摘 要：為探究高速公路隧道運營安全風險因素和防控策略，通過分析高速公路隧道運營事故特性，從隧道土建結(jié)構(gòu)、車輛、道路狀況、人、管理水平等5方面解析隧道運營安全影響因素及作用機理，提出行之有效的防控策略。對提高隧道運營的安全性、降低事故發(fā)生率和減輕事故嚴重性具有重要意義。

關(guān)鍵詞：高速公路隧道 運營安全 風險因素 防控策略

0 引言

高速公路隧道作為關(guān)鍵的交通基礎(chǔ)設(shè)施，在縮短行車里程、提高通行效率等方面扮演了關(guān)鍵角色。我國高速公路隧道總體呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)長大化、交通復(fù)雜化、行車高速化等特點[1]。隧道為人們?nèi)粘３鲂袔砹吮憷溥\營安全問題也日益突出，各類運營事故相繼發(fā)生，造成嚴重的交通擁堵并影響隧道通行能力。由于隧道是一種半封閉式狹長的土建結(jié)構(gòu)，發(fā)生突發(fā)事件時，逃生難度和救援難度也遠超普通路段。這種結(jié)構(gòu)特點使得隧道事故更容易導(dǎo)致大規(guī)模的死傷。因此，對運營中的隧道進行全面的安全評估至關(guān)重要，以有效防范隧道內(nèi)的潛在風險，減少突發(fā)事件等重大事故造成的人員傷亡。

影響隧道安全運營的風險因素包括人、車輛、隧道、環(huán)境和管理等[2]。 Liao 等[3]通過測試隧道事故中各種隧道管理策略，發(fā)現(xiàn)采用變信息標志和開放肩道的斜面控制相結(jié)合是最有效的策略。顧雷雨等[4]在探究隧道與地下工程風險管理的過程中，參照了現(xiàn)行的風險接受準則和風險等級標準，進一步結(jié)合信心指數(shù)法和層次分析法，對海底隧道工程在運營期的風險進行了全面而細致的評估。郭忠印[5]針對高速公路隧道內(nèi)的主要事故類型，分析隧道內(nèi)事故的特性和發(fā)生機理，構(gòu)建了追尾事故風險指標和橫向運動事故風險指標，有效提高交通管理的針對性和有效性。Caliendo等[6]使用隨機效應(yīng)二項回歸模型對事故發(fā)生頻率進行建模，聯(lián)合應(yīng)用于非嚴重碰撞和嚴重碰撞，分析了嚴重車禍的年份效應(yīng)。Ntzeremes等[7]通過評估被困人員的潛在損失，測量隧道系統(tǒng)安全性能，提出了一種改進的疏散模型。

1 高速公路隧道運營事故特性分析

1.1 事故形態(tài)分析

對事故形態(tài)進行分類，包括單車事故、多車碰撞以及與隧道結(jié)構(gòu)相關(guān)的事故等。參考我國對事故形態(tài)認定的相關(guān)規(guī)定[8]并依照有關(guān)案例中事故的最終發(fā)展結(jié)果，將隧道運營事故分為交通事故類、危險品泄露類、火災(zāi)類、爆炸類、結(jié)構(gòu)損壞類以及自然災(zāi)害六類[9]，表1表示了六類事故的數(shù)量分布。

1.2 事故原因分析

常見的包括駕駛員失誤、機械故障、道路條件不良及視線受限等因素。駕駛員可能會因為疲勞駕駛、分心、超速或者不遵守交通規(guī)則而引發(fā)事故。在隧道這樣的封閉空間內(nèi)，車輛故障不僅可能導(dǎo)致事故的發(fā)生，還可能阻礙交通，增加其他車輛的風險。隧道內(nèi)部環(huán)境的問題，如照明不足、通風不良、路面缺陷等，都可能成為事故的潛在誘因。隧道內(nèi)部的“黑洞”效應(yīng)、視覺疲勞和心理壓抑也可能影響駕駛員的判斷和反應(yīng)能力。

1.3 車輛類型分析

車輛類型在隧道運營中扮演了多重角色，包括作為交通流量的組成部分、事故發(fā)生的主體、安全風險的潛在因素、事故影響程度的決定者、應(yīng)急響應(yīng)的考量因素、事故統(tǒng)計分析的維度以及安全管理措施的依據(jù)。這些角色反映了車輛類型在隧道運營安全中的重要性，強調(diào)了在隧道安全管理中考慮車輛類型差異的必要性。

1.4 事故發(fā)生時間分析

側(cè)重考慮事故發(fā)生頻率、事故類型與時間的關(guān)系、季節(jié)性和天氣因素、節(jié)假日與工作日的差異、特殊事件的影響等。通過分析這些因素，可以更好地了解高峰時段、低峰時段以及特定時間段的事故風險，從而制定更加合理的交通引導(dǎo)和管理措施。對后期的優(yōu)化交通管理措施、提高應(yīng)急響應(yīng)效率、事故預(yù)防策略的制定等方面具有重要的意義。

1.5 空間分布分析

在隧道運營事故特性分析中，因空間分布產(chǎn)生的影響至關(guān)重要。駕駛員在進入隧道時需要適應(yīng)光線變化，同時速度變化也會導(dǎo)致事故發(fā)生。隧道內(nèi)部風險區(qū)段，隧道內(nèi)前300米內(nèi)的事故率較高，這可能與駕駛員對隧道環(huán)境的適應(yīng)有關(guān)。針對特定區(qū)段如區(qū)段1和區(qū)段4發(fā)生嚴重傷亡的概率較高，這可能與這些區(qū)段的特定結(jié)構(gòu)或交通狀況有關(guān)。坡度對事故率的影響，縱坡大于2.5%的隧道事故率較高，坡度的增加可能導(dǎo)致車輛控制難度增加，從而增加事故風險。城市道路小半徑曲線隧道的出現(xiàn)也可能帶來新的交通安全挑戰(zhàn)。

2 高速公路隧道運營安全風險源識別

2.1 隧道運營安全風險定義

高速公路隧道運營安全風險源可定義為在運營階段，那些潛在地可能導(dǎo)致隧道發(fā)生事故的各種不安全因素，隧道作為一個高度復(fù)雜的系統(tǒng)，其內(nèi)部各組成要素之間的相互關(guān)聯(lián)與影響尤為顯著[10]。任何單一組成要素的不穩(wěn)定狀態(tài)，都可能間接地對其他要素產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，進而造成整個系統(tǒng)或局部區(qū)域的運行失調(diào)。這種失調(diào)狀態(tài)一旦形成，將使得隧道系統(tǒng)陷入一個不安全的狀態(tài)，從而增加了發(fā)生事故的風險。

2.2 隧道運營安全影響因素及作用機理

2.2.1 隧道土建結(jié)構(gòu)

襯砌開裂、滲漏水、滑移變形等是隧道土建結(jié)構(gòu)常見的病害類型。襯砌開裂是由于施工質(zhì)量問題、材料老化或者外界力量（如地震、重載交通等）引起。隧道防水層損壞或者排水系統(tǒng)不暢可能導(dǎo)致水分滲透，形成滲水或積水，影響隧道使用壽命和行車安全?；谱冃螘蠓冉档徒Y(jié)構(gòu)周邊應(yīng)力分布，導(dǎo)致其承載能力降低，嚴重時會引發(fā)垮塌等惡性事故發(fā)生。

2.2.2 車輛因素

交通量、車型比例、車速等是影響公路隧道運營事故的最主要構(gòu)成部分。隧道內(nèi)車流量的大小直接影響著運營的安全性。車流量過大，隧道內(nèi)的車輛密度增加，容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。大型車輛在隧道中的比例也會影響安全。大型車輛由于體積大、重量重，在緊急情況下，大型車輛的制動距離更長，增加了發(fā)生事故的風險。車速過快或過慢都可能引起交通安全問題。超速會減少駕駛員的反應(yīng)時間，增加事故發(fā)生的概率，而車速過慢可能會導(dǎo)致交通擁堵，增加追尾事故的風險。

2.2.3 道路狀況因素

隧道運營安全會受到路面狀況、視線引導(dǎo)、信息提示等方面的影響。隧道內(nèi)的路面狀況會直接影響車輛行駛的穩(wěn)定性，當路面有積水或者存在損壞的情況時，車輛出現(xiàn)滑移或失控的風險會增加。清晰的道路標志線、交通標志和正常運行的照明設(shè)施對于保障隧道內(nèi)的車輛安全行駛至關(guān)重要，這些交通設(shè)施設(shè)置不當或者出現(xiàn)損壞情況時，會降低駕駛員的視線引導(dǎo)，增加事故發(fā)生的概率。隧道內(nèi)的電子信息提示系統(tǒng)，例如電子顯示屏、指示牌等能夠及時向駕駛員提供路況信息，缺乏有效的信息提示可能會導(dǎo)致駕駛員準備不足，增加安全隱患。

2.2.4 人的因素

人的因素對隧道運營安全中起著至關(guān)重要的作用，因為人是交通安全的直接參與者和決策者。駕駛員的行為因素主要表現(xiàn)在：疲勞駕駛，注意力分散，超速行駛，違反交規(guī)等幾個方面。此外，隧道管理者的決策能力影響著隧道運行的安全。例如，合理規(guī)劃維護工作、及時更新安全設(shè)施、制定應(yīng)急預(yù)案等都是保障隧道安全的重要措施。

2.2.5 管理因素

交通管制、日常維護保養(yǎng)以及應(yīng)急管理在隧道運營安全管理中占據(jù)重要地位。合理的交通組織和防控舉措能夠優(yōu)化運營流程，有效減少隧道內(nèi)的事故發(fā)生。隧道的結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施以及電子設(shè)備必須定期進行養(yǎng)護維修工作，以便及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，確保設(shè)施始終維持正常運營狀態(tài)。面對緊急突發(fā)情況，科學(xué)的應(yīng)急方案能夠指導(dǎo)工作人員迅速、高效地應(yīng)對，從而最大程度地減少財產(chǎn)損失并降低人員傷亡。

3 高速公路隧道運營防控策略

高速公路隧道運營安全風險的防控策略是一個復(fù)雜且多維度的問題，涵蓋隧道土建結(jié)構(gòu)、設(shè)備維護、運營管理以及應(yīng)急處置等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.1 隧道土建結(jié)構(gòu)策略

（1）嚴格把控建設(shè)流程。在隧道土建結(jié)構(gòu)的施工階段，應(yīng)嚴格遵循相關(guān)規(guī)范進行設(shè)計、施工及驗收，以保障結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全性。對于所采用的材料、工藝和技術(shù)，應(yīng)進行細致篩選和嚴格的質(zhì)量控制，避免因建設(shè)質(zhì)量問題帶來的運營風險隱患。

（2）強化養(yǎng)護與監(jiān)測機制。定期對隧道土建結(jié)構(gòu)進行細致檢查與養(yǎng)護，并運用現(xiàn)代監(jiān)測技術(shù)對其結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行實時跟蹤與評估，針對不同的主體結(jié)構(gòu)問題制定各自預(yù)處理方案，及時整修和加固，確保結(jié)構(gòu)始終處于穩(wěn)定安全狀態(tài)。

3.2 設(shè)備維護策略

（1）定期維護檢查。制定詳盡的設(shè)備檢查與維護計劃，定期對隧道內(nèi)的通風、消防、照明、監(jiān)控、排水等核心基礎(chǔ)設(shè)備進行維護檢查，保障隧道內(nèi)設(shè)備正常使用。

（2）加強技術(shù)培訓(xùn)。強化對工作人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高專業(yè)素養(yǎng)和管理能力，確保熟練掌握設(shè)備的操作與維護方法，提升維護水平，并增強安全防范意識，從而保障設(shè)備維護的質(zhì)量與效率。

3.3 運營管理策略

（1）建立安全管理體系。制定詳盡的安全管理制度與作業(yè)規(guī)程，確保隧道運營過程的安全可靠。同時，加強對隧道內(nèi)安全設(shè)施的日常管理與維護，確保其正常運作。

（2）優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)。通過先進的交通監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)，實時掌握隧道內(nèi)部交通狀況、環(huán)境情況，實現(xiàn)動態(tài)風險評估和問題預(yù)警，進而及時對風險隱患部位排查。在高峰期或突發(fā)情況下，通過預(yù)警信息，可以迅速采取應(yīng)急措施，如增派警力、開啟應(yīng)急通道等，以保障隧道內(nèi)交通的順暢與安全。

3.4 應(yīng)急處置策略

（1）建立應(yīng)急響應(yīng)機制。制定隧道發(fā)生交通事故、危險品泄露、火災(zāi)、結(jié)構(gòu)損壞等不同突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，建立應(yīng)急響應(yīng)流程和指揮體系，確保在緊急情況下能夠迅速啟動并有效執(zhí)行應(yīng)急預(yù)案。

（2）提升應(yīng)急處置能力。明確各級工作人員應(yīng)急響應(yīng)的職責，增強管理人員的應(yīng)急管理能力，定期組織應(yīng)急演練，增強應(yīng)急處置的實戰(zhàn)能力。同時，做好宣傳教育工作，規(guī)范駕駛員行為習(xí)慣，提高自救能力。

4 結(jié)語

本文通過分析高速高速公路隧道運營事故特性，探究了高速公路隧道運營安全風險因素和防控策略，從隧道土建結(jié)構(gòu)、車輛、道路狀況、人、管理水平等五個方面解析隧道運營安全影響因素及作用機理，基于隧道土建結(jié)構(gòu)、運營管理、設(shè)備維護、應(yīng)急處置等四個方面提出行之有效的防控策略，對提高隧道運營的安全性、減少事故發(fā)生率和降低事故嚴重性具有重要意義。

基金項目：陜西省高校青年創(chuàng)新團隊；2023年陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院研究創(chuàng)新團隊資助項目；陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計劃項目（項目號：2024JC-YBQN-0609）；陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級科研項目（項目號：YJ23001、YJ24010）。