BC 段。自此，從A 到B 經(jīng)C 再到D，車輛的車速在下坡路段完成了一次周期性的變化。而這樣的速度變化在整個(gè)下坡路段根據(jù)坡長(zhǎng)的距離還會(huì)多次反復(fù)出現(xiàn)，

4）EF 段

E 點(diǎn)處于下坡路段的結(jié)尾之處，從E 點(diǎn)車速逐漸增加，在車輛行駛至F 處，車速達(dá)到極大值也是最大值，所以，考慮到行車安全，應(yīng)在F 點(diǎn)處控制車輛的速度。

通過設(shè)置緩坡，可以運(yùn)用車輛行駛過程中的行車阻力來控制下坡速度。車輛在到達(dá)B、D、F 3 點(diǎn)處的車輛速度對(duì)于整個(gè)下坡路段來說均為極大值，且F 點(diǎn)處的車速是最大值。因此，可以在B、D、F 處設(shè)置緩坡來控制車速，其中，F(xiàn) 處的緩坡應(yīng)更長(zhǎng)。

4 連續(xù)縱坡路段交通安全保障措施

在整個(gè)交通項(xiàng)目中，山區(qū)高速公路連續(xù)縱坡路段的安全是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，影響著整個(gè)項(xiàng)目的安全性和經(jīng)濟(jì)性。在高速公路連續(xù)縱坡路段，采取適宜的交通安全保障技術(shù)能夠有效減小事故發(fā)生率，減輕事故嚴(yán)重程度。目前，交通安全保障措施主要從主動(dòng)、被動(dòng)以及交通管理3 個(gè)方面進(jìn)行。

4.1 主動(dòng)安全保障技術(shù)

4.1.1 優(yōu)化道路線形設(shè)計(jì)

對(duì)于山區(qū)高速公路，在進(jìn)行選線設(shè)計(jì)的過程中，需要同時(shí)考慮山區(qū)的地形地貌地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)氐臍夂蛞约肮こ淘靸r(jià)等多個(gè)方面的因素。所以，對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段，在條件允許的情況下，主要是通過展線的方式來降低縱坡。在考慮道路的協(xié)調(diào)性以及均衡性等方面的因素之后，對(duì)道路的幾何線形進(jìn)行優(yōu)化，使各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足駕駛?cè)藛T的視覺特性以及生理、心理變化。另外，設(shè)計(jì)過程中，要盡量避免直線下坡路段與平面上小半徑曲線相組合，否則會(huì)讓駕駛?cè)藛T在視覺上產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的情況，進(jìn)而產(chǎn)生緊張情緒，導(dǎo)致操作不當(dāng)，引發(fā)事故。

4.1.2 完善標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置

交通標(biāo)志標(biāo)線是縱坡路段非常重要的安全設(shè)施，為了確保在縱坡路段駕駛安全，在進(jìn)入縱坡路段之前需要通過路況標(biāo)志加以說明與提醒。車輛在下坡的過程中，由于勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，導(dǎo)致車輛速度逐漸加快，因此，需要在連續(xù)下坡路段之前設(shè)置好相關(guān)的預(yù)告標(biāo)志。比如，“禁止空擋”“車距確認(rèn)”等，使駕駛員調(diào)整為合適的駕駛速度。路過彎道時(shí)，需要在彎道處設(shè)置橫向震蕩減速標(biāo)線，對(duì)駕駛員起到一定的提醒作用，避免其駛離車道。此外，還可以通過設(shè)置視覺減速標(biāo)線的方式來壓縮車道的寬度，迫使駕駛員減低車速。

4.1.3 設(shè)置降溫區(qū)和緊急停車帶

行駛在連續(xù)下坡路段的大貨車，由于頻繁制動(dòng)，制動(dòng)器的溫度會(huì)隨之升高，通過設(shè)置降溫池來有效降低制動(dòng)器的溫度。通常情況下，當(dāng)下坡路段的高差超過200 m 時(shí)，就需要設(shè)置一個(gè)降溫池。對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段，還需要設(shè)置緊急停車帶，停車帶的寬度不宜過窄或過寬，保持在約3 m，寬度過小會(huì)對(duì)主線的車流造成影響，寬度過大又會(huì)導(dǎo)致工程造價(jià)的不經(jīng)濟(jì)。

4.2 被動(dòng)安全保障技術(shù)

4.2.1 設(shè)置避險(xiǎn)車道

為了能夠?qū)Φ缆分惺Э氐能囕v加以控制，通常會(huì)設(shè)置避險(xiǎn)車道，避險(xiǎn)車道通常設(shè)置在下坡路段的內(nèi)側(cè)，可以讓失控的車輛通過重力的作用將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能，或者通過滾動(dòng)阻力的方式消散動(dòng)能，讓失控的車輛從主線車流中分離而出，在很短的時(shí)間內(nèi)控制車速，對(duì)車輛、貨物以及人員進(jìn)行有效的保護(hù)。避險(xiǎn)車道一般會(huì)設(shè)置在事故多發(fā)區(qū)域，通常是連續(xù)下坡的后半段。當(dāng)下坡路段的長(zhǎng)度大于10 km 時(shí)，會(huì)設(shè)置2 處以上的避險(xiǎn)車道。避險(xiǎn)車道的路床材料通常選用等粒徑摩阻性能較高的材料。此外，在路兩側(cè)還需要設(shè)置消能設(shè)施和加強(qiáng)型護(hù)欄。

4.2.2 提高護(hù)欄等級(jí)

在相關(guān)事故統(tǒng)計(jì)中，車輛沖出路側(cè)的比例較大，路側(cè)的護(hù)欄也是降低交通事故車輛損傷程度的重要設(shè)施，護(hù)欄不僅能防止車輛沖出路側(cè)，還能作為行車視線誘導(dǎo)的標(biāo)志。護(hù)欄的設(shè)計(jì)需要考慮護(hù)欄的設(shè)置形式以及防撞等級(jí)，并且結(jié)合項(xiàng)目交通組成、運(yùn)行速度特點(diǎn)、路側(cè)危險(xiǎn)程度等多方面的因素來確定。對(duì)于連續(xù)下坡路段，其外側(cè)通常為陡崖峭壁，車輛一旦沖出護(hù)欄，會(huì)造成特大交通事故，在必要的情況下，可以采用高于SS 級(jí)的護(hù)欄。

4.3 交通管理對(duì)策

據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，連續(xù)縱坡路段的交通事故通常是人為造成，比如，貨車駕駛員為了追求經(jīng)濟(jì)利益，經(jīng)常違規(guī)超速或者超載，甚至疲勞駕駛。所以，除了采用被動(dòng)防護(hù)措施，還需要加強(qiáng)對(duì)駕駛員的安全教育，以及管理部門的交通監(jiān)管力度，及時(shí)對(duì)超載貨車進(jìn)行治理。對(duì)于事故多發(fā)地，設(shè)置違章拍照警示，防止出現(xiàn)超速、違規(guī)占道的交通行為，規(guī)范駕駛員的行為，降低事故發(fā)生的可能性。建立健全的突發(fā)情況應(yīng)急處置方案，與當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療、消防等部門長(zhǎng)期協(xié)作管理，提高應(yīng)急處置能力。

5 結(jié)論

1）公路連續(xù)長(zhǎng)大下坡發(fā)生交通事故的機(jī)理較為復(fù)雜，主要包括交通環(huán)境因素、線形設(shè)計(jì)因素、車輛組成因素、駕駛?cè)诵袨橐蛩氐取?/p>

2）車輛的運(yùn)行速度能真實(shí)地反映車輛的真實(shí)情況，結(jié)合運(yùn)行速度的干預(yù)和評(píng)判理論，能夠優(yōu)化線形、提高山區(qū)公路的安全性能、合理限制速度，確保車輛在連續(xù)下坡路段行駛過程中性能的穩(wěn)定。

3）連續(xù)下坡路段的車輛運(yùn)行速度呈4 段式的周期性變化，可以通過在下坡路段不同位置的速度特點(diǎn)，在車速較快的區(qū)域設(shè)置緩坡，降低車速。

4）高速公路連續(xù)縱坡路段采取交通安全保障技術(shù)能夠有效降低事故發(fā)生率，減輕事故嚴(yán)重程度。