石振華

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引言

造成交通事故的原因是多方面的，其中最重要的原因就是道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)不夠合理，導(dǎo)致駕駛員的操作跟不上線(xiàn)形的變化，增加事故發(fā)生的概率。所以，道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)對(duì)于交通安全的影響重大，有必要對(duì)道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)進(jìn)行研究、改善，盡可能確保道路交通安全。

1 道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)與交通安全的關(guān)系

道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到整個(gè)道路的安全性，所以為保證行車(chē)安全就需要合理地選擇和規(guī)劃道路線(xiàn)形。但一直以來(lái)，在道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，只明確了部分技術(shù)指標(biāo)，如縱坡和坡長(zhǎng)、平縱曲線(xiàn)半徑等，對(duì)于應(yīng)重點(diǎn)考慮的線(xiàn)形組合、長(zhǎng)度設(shè)計(jì)則未作明確規(guī)定。對(duì)道路設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)也僅僅局限于道路工程的建設(shè)成本與路面質(zhì)量，對(duì)通車(chē)后的安全性評(píng)價(jià)卻無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析表明：

其一，在彎曲路段含陡坡，較易出現(xiàn)事故；其二，在持續(xù)彎道或急轉(zhuǎn)彎路段，事故發(fā)生率相對(duì)較高；其三，彎道與直線(xiàn)路段相比，在前者發(fā)生車(chē)禍的概率更大。

2 道路線(xiàn)形對(duì)交通安全的影響

2.1 平面線(xiàn)形

2.1.1 直線(xiàn)

在道路平面線(xiàn)形中，直線(xiàn)不僅可以縮短兩點(diǎn)之間的距離，擴(kuò)大視野，同時(shí)也可以為行車(chē)提供較好的條件，而且對(duì)于路線(xiàn)設(shè)計(jì)和施工都沒(méi)有太高的要求。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，直線(xiàn)長(zhǎng)度和潛在事故率二者關(guān)系密切。線(xiàn)形設(shè)計(jì)時(shí)，直線(xiàn)長(zhǎng)度既不能過(guò)長(zhǎng)，亦不能過(guò)短，其關(guān)聯(lián)性詳如圖1 所示。

圖1 直線(xiàn)長(zhǎng)度和潛在事故率的關(guān)系

（1）長(zhǎng)直線(xiàn)

在駕駛員眼中，直線(xiàn)是最安全的道路線(xiàn)形之一，但太長(zhǎng)或太短的直線(xiàn)線(xiàn)形均存在一定的危險(xiǎn)性。如果道路直線(xiàn)線(xiàn)形太長(zhǎng)，駕駛員長(zhǎng)時(shí)間保持直線(xiàn)道路線(xiàn)形的思維，易導(dǎo)致感知力降低、反應(yīng)遲鈍。隨著車(chē)輛行駛速度的提高，有效視野將相應(yīng)縮小，長(zhǎng)直線(xiàn)路段發(fā)生突發(fā)路面問(wèn)題或迎面駛來(lái)其他車(chē)輛，駕駛員極有可能反應(yīng)不及時(shí)，或出現(xiàn)操作失誤，不能沉著應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況而導(dǎo)致車(chē)禍?zhǔn)鹿省?/p>

（2）短直線(xiàn)

盡管長(zhǎng)直線(xiàn)對(duì)駕駛員存在一定的不利影響，但是并不意味著直線(xiàn)道路線(xiàn)形應(yīng)該盡可能短。通過(guò)對(duì)長(zhǎng)期數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、研究，得出一條直線(xiàn)道路長(zhǎng)度以3min 行程為宜。如果超過(guò)這個(gè)時(shí)間，就會(huì)對(duì)行車(chē)安全產(chǎn)生不利影響。一般國(guó)道的長(zhǎng)度以1500m 為宜；對(duì)于高等級(jí)公路則要求更長(zhǎng)，如高速公路要限制在6km 的范圍之內(nèi)。

如果道路中直線(xiàn)距離太短，同樣會(huì)為駕駛員帶來(lái)心理暗示。比如，駕駛員在道路上行駛時(shí)，短直線(xiàn)連接了兩個(gè)方向相同的彎道，駕駛員常常會(huì)把后一彎道同化為前一彎道，在行駛至第二個(gè)彎道時(shí)仍然根據(jù)前一彎道的轉(zhuǎn)彎角度來(lái)操縱前輪，此時(shí)車(chē)輛軌道極有可能?chē)?yán)重偏離，從而引發(fā)交通事故。

2.1.2 平曲線(xiàn)

在平曲線(xiàn)路段上駕駛車(chē)輛，發(fā)生車(chē)禍的可能性更高。在平曲線(xiàn)路段，車(chē)輛在離心力的作用下會(huì)產(chǎn)生側(cè)滑現(xiàn)象，使汽車(chē)（車(chē)輛）的穩(wěn)定性大打折扣，如果駕駛員處理不好，勢(shì)必造成嚴(yán)重的交通安全事故。而車(chē)輛行駛速度越快，受到的離心力越大，則發(fā)生車(chē)禍的概率越大。同時(shí)由于車(chē)輛在平曲線(xiàn)路段上行駛，視野不夠?qū)掗?，駕駛員對(duì)前方道路狀況難以知曉，尤其是在夜間行車(chē)時(shí)，極易受到車(chē)輛燈光的干擾而造成車(chē)禍。

此外，在部分山區(qū)公路上駕車(chē)時(shí)，受山體等周邊地形環(huán)境影響，平曲線(xiàn)路段視野嚴(yán)重受限，容易出現(xiàn)疲勞感，會(huì)加大發(fā)生車(chē)禍的可能性。平曲線(xiàn)半徑存在設(shè)計(jì)問(wèn)題是釀成該路段車(chē)禍不斷的重要原因。在速度一致的情況下，平曲線(xiàn)半徑和事故率之間的關(guān)系如圖2、圖3 所示。在圖3 中，相對(duì)事故率指的是車(chē)輛在平曲線(xiàn)路段上的事故率和在直線(xiàn)路段上的事故率的比值[1]。

圖2 平曲線(xiàn)半徑和事故率關(guān)系

圖3 平曲線(xiàn)半徑和相對(duì)事故率關(guān)系

2.2 縱斷面線(xiàn)形

2.2.1 縱坡

縱坡的坡度與坡長(zhǎng)均會(huì)對(duì)車(chē)輛的行駛產(chǎn)生影響，有關(guān)規(guī)范對(duì)各種設(shè)計(jì)時(shí)速道路縱坡的坡度和坡長(zhǎng)作了明確規(guī)定。當(dāng)車(chē)輛行進(jìn)長(zhǎng)距離縱坡時(shí)，上坡需克服阻力而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較多熱量，下坡則需頻繁制動(dòng)剎車(chē)，對(duì)載重量較大的車(chē)輛來(lái)說(shuō)，剎車(chē)效果不一定明顯，會(huì)影響行車(chē)安全。

對(duì)于較小縱坡而言，因施工問(wèn)題極易使積水向地基滲透，對(duì)道路的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。但對(duì)長(zhǎng)度不長(zhǎng)的縱坡而言，道路起伏的情況較為常見(jiàn)，行車(chē)的舒適感和安全性亦會(huì)隨車(chē)輛速率的增加而顯著降低。交通事故率與縱坡坡度的關(guān)系如圖4 所示。

圖4 事故率和縱坡坡度關(guān)系

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，交通事故發(fā)生的概率和縱坡的坡長(zhǎng)之間存在線(xiàn)性正比例的關(guān)系[2]。車(chē)輛在下坡路段行駛，駕駛員需要長(zhǎng)時(shí)間地踩剎車(chē)來(lái)控制車(chē)輛的行駛速度，導(dǎo)致剎車(chē)片溫度過(guò)高，容易引起剎車(chē)失靈。如果不控制速度，車(chē)輛到坡底后，會(huì)累積較高的動(dòng)能而出現(xiàn)超速。車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間在上坡路段行駛，則會(huì)因?yàn)橹亓ψ饔枚刂扑俣?，危險(xiǎn)相對(duì)下坡路段較低。

2.2.2 豎曲線(xiàn)

在道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般均把豎曲線(xiàn)設(shè)置于縱坡轉(zhuǎn)折點(diǎn)周邊，其主要目的是連接轉(zhuǎn)折點(diǎn)與直線(xiàn)，使車(chē)輛行駛更加穩(wěn)定。豎曲線(xiàn)包括凸曲線(xiàn)、凹曲線(xiàn)兩種。評(píng)估豎曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)效果可以通過(guò)其半徑的大小，具體包括以下三個(gè)方面：

（1）為確?？v向行車(chē)視野距離，如果半徑比較小且凸曲線(xiàn)位于上坡階段，此時(shí)車(chē)輛處于爬坡?tīng)顟B(tài)，駕駛員視野會(huì)存在部分盲區(qū)，從而影響車(chē)輛的運(yùn)行安全。

（2）在緩和縱向邊坡處，車(chē)輛行駛過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)超重或失重的現(xiàn)象，情況嚴(yán)重時(shí)則可能釀成交通安全事故。

（3）豎曲線(xiàn)與平曲線(xiàn)的有效組合，有利于合理安排路面排水設(shè)計(jì)工作，并增強(qiáng)車(chē)輛行駛的舒適感。因此，在縱斷面道路設(shè)計(jì)中，應(yīng)確保車(chē)輛在豎曲線(xiàn)路段上行車(chē)的時(shí)間不低于3s。

2.3 平縱線(xiàn)形組合

道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足路線(xiàn)的規(guī)劃需求。如存在繞行的情況，需要將豎曲線(xiàn)與平曲線(xiàn)有效組合，才能保證行車(chē)安全。線(xiàn)形組合和交通安全關(guān)系密切，當(dāng)線(xiàn)形坡度比較大的時(shí)候，需要通過(guò)安裝標(biāo)識(shí)牌或警告牌來(lái)提醒駕駛員，注意提升車(chē)輛的抗滑能力，另外還要安裝防撞護(hù)欄以減少交通事故。此外，在地形條件單一的地區(qū)，可直接使用直線(xiàn)線(xiàn)形以減小施工難度。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，平曲線(xiàn)半徑和縱坡坡度是平縱線(xiàn)形組合的重要影響因素，其與交通事故率之間存在密切的關(guān)系，如圖5 所示。

2.4 視距設(shè)計(jì)對(duì)交通安全的影響

視距包括平面視距及縱斷面視距兩種。當(dāng)車(chē)輛正常運(yùn)行時(shí)，視距的大小會(huì)對(duì)駕駛員產(chǎn)生直接影響。開(kāi)闊的視距可以為駕駛員創(chuàng)造良好的駕駛環(huán)境，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，有助于快速采取有效的應(yīng)急制動(dòng)措施，降低事故率。在道路設(shè)計(jì)中，視距需按車(chē)輛的行駛情況進(jìn)行區(qū)分，主要包括停車(chē)視距、會(huì)車(chē)視距以及超車(chē)視距三類(lèi)。超車(chē)視距存在的交通風(fēng)險(xiǎn)較大，對(duì)車(chē)輛的操作時(shí)間以及行車(chē)空間要求較高，需給予高度重視。

3 改善對(duì)策

在道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)較差的情況下，道路的交通安全性難以得到保障，以下就改善對(duì)策提出建議。首先，通過(guò)持續(xù)調(diào)整方案設(shè)計(jì)來(lái)完善道路線(xiàn)形；其次，在線(xiàn)形調(diào)整范圍不大或工程已開(kāi)工建設(shè)無(wú)法更改線(xiàn)形的情況下，可在運(yùn)營(yíng)期間通過(guò)改善道路的其他條件來(lái)達(dá)到提高安全性的目的。

3.1 改善道路線(xiàn)形

應(yīng)高度重視道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)對(duì)交通安全的影響，在設(shè)計(jì)階段盡可能規(guī)避不利線(xiàn)形。根據(jù)道路工程的實(shí)際情況，可以在平、縱斷面以及平縱線(xiàn)形組合方面著手道路線(xiàn)形的改善，并應(yīng)特別關(guān)注平縱線(xiàn)形組合是否合理。道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡力避免出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)的長(zhǎng)直線(xiàn)以及半徑過(guò)小的平曲線(xiàn)，減少長(zhǎng)大縱坡的使用，并選擇半徑足夠大的豎曲線(xiàn)。盡可能將豎曲線(xiàn)全部布置于平曲線(xiàn)中，可以將豎曲線(xiàn)的兩個(gè)端點(diǎn)分別布置在兩端的緩和曲線(xiàn)范圍內(nèi)。如果這種理想情況難以實(shí)現(xiàn)，則應(yīng)當(dāng)考慮把豎曲線(xiàn)布置于一條直線(xiàn)上，即把平曲線(xiàn)、豎曲線(xiàn)徹底分開(kāi)。在平、豎曲線(xiàn)只有1/2 重合的情況下，縱坡在平曲線(xiàn)中間部位開(kāi)始發(fā)生變化會(huì)造成線(xiàn)形不夠平順，增加駕駛員的駕駛難度。平曲線(xiàn)和豎曲線(xiàn)的半徑之比應(yīng)確保合理，當(dāng)平曲線(xiàn)的半徑不足1km 時(shí)，豎曲線(xiàn)的半徑往往選定為平曲線(xiàn)半徑的10～20 倍[3]。半徑較小的圓曲線(xiàn)及各種線(xiàn)形突變現(xiàn)象應(yīng)避免緊接在長(zhǎng)大縱坡之后，確保構(gòu)成道路線(xiàn)形的各個(gè)主要參數(shù)連續(xù)。

3.2 改善道路的其他條件

在道路線(xiàn)形存在一定的缺陷，但方案已無(wú)法調(diào)整的情況下，可以在交通標(biāo)志、路幅寬度、排水設(shè)施以及路面材料等方面加以改進(jìn)、彌補(bǔ)。其一，可以在長(zhǎng)大縱坡的坡頂以及急轉(zhuǎn)彎處，設(shè)置交通標(biāo)志，提醒駕駛員需注意集中精力、控制行駛速度。其二，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際條件，在線(xiàn)形不利事故頻發(fā)地段適當(dāng)加大道路寬度，為駕駛員提供容錯(cuò)率高的行車(chē)環(huán)境[4]。其三，當(dāng)長(zhǎng)大縱坡的坡底出現(xiàn)漸變率低的超高緩和段時(shí)，在坡底橫坡接近于0 的地段，極易造成雨水匯聚，很可能成為雨天事故頻發(fā)地。在這種情況下，可以通過(guò)設(shè)置截水槽或其他排水設(shè)施進(jìn)行處理。其四，可以將路面面層材料調(diào)整為間隙較大的透水瀝青混凝土，以達(dá)到改善道路條件的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)對(duì)交通安全的影響極大，直接關(guān)系到道路工程運(yùn)行質(zhì)量的好壞。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于道路交通的要求也越來(lái)越高，因此在進(jìn)行道路路線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要從提高行車(chē)的安全性及舒適性出發(fā)，重視人性化設(shè)計(jì)，為推動(dòng)我國(guó)道路交通建設(shè)的健康持續(xù)發(fā)展發(fā)揮應(yīng)有的作用。