高速公路项目安全性评价理论与运用

2010-03-19 09:20高慧洁
城市道桥与防洪 2010年11期
关键词:车速安全性高速公路

高慧洁

(同济大学交通运输工程学院,上海市201804)

0 前言

近年道路交通安全形势严峻,重大、恶性交通事故频频发生。根据亚行最新公布的统计数字表明,2000年~2005年间,每年中国因交通事故造成的损失约为国内生产总值的l%~3%,损失金额逾128亿美元,高于公众卫生服务和农村义务教育的国家财政预算。我国因道路交通事故共造成50多万人死亡,260万人受伤,相当于每5min就有1人因交通事故死亡,死亡率为世界第一,交通事故受伤的病人占医院病床总数的1/4以上[6]。

目前国内进行专门的道路安全审计工作已引起学者和政府部门的注意。事实上,道路安全审计是一个完整的体系,它始终贯穿整个公路建设及其运营周期,其核心是安全问题。目前,学术界已经开始对这个问题进行探讨和研究,在个别地区道路上进行道路安全审计的初步尝试,这对道路交通安全的改善具有重要意义。

1 国外道路安全审计现状[5]

道路安全审计(Road Safety Audits,简称RSA)源于英国,继英国之后,澳大利亚、美国、新西兰、加拿大、丹麦、意大利、荷兰等国都开始了道路安全审计方面的研究。澳大利亚和美国是目前世界道路安全审计研究最前沿的两个代表。

1.1 道路安全审计的起源

道路安全审计的实践开始于英国,早在20世纪70年代,英国就在其1974年道路交通条例中提出了对新建道路进行安全审计的必要性。1990年,英国运输部颁发了道路安全审计标准,以规范道路安全审计的基本内容、方法和步骤。同年,英国公路和运输协会(IHT)出版发行了第一本公路安全审计指南,以指导地方公路部门应用有关道路的安全理论,1996年IHT再次出版了道路安全评价指南,在这本书里IHT对安全评价的目的、作用和意义进行了详细的解释,同时也明确规定了实施方法和实施章程。

1.2 澳大利亚和新西兰交通局联合会

由于道路安全审计在英国的成功实践,欧美许多国家也开始实施道路安全审计。澳大利亚和新西兰交通局联合会(Austroads)进一步完善了道路安全审计方法。1992年新西兰和澳大利亚引进道路安全审计技术,开展大量研究工作,1994年,Austroads制订出版了它的第一个道路安全审计指南,并于1998年主办了第一届国际道路安全审计论坛。

澳大利亚和新西兰交通局联合会对道路安全审计的定义为:由独立和合格的专家组,对拟建的道路交通项目或现有的道路进行正规审查,并对该项目或道路的事故隐患和安全性能提交相关审计报告。与英国不同的是澳大利亚和新西兰更加强调将道路安全审计应用于新建道路建设中。道路安全审计作为提高道路安全的策略和措施被各级部门广泛采纳。

1.3 道路安全审计在美国的发展

1996年美国公路局(FHWA)组织一批专家前往澳大利亚和新西兰,对他们的道路安全审计应用情况经行考察,从此引进了道路安全审计概念。2006年年底,美国联邦公路局颁布了美国第一部《道路安全审计指南》,统一有关的道路安全审计工作。

美国联邦公路局专门成立了道路安全审计研究部门,定义道路安全审计为一个正式的,通过独立的、跨学科的审计小组,对现有或未来的道路进行安全性能检验。它是对道路安全问题的质量评估和报告总结,是为所有道路用户提高安全性的机会。2004年,美国交通研究委员会(TRB)发表了其资助的有关道路安全审计的调查研究报告。根据道路安全审计在美国的应用以及美国现行的道路安全评价实践,这一报告把道路安全审计进一步划分为道路安全审计和道路安全审计审查(Road Safety Audit Review)。报告对道路安全审计的定义:道路安全审计是由独立和合格的安全审计专家组,对拟建的道路或项目规划进行正规的审查,以提出有关安全问题的审计报告。而道路安全审计审查是对现有的道路或对开放交通之前的新建路段,进行正规的安全评估。可见,道路安全审计和道路安全审计审查唯一的区别在于,道路安全审计审查是指对现有或已建成的路段进行道路安全审计。

2 我国公路项目安全性评价简介

2.1 公路项目安全性评价定义

目前,道路安全审计在我国的应用,主要集中在新建的高等级公路,尤其是由世界银行贷款修建的公路项目。对于其他道路或现有的道路,道路安全审计还有待推广。2004年,交通部制订颁布了专门有关高速公路和一级公路项目的《公路项目安全性评价指南》。根据这一指南,公路项目安全性评价是针对公路行车安全进行的一个系统的评价程序,它将公路安全和降低交通事故的概念引入公路工程可行性研究及设计工作中。实际上,安全性评价和安全审计是容易被混淆的,但又有本质区别。公路安全性评价,可由本部门乃至有关项目的规划和设计人员来完成。但是,安全审计必须由独立的第三方来完成。

2.2 我国公路项目安全性评价与国外道路安全审计区别

要探讨我国公路项目安全性评价与国外道路安全审计区别,先介绍一下道路安全审计与传统安全评价的区别。澳大利亚的道路安全审计实践经验表明,道路安全审计不是检查或核实设计是否符合标准;道路安全审计应该是检查设计是否满足用户的安全使用要求。安全不一定是设计标准和规范的必然结果。表1是美国公路局(FHWA)总结了的是有关道路安全审计和传统安全评价之间的主要区别[7]。

道路安全审计作为一种系统的方法,可以贯穿于道路项目的各个阶段。道路安全审计不是重新设计,也不是对设计是否符合规范的符合或者审核,而是在项目建立的某一阶段,针对道路后续运营中可能出现的各种交通安全隐患的揭示、预防和主动防治。

表1 安全审计与安全评价之间的区别

我国的公路项目安全性评价不是传统安全评价,而是在欧美等国家道路安全审计成果的基础上,结合国内高速公路和一级公路的特点,重新制定的适合我国国情的安全评价方法。公路项目安全性评价深入研究了运行车速与交通事故、道路几何指标与交通事故、运行车速与道路几何指标的关系,着眼于各种潜在交通事故隐患,是一种事前型项目安全性评价方法。《指南》更多的类似于道路安全审计,但是其对评价小组没有特别的规定,可以是安全专家小组,也可以是设计人员,这样的优点是可以进行交互式公路安全评价,在设计的同时发现问题便于改善。同时《指南》着眼于各种潜在交通事故隐患,也规定了正式的报告格式。

2.3 公路项目安全性评价阶段和内容[3]

我国交通部颁布的《公路项目安全性评价指南》是参考西方发达国家道路安全审计成功经验和实践的基础上,根据我国有关高速公路和一级公路的调查结果和现行的《公路工程技术标准》研究制订的。该指南定义了我国高速公路和一级公路的道路安全审计三个阶段,即道路工程可行性、道路设计以及道路运营阶段,而且还明文规定了有关的审计内容。以下是我国《公路项目安全性评价指南》给出的公路项目安全性评价的工作范围。

2.3.1 工程可行性阶段

在工程可行性阶段,我国高速公路和一级公路的道路安全审计范围如下:

(1)技术标准,如公路等级、设计车速、路基横断面宽度等;

(2)技术方案,如几何曲线的技术指标、路线起、平面交叉、互通式立交、跨线桥及通道等施工期间的交通组织;

(3)环境影响,如气候、不良地质条件和野生动物等。

2.3.2 设计阶段

总体评价,如设计标准及其合理性、沿线运行速度的协调性、设计速度和运行速度的协调性。

(1)路线,如路线平面(曲线半径、缓和曲线及最小直线长度)、视距(客货车停车视距)、路线纵断面(纵曲线半径、坡度及坡长)、横断面(路基横断面宽度、爬坡车道、紧急避险车道、紧急停车带等)、合成坡度、超高和平纵线组合;

(2)路基路面,如路侧安全净空区、路面、排水设施和涵洞等;

(3)桥梁,指审计独立大桥和特大桥,包括桥梁引线、桥梁断面(断面、防撞护栏、桥面铺装、桥面排水和墩台)和桥面侧风影响;

(4)隧道,如隧道洞口接线段、线形协调性、横断面、视距、路面、排水设施、通风、照明、监控、消防和救援等;

(5)路线交叉,包括平面交叉和立体交叉的位置、间距、形式、交叉角度、速度协调、附加车道、视距、交通组织和路基路面等。对立体交叉,审计内容还包括匝道及出入口管理、匝道设计速度、匝道线形、宽度和超高等;

(6)交通工程和沿线设施,如交通标志、交通标线、护栏、收费站设置、监控系统的设置、服务区和停车区的设置等。

2.3.3 运营阶段

在公路项目运营阶段,我国高速公路和一级公路的道路安全审计就要对公路状况进行评价,调查和分析有关的道路交通事故。

(1)公路状况评价是要根据施工过程中的设计变更情况,对建成公路的状况进行设计符合性、运行速度协调性和设计速度协调性评价;

(2)事故调查,就是要收集和确定事故所涉及的人、车、路和环境的各种信息,如事故类型、车辆类型、事故严重程度、驾驶员特征、道路几何特性、路面特征、交通标志标线、发生地点时间、天气情况、能见度等;

(3)事故分析,就是对事故数据进行统计分析,寻求事故发生的规律,确定事故发生的原因,寻找避免事故发生的安全措施和解决事故问题的方法。

3 高速公路项目设计阶段安全性评价流程

3.1 评价流程

根据《公路项目安全性评价指南》,高速公路项目设计阶段安全性评价流程分为六个模块:路线、路基路面、桥梁、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施。经过对道路安全评价工作过程的分析,归纳各模块的设计参数检查基本流程,见图1。

需说明的是,图1中判断是否存在不安全设计的判断依据为代入运行车速计算得到的视距是否满足安全性、相邻路段运行车速是否一致、运行车速与设计车速是否一致。若上述三项中有一项不一致则视为不安全设计,须对其进行安全清单中罗列出的规范规定外的各个安全因素分析,找出安全隐患原因,提出修改建议。

3.2 评价清单

根据《公路项目安全性评价指南》,以及《公路工程技术标准》、《公路隧道设计规范》、《公路路基设计规范》、《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》,并参考高速公路安全现状,拟出评价指标体系后,对指标进行筛选,考虑各相关因素的实际影响,应用相关理论对指标进行独立分析,提出相关指标,保持指标的独立性,从而确定评价指标。限于篇幅,这里举列最重要的路线安全指标清单见表2。

指标清单中列出的指标是在道路安全审计工作中用来检索评价模块及潜在安全隐患的通用部分,可作为安全评价的指导。在实际的安全评价过程中,还可以结合各种新的道路安全研究成功,从而得到更全面的安全评价结果。

4 工程运用

结合前述分析,项目对广河高速公路K0+940.42~K69+905路段进行了项目安全性评价。对涉及安全的路线、线形、路基路面、隧道、立体交叉、交通工程及沿线设施等方面进行了安全评价。限于篇幅,这里只对线形安全评价中的主要部分进行叙述。

表2 路线安全指标清单

4.1 项目概述

广州至河源高速公路全长约149 km。项目按照交通部部颁《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)高速公路标准设计,采用全封闭、全立交、控制出入的双向六车道高速公路标准,路基宽度34.5m。起点至八斗互通段(K0+940.42~K12+737.395)设计速度为100 km/h;八斗互通至终点段(K12+737.395~K69+905)设计速度为 120 km/h;全线设置大桥51座,中小桥42座,隧道4座,互通立交8座,服务区和停车区各1处,是目前我省在建高速公路项目中工程投资最大、技术需求最为复杂的国家重点工程项目之一。

4.2 线形安全分析

根据OSPS模型对第85%运行车速的预测结果,将线形设计水平较低而运行车速较高的路段列于表3,进行逐段分析。

表3 分析路段总览

(1)K41+500~K43+300(右线)

该段曲线设计半径1425m,坡度-2.55%,前该平曲线前接半径为3300m的上坡平曲线,进入该平曲线后开始下坡,于坡底达到缓和曲线起点,后接直线。该处路段A型车预测运行车速达129 km/h,需要进行安全性检测,见图2。

经检查,该路段竖曲线最大坡长超过规范要求,车速较快不易驾驶员操作,而长时间的下坡对车辆制动系统造成一定负担,需要提前加以警示,防止出弯后车速失控,见表4。

表 4 K41+500~K43+300(右线)安全检测表

(2)K61+700~K62+800(右线)

该段曲线设计半径1 000m,坡度-1.06%。该处路段A型车预测运行车速达到129 km/h,需要进行安全性检测,见图3。

经检查,竖曲线坡长较大,而较长下坡接后接1 000m半径曲线,该路段整体车速较高,可适当提示控制车速,在交通设施设计中,必要时设置减速道钉,见表5。

(3)K36+700~K38+100(左线)

该段曲线设计半径1 800 m,坡度-1.8%。该处路段A型车预测运行车速达到124 km/h,需要进行安全性检测,见图4。

经检查,该段下坡车速较快,需要增设减速标志,提示司机提前刹车,控制车速,见表6。

4.3 安全评价结果

评价结果清单是评价报告的重要部分,罗列了评价过程中发现的问题以及建议的措施,见表7。

表 5 K61+700~K62+800(右线)安全检测表

表 6 K36+700~K38+100(左线)安全检测表

表7 运行速度协调性评价结果

5 结论

项目结合技术实践和国外安全审计现状,对我国高速公路项目安全性评价进行了较为系统的分析研究并得出以下结论:

(1)高速公路项目安全性评价独立于设计和标准,是以安全为核心的评价,其对象为一切与交通安全相关的工程和设施,它针对不同阶段有效的进行安全评价,评价的结果为安全评价报告。

(2)公路项目安全评价通过规范审查和运行车速一致性检查,找出不安全路段并通过安全评价清单的各项指标,针对规范审查外的因素对高速公路进行安全评价,找出不合理因素并提出修改建议。

(3)公路项目安全评价指标清单体系是进行公路项目安全性评价的参照表,表的建立是公路路线要素、运行车速、事故特征与交通安全关联因素的集成。

(4)安全评价实例表明,道路安全隐患可在设计阶段通过安全评价得到揭示,接受安全评价建议可提高公路设计安全水平,体现了事前型安全理念。实例证明高速公路项目安全性评价是合理、可行的。

文章限于篇幅,在实例上没能给出广河高速公路项目设计阶段安全评价全部实施步骤的描述。

[1]AUSTROADS.Road Safety Audit[R].Melburne,Australia,1994.

[2]AUSTROADS.Road Safety audit.2th edition[R].Australia,Sydney,Australia,2000.

[3]JTG/T B05-2004,公路项目安全性评价指南[S].北京:人民交通出版社,2004.

[4]王建军,陈梦月,王参军.发展高速公路交通安全审计的探讨[J].长安大学学报,2002,22(3):56-58.

[5]许润龙.道路安全审计理论及应用[M].北京:人民交通出版社,2007.

[6]祁素升.道路交通安全审计理论与方法的研究[D].山东理工大学,2008.

[7]http://www.roadwaysafetyaudits.org/[EB/OL].

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