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高速公路安全评价本科论文

成人高等教育毕业设计（论文）

题目：

高速公路安全评价

学生姓名：

高鑫函授站点：

济南

学号：

043152000专业名称：

交通工程

学习层次：

专本学习形式：

函授

指导教师：

张良智审核签字：

二○一零年十月

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，指出了改建高速公路两处事故多发路段和各个方面的安全隐患，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综合安全评价

ABSTRACT

System’sresearchaboutevaluationofroadsafetyathomeandabroadadvancedtechnologyoperationsholdsthatavarietyofsafetyassessmentmethodhasitsadvantagesanddisadvantages.Whensinglemethodisused,It’sdifficultinobtainingreliableevaluationresults.Onthisbasis,ratecoordinationanalysis,accidentinvestigationandanalysis,design,operationalsafetyassessmentofcomplianceandthelistofcomprehensiveevaluationoftheHighwaySafetyEvaluationofoperationshavebeenproposedtouse,consideringtheoperationalstatusofthehighway.Themethodalsohasbeenusedtocarryoutoperationalsafetyassessmentonareconstructionhighway.Itpointsthattheproposedalterationsaccident-pronesectionsofHighway2and3areasofsecurityrisk,confirmingtheeffectivenessofintegratedsafetyassessment.

KeyWord:

roadsafetyhighwayaccidentcomprehensivesafetyevaluation

目录

前言1

1绪论2

1.1高速公路安全现状及背景2

1.2公路交通安全性评价概述3

2高速公路安全管理评价体系分析5

2.1人的因素5

2.2车的因素5

2.3路的因素6

2.4环境的因素6

2.5管理的因素6

3高速公路运营安全评价方法8

3.1速度协调性分析8

3.2事故调查与分析8

3.3设计符合性检查9

3.4运营安全评价清单评价9

3.5交通冲突技术10

3.6综合安全评价方法11

4案例分析13

4.1我国某高速公路运营安全评价13

4.2忻阜高速公路交通安全性评价15

5高速公路安全评价研究结论及安全建议19

5.1高速公路安全评价研究结论19

5.2高速公路安全建议19

参考文献21

致谢22

前言

随着经济的发展，高速公路遍布各地，在高速公路上发生的交通事故成为一个日益突出的社会问题，给国家和人民造成了巨大的经济损失。

为防止和减少事故的发生及损失，有必要对道路的安全性进行分析和评价，以期找出安全隐患，采取各种安全措施，提高公路交通的安全水平。

而影响高速公路交通安全的因素是极其复杂多样的，各因素的影响又具有灰色性。

为了便于定量描述各影响因素对高速公路交通安全的作用，可以应用灰色综合评价法，来评判道路与环境因素的高速公中交通安全水平。

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。

本文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绪论

1.1高速公路安全现状及背景

随着交通行业的发展，公路的“本质安全”越来越受到关注。

实践经验表明，只有立足于公路设计，通过优化线形设计才能从根本上消除交通安全隐患。

若受地形条件或投资等因素限制，优化线形设计无法实施时，则交通安全隐患是必然存在的，采取交通工程措施只能在一定程度上减少事故损失和严重程度，而无法从根本上消除隐患。

近年来，为了进一步提升公路的“本质安全”，在不断丰富设计理念和设计方法的同时，公路交通安全性评价在公路行业发挥了越来越重要的作用，国外研究表明，道路安全评价可有效地预防交通事故，降低交通事故数量及其严重度，减少道路开通后安全改善和运营管理费用，提升交通安全水平，其投资回报是15～40倍。

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1.1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）[1]，京塘高速公路1993年事故率90起/（亿车公里）[2]。

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）[2]。

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。

1.2公路交通安全性评价概述

公路交通安全性评价，是以保障公路运营后交通安全为目的，采用定性和定量的安全评价方法，从公路使用者安全性和舒适性的角度，对公路项目设计方案或公路现有运营状态中影响行车安全的潜在风险因子进行评估论证，判断公路运营后发生交通事故的可能性及其严重程度，并提出安全对策措施的交通安全工作。

上个世纪80年代末英国就率先开展了道路安全评价工作，澳大利亚、新西兰在90年代早期，加拿大、美国在90年代中后期都普遍推行了道路安全评价制度，其后，意大利、新加坡、马来西亚、南非、丹麦、荷兰、香港等国家和地区都开展了安全评价工作。

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。

美国IHSDM模型（交互式公路安全设计模型）是从多方面进行定量价的系统，主要包括政策模型、事故预测模型、设计一致性模型、交叉口归纳模型、交通分析模型等。

其中，事故预测模型分为事故预测基础模型研究、AMF（AccidentModificationFactors）研究、敏感度分析、事故预测模型应用研究等。

公路交通安性评价在国内也已经得到了广泛应用。

2004年交通部颁布了《公路项目安全性评价指南》（JTG/TB05—2004）推荐性行业标准，提出了高等级公路常用的安全评价方法，以及工程可行性研究阶段、设计阶段、运营阶段的评价内容和报告格式[2]。

随着公路交通安全性评价技术的发展和广泛应用，已经逐步由高速公路和一级公路延伸至双车道公路。

为更好地发挥公路交通安全评价工作对于提高双车道公路交通安全的作用，已着手编制双车道安全评价技术指南。

在公路交通安全性评价技术方面，也开展了大量研究工作。

2003年西部交通建设科技项目《西部地区公路交通安全评价》对国内共计5350多km的运营路段进行了调研，采集了线形、交通量、事故等数据，建立了双车道公路事故预测模型、双车道公路交叉口交通安全性预测模型和高速公路交通安全性预测模型等。

2004年西部交通建设科技项目《公路交通安全手册》提出了我国双车道公路、无分隔带双向四车道公路以及高速公路等的安全性描述和预测，并从路网角度基于事故分析提出了进行安全养护管理时提高路网安全性的决策方法。

2高速公路安全管理评价体系分析

高速公路交通安全是一个由人、车、路、环境、管理组成的系统问题，这5个因素相互协调、相互作用，任何因素出现问题，都将影响到交通安全。

其中人的因素至关重要，高速公路上的事故由人为因素引起的占95％。

汽车在行驶过程中的制动性能、转向操纵性能等对交通安全也有很大影响。

高速公路本身的构造、安全设施也是影响交通安全的因素。

线性设计，恶劣天气等也是高速公路安全管理中绝对不容忽略的环境因素。

交通管理，对保障高速公路交通安全具有重要作用。

我从以下5个方面进行讨论：

2.1人的因素

由于高速公路全封闭、全立交，路况良好，所以驾驶员在行驶过程中不需采用很多措施，这样导致驾驶员警惕性下降，一旦遇到问题，反应不及时，就容易发生交通事故。

导致交通事故发生的原因主要是驾驶员缺少高速公路行驶经验，缺乏高速公路交通常识，驾驶员长时间疲劳驾驶，以及驾驶员的交通安全法规意识薄弱，例如：

无证驾驶、酒后开车、超速行驶、违章超车及违章装载、车辆间距过近等。

在雨雾天气及路面结冰或雨后积水时，更容易发生交通事故。

此外，乘车人在高速公路上随意上下车以及擅自在高速公路上穿行都是引发交通事故的原因。

2.2车的因素

在高速公路上行驶的汽车车速高，所以要求车况良好，发动机、轮胎、制动系统都应该在行驶前进行维护和检查。

轮胎爆裂是我国高速公路发生交通事故的最普遍原因之一，因此而引起方向失控的情况十分严重，占车辆引起交通事故的19％，其他的原因包括发动机故障、发动机过热、电气故障、燃料用尽等。

车辆在高速公路上行驶时，要注意规定车速，还要注意应与其他车辆保持一定距离，车速过高或过低都是十分危险的，要注意行车道的占用，还需注意载物的规定，不要超载，不要偏载而造成离心力过大而发生交通事故。

2.3路的因素

路的因素主要指高速公路的线形设计和道路结构。

其中线形设计与交通事故关系较大，如道路的曲率半径过小、直线距离过长、视距过小、纵坡过大，平纵线形不协调等。

此外，路面的强度稳定性、平整度和抗滑性也是影响高速公路安全行驶的原因。

由于高速公路车速高的特点，路面上的一个小石粒或路面结构小的破损都可能导致大的交通事故，故高速公路的保养也非常重要。

2.4环境的因素

环境因素包括高速公路的通行环境、道路结构、路面管理状况等，这些因素直接关系着高速公路通行车辆的安全。

因此需要探讨的话题很多，诸如解决夜间局部照明、增加路侧无障距离、改进防撞护栏设计、降低路基坡度、拓宽通行车道、改进公路线形设计等。

其中高速公路的线型设计与高速公路事故的联系在近年来逐渐被人们所深入认识，这是由于多年来缺乏将某个特殊地点的设计与事故数据联系起来的详实资料，缺少跨专业的系统分析所致。

随着高速公路行车速度的提高，驾驶员的视觉感受与高速公路线行间的关系，正成为为保证交通安全的一个新的课题。

目前我国很多高速公路存在的多发事故路段与线形设计有一定的关系。

其他环境因素还有很多，再次不一一分析。

2.5管理的因素

高速公路管理，在我国还没有统一的模式，由于“一路两制”即公安部门和交通部门职责不清，使得管理出现问题。

此外，管理的硬件设施落后，科学化管理水平低，也是影响高速公路安全的因素。

高速公路安全管理部门应对高速公路提供有效的管理，为人民提供安全、舒适、通畅、迅捷的行车环境，从而减少交通事故，保证通行安全。

3高速公路运营安全评价方法

3.1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[3]。

运行速度协调性评价采用实测或预测相邻路段85%分位运行速度差△V85对，其评价标准为：

|△V85|＜10km/h即运行速度协调性好；|△V85|为10～20km/h即运行速度协调性较好。

条件允许时，宜适当调整相临路段技术指标，使运行速度的差值小于或等于10km/h；|△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[5]。

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。

3.2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[7]。

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[7]：

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。

3.3设计符合性检查

设计符合性检查评价[3]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全隐患，彻底的事故隐患排查需借助安全评价清单进行。

3.4运营安全评价清单评价

高速公路运营安全评价清单[2]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。

3.5交通冲突技术

交通冲突技术[6]（TCT，TrafficConflict，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）[7]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[7-9]，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[10]。

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[10]：

    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。

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。

3.6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3.1所示：

图3.1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。

4案例分析

4.1我国某高速公路运营安全评价

4.1.1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。

4.1.2速度协调性分析

采用美国IHSDM（InteractiveHighwaySafetyDesignmodel）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4.1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。

4.1.3事故调查与分析

通过对近3年的事故资料分析[1]，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4.2        

图4.2某立交匝道

图4.2（a）、图4.2（b）、图4.2（c）、图4.2（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4.2（a）、图4.2（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4.2（c）、图4.2（d）所示。

4.1.4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。

4.1.5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。

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