穿沙一级公路交通安全综合保障技术研究项目申请书.docx

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穿沙一级公路交通安全综合保障技术研究项目申请书

内蒙古交通科技项目

可行性研究报告

项目名称：

穿沙一级公路交通安全综合保障技术研究

编制单位名称：

鄂尔多斯市交通局

北京中咨正达交通工程科技有限公司

编报日期：

2008年10月

1.项目背景和必要性

随着我国沙漠地区修筑高等级公路技术的不断发展成熟，沙漠旅游资源、石油天然气、矿产资源的加速开发，以塔克拉玛干、库布齐、毛乌素等沙漠地区为代表的公路建设也随之得到了迅速发展。

由于穿沙公路沿线自然条件极端恶劣，沙漠地区特有的高温、干燥、风沙等气候环境，将会对高速公路及其防护体系的技术状况、对行驶在沙漠高速公路上的车辆的运行性能以及各组成部件的技术条件、对参与沙漠高速公路运输的人员（驾驶员、乘客），都会带来一定的危害，如何保障穿沙公路的行车安全是新形势下的新课题之一。

在穿沙公路建设快速发展的同时，穿沙公路的交通量也在不断增多，通行车辆组成也由原来的较为单一的矿上车辆发展为地方车辆、旅游车辆等多种车辆，交通事故也不断增多。

根据新疆塔里木公安局在塔克拉玛干沙漠公路通车后的交通事故统计数据来看，2000~2004年与1995~1999年间相比，重大事故次数增大了3.4倍，特大事故次数增加了4倍，受伤人数增长了7.3倍，死亡人数增长了近6倍。

一级公路由于其开放、高速、交通组成复杂等特点，其交通安全问题一直受到广泛重视。

穿沙一级公路由于其自身独特的自然环境，如何保障穿沙一级公路的行车安全是目前迫切需要解决的问题。

目前，对保障穿沙公路安全行车的研究主要集中在主体工程上，交通部西部交通建设科技项目“沙漠地区公路建设成套技术研究”对沙漠地区公路的路线、路面、防沙、检测、养护、环境等展开了专题研究，在沙漠公路自然区划、沙漠公路选线及线形参数等8个方面取得了多项成果。

但是，对如何针对穿沙一级公路的特点，通过经济、合理、有效的措施保障交通安全行车技术未进行深入研究。

因此，对对穿沙一级公路的交通安全综合保障技术展开研究具有重要的现实意义和经济意义。

本项目除了提高沙漠地区行车安全水平和服务质量，对节约后期管理养护成本、促进公路交通建设领域绿色清洁能源利用、保护环境也具有重要的社会效益。

2.项目前期科研与工作基础

2.1国内外研究现状分析与评价

目前针对沙漠地区公路的研究尚不多，典型的研究项目主要有国家自然科学基金项目（50422286）和交通部西部交通建设科技项目“沙漠地区公路建设成套技术研究”。

国家自然科学基金项目主要对沙漠公路的交通安全特性、驾驶员反应特性进行了较为深入的研究。

沙漠地区公路建设成套技术研究主要对沙漠地区公路的自然区划、设计参数、规范标准及高速公路修筑技术等方面进行了深入研究。

交通安全特性研究通过广泛收集塔克拉玛干沙漠公路通车以来的交通事故统计数据，并深入实地调研。

研究表明沙漠公路交通事故次数春秋高于冬季，午间、傍晚和夜间相对较高;交通事故自北向南逐渐减少，然而事故的严重程度却是由北向南逐渐增加;影响道路交通安全的天气现象主要有沙漠高温和风沙天气，人是导致交通事故的主要因素，主体是汽车驾驶员;道路交通环境极易导致超速和违规，公路沿线绿化工程在一定程度上影响行车安全，沙漠公路上仍然缺乏必要的安全保障设施和应急反应机制。

驾驶员反应特性研究利用复杂（选择）反应检测仪对沙漠公路行车途中汽车驾驶员进行了实地测试，测试包括反应时间和误反应次数在内的反应特性，并根据获得的有效样本检测数据进行统计整理，对受测驾驶员反应能力总体情况及与驾驶员年龄、驾龄、持续行车时间、检测时的气温等因素之间的关系进行了重点分析。

研究表明：

受急躁心理影响，沙漠环境下的驾驶员反应速度明显高于平均水平，而误反应次数增多，沙漠公路受测驾驶员复杂反应时间和误反应次数平均值分别为0.74s和2.91次。

关联度分析表明：

沙漠公路驾驶员的年龄、驾龄、驾车时间及测试温度等因素与反应时间和错误次数均具有较强的相关性。

相对于其他几项因素，驾车时间对驾驶员反应特性的影响最为明显。

沙漠地区公路建设成套技术研究以研究风沙运动规律和公路特性为基础，以解决流沙危害、筑路材料、安全环保为主线，通过采用现场调查、风洞模拟、理论分析、依托工程试验、效果观测等手段，对沙漠地区公路选线、路基、材料、路面、防沙、施工、检测、环境、养护等问题进行专题研究，提出了沙漠地区公路自然区划、沙漠公路选线及线形参数、沙漠公路路基设计技术、风积沙录用性能、沙漠公路路面结构与材料、沙漠公路防沙体系建设与维护技术、沙漠地区公路施工技术、沙漠地区公路景观环境等成果，通过集成创新，形成了以沙漠高速公路为主，涵盖一般公路的设计施工和检测评定技术、以“行车和防沙双安全”为原则的路线设计技术、以“阻沙性能和性价分析”为依据的路基设计技术，以“典型结构”为基础的路面设计技术和以“可调控固沙”为理念的各种防风固沙和养护技术，为沙漠地区公路建设提供了成套的技术与方法。

以上科研对穿沙公路的环境特点、驾驶员特性和主体土建工程设计建设提供了较为详细的论述，也为本项目的研究奠定了良好的技术基础。

2.3工作基础

项目承担单位在交通安全设施的设计和研发、道路安全综合治理、交通安全评价咨询等方面积累了丰富的经验，并取得了多项国际和国内领先水平的科研成果。

其中，与本项目相关或相近的成果主要有内蒙古自治区交通厅科技项目“内蒙古自治区一级公路交通安全研究”、“内蒙古公路交通指路标志研究”等、广东省安全性评价项目“广东揭普高速运营期安全性评价”、“沿江高速施工图安全性评价”等、北京市综合整治工程“延琉路、四宝路、夏东路、西官路、永偏路等综合整治工程”等。

以上项目研究均取得了良好的社会、经济效益，也为本项目研究提供了人才基础和技术基础。

3.项目研究目的

3.1项目研究目的

紧密结合穿沙一级公路的交通安全特点，从交通安全和预防性设计的角度，研究沙漠环境下交通安全保障设施，从研究减少沙阻的护栏设计方案，到增加防眩设施导风、导沙，考虑交通标志的防风蚀设计和可再生能源在安全设施的利用，最后构建全面、综合的穿沙一级公路交通安全综合保障系统，为行车安全提供技术保障。

3.2推广应用领域

我国沙漠和沙漠化土地总面积约157万km2，占国土面积的16%，其中沙漠总面积80.89万km2，主要分布在西北和华北。

这些地区蕴藏着丰富的资源，随着我国经济的发展和能源开发加快，同时在目前沙漠地区建设高等级公路技术的不断成熟发展，如何保障穿沙公路的交通安全问题是公路管理者首先要面临的问题，本项目研究成果可以在类似地区的高速、一级公路上直接应用，同时还为相关标准规范的制修订提供技术基础。

3.3拟达到的技术水平及在国民经济发展中的作用

本项目拟达到国内先进水平。

通过本项目核心技术的应用，可以对穿沙公路提供可靠的交通安全综合保障技术，对于提高我国穿沙一级公路的整体交通安全水平，防止或减少交通事故，降低交通事故死亡率，减少建成后的运营养护成本等都具有极为重要的意义。

4.项目研究开发方案

4.1拟解决的关键问题

本项目的关键性技术问题有：

（1）穿沙一级公路的交通安全特点

主要分析穿沙一级公路的交通流特性、驾驶员特性、环境特性、附属设施等对行车安全的影响。

（2）安全设施的预防性设计

●对护栏、防眩等阻风、阻沙的安全设施，提出尽量减少阻风、阻沙方案。

●为减少穿沙公路的交通标志、标线、护栏、轮廓标、里程碑、百米牌等设施的风蚀、沙蚀，设计预先考虑提高使用寿命周期的对策。

●可能出现的标志基础松动、标线沙埋等自然灾害，提出相对应的设施设计处理方案。

（3）沙漠地区一级公路太阳能安全设施应用

根据沙漠地区特殊环境，分析高温、昼夜温差大、风沙大、太阳辐射强烈条件下，设计应用太阳能标志、道口标柱的要求与规定。

4.2主要研究内容

本项目研究的主要内容包括四个部分：

（1）穿沙一级公路交通安全特点分析

搜集、统计、分析沿黄一级公路资料，同时结合科学细致的现场调研，针对独特的地理环境和气候条件等情况，分析穿沙一级公路的主要特点，主要包括：

交通特点——主要包括分析交通量、交通组成、运行速度、交通量的时间分布等；

土建工程特点——参考《公路工程技术标准》以及《公路路线设计规范》、《公路路基设计规范》、《沙漠公路设计与施工技术指南》等规范及相关研究成果，分析沿黄一级公路线形、路基路面、平面交叉等对交通安全的影响；

交通工程设施——参考《公路工程技术标准》、《公路交通安全设施设计规范》、《公路安全保障工程实施技术指南》等技术规范，分析研究穿沙一级公路护栏的类型、可视性、标线的可视性、、耐久性、防滑性、标志的支撑结构合理性；

沿线环境——分析沿黄一级公路所经地区的地质、气候、环境等特点以及公路绿化、美化工程对行车安全的影响。

（2）沙漠环境下交通安全设施预防性设计

安全护栏——无论是路侧护栏还是中央分隔带护栏，在穿沙一级公路上都可能造成阻风、阻沙，从而导致沙埋。

为此，考虑尽量减少阻风、阻沙的护栏设置方案。

交通标志——考虑沙漠环境下，起风沙时，容易松动标志基础，导致标志倒塌或掀起，对交通标志的结构进行特殊设计。

同时，交通标志版面在风沙的作用下，容易造成麻面、破损而影响标志视认效果，为此将研究能预防风蚀的交通标志板面设计。

防眩设施——无论是防眩板还是防眩网，在穿沙一级公路上都将造成沙阻，为此，将研究能快速导风、导沙设计的防眩设施。

交通标线——在综合造价、环境适应性、施工难易程度的基础上，设计适合穿沙一级公路的交通标线。

（3）穿沙一级公路太阳能交通安全设施技术

可变情报板、主动发光标志等是提高交通安全的重要的手段之一，根据沙漠地区光照充足、沿线供电电路不便的特点，采用太阳能可变情报板、太阳能发光标志具有显著的优越性。

因此，本项目还将研究能在风沙大、日夜温度变化大等沙漠条件下具有较长使用寿命的太阳能交通安全设施技术。

（4）穿沙一级公路交通安全设施设计综合保障措施

以穿沙一级公路事故易发路段为重点，从防沙设施的设置、标志提示、护栏防护、视线诱导等多方面入手，采用综合措施，保障穿沙一级公路行车交通安全。

4.3技术路线

根据项目特点制定技术路线如下：

技术路线流程图

5.考核目标

本项目研究成果将以《穿沙一级公路交通安全综合保障技术研究报告》的形式提交，项目考核的目标主要有三个：

1）具有导风、导沙功能的防眩设施设计

2）预防风蚀、沙蚀的交通安全设施设计

3）穿沙一级公路交通安全设施综合保障体系构建

6.工作进度计划

本项目预计在20个月内完成（不含试验工程的运营及跟踪研究），具体进度如下（其中第三阶段和第四阶段将会交互进行）：

第一阶段（4个月）：

编制研究大纲，开展国内外调查，提出调查报告；

第二阶段（3个月）：

穿沙一级公路交通特点分析。

第三阶段（8个月）：

提沙漠环境下交通安全设施预防性设计。

第四阶段（3个月）：

穿沙一级公路太阳能交通安全设施技术。

第五阶段（2个月）：

编制研究报告，完成成果鉴定。

7.项目承担单位及参加单位概况

（1）鄂尔多斯市交通局

鄂尔多斯市交通局是鄂尔多斯市人民政府主管公路和水路交通行业的工作部门，内设8个职能机构，下属直属事业单位8个。

主要职责是贯彻落实国家、省有关交通法律、法规、方针、政策；编制全市公路、水路交通建设规划、计划并组织实施；对全市公路、水路交通运输业实行行业管理；负责全市公路、水路交通运输安全和公路、水路交通工程安全等。

鄂尔多斯市交通局拥有和掌握第一手丰富的地域、道路交通资料，为本项目科研提供具有典型特点的依托工程。

（2）北京中咨正达交通工程科技有限公司

北京中咨正达交通工程科技有限公司是在北京市中关村高科技园区注册的高新技术企业，隶属于中国公路工程咨询集团有限公司，中国公路工程咨询集团有限公司为中国企业百强之一--中国交通建设集团的直属企业。

北京中咨正达交通工程科技有限公司专业致力于公路交通工程科研咨询、规划设计和智能交通技术开发、系统集成、工程监理、技术服务，目前拥有技术员工53名，其中高级职称9人，中级职称23人，员工中100%为大学本科学历，其中具有博士学历5人，硕士学历15人。

近年来在包括北京、广东、江苏、内蒙、宁夏、新疆、甘肃、青海、陕西、重庆、四川、广西等地承担了80余项公路交通工程科研设计、咨询规划、工程实施项目。

8.经济效益和应用前景

随着我国公路建设的高速发展，沙漠地区的高等级公路里程的急剧增加，其道路交通安全问题也日益受到社会和媒体重视。

本项目的研究成果将直接为沿黄一级公路的交通工程设施的设计提供指导，有助于减少穿沙一级公路的交通事故，降低事故严重度，提高交通安全水平。

另外，通过本项目的研究，还可以为其它省市的沙漠高等级公路的安全建设提供依据，并为国家的相关标准提供参考，具有良好的社会经济效益。

9.研究经费预算

本项目预计总研究费用为150万元，具体情况见表9-1。

表9-1经费预算表

经费来源预算

经费支出预算

科目

预算数

科目

预算数

来源预算合计

150

支出预算合计

150

一、拨款

一、人员费

26

二、贷款

1.课题负责人

10

三、地方配套

2.主要研究人员

16

四、单位自筹（含工程配套）

150

二、相关业务费

93

五、其它来源

1、材料费

16

2、燃料及动力费

10

3、试验费

34

4、会议费

13

5、差旅费

5

三、设备费

20

1、购置费

15

2、试制费

5

四、管理费

8

五、其他费用

3

10.编制人员名单

本项目编制人员名单见表10-1。

表10-1编制人员名单

序号

姓名

单位

职务

职称

专业

1

黄玉林

鄂尔多斯市交通局

副局长

高级工程师

路桥专业

2

陈剑威

北京中咨正达交通工程科技有限公司

总经理

教授级高工

路桥专业

3

陈鹏举

鄂尔多斯市交通局

副局长

高级工程师

路桥专业

4

李先锋

北京中咨正达交通工程科技有限公司

部门经理

工程师

交通工程专业

5

周兴

鄂尔多斯市交通局

科长

高工

路桥专业

6

陈倬

北京中咨正达交通工程科技有限公司

主任工程师

交通工程专业

7

兰喜

鄂尔多斯市交通局

科长

工程师

运政管理专业

8

陈国龙

北京中咨正达交通工程科技有限公司

工程师

交通工程专业

9

张劲

沿黄一级公路项目办

副主任

高工

路桥专业

10

李霞

鄂尔多斯市交通局

副科长

高工

路桥专业

11

武世锋

鄂尔多斯市交通局

副科长

工程师

路桥专业

12

郑向雷

北京中咨正达交通工程科技有限公司

工程师

交通工程专业

13

顾赛男

北京中咨正达交通工程科技有限公司

工程师

交通工程专业

11.承担单位签章

编写单位意见

（公章）

负责人（签字）：

年月日