隧道交通安全研究综述

贺亚峰

1 概述

公路隧道是公路交通的咽喉,隧道路段不仅是交通事故的易发路段,而且隧道内交通事故往往后果严重,并且难于处理。高速公路隧道有着复杂的地理环境和特殊的建筑结构,一旦发生交通事故、火灾事故将导致人员伤亡、设施毁坏、交通中断,甚至造成环境破坏,造成无法估量的经济损失。隧道交通事故屡见不鲜,很多隧道已经成为高速公路交通事故多发区和控制区。因此进行隧道交通安全的研究很有必要。

2 国内外研究概况

2.1 隧道中发生火灾的研究

在公路隧道里,对交通安全危害最大的就是火灾。隧道,特别是沥青铺筑的长、大隧道,由于沥青的可燃性还有隧道自身的封闭性容易发生火灾,并且一旦发生火灾,往往要比在其他环境中产生更大的人员伤亡和财产损失,如果处理不当,将会成为重大安全事故。火灾发生时,由于隧道中空气不足,多产生不完全燃烧,发烟量较大,而且热烟难以扩散,导致隧道火灾初期升温迅速,并且产生较强的热冲击。烟气使能见度急剧下降,加之阻塞车辆的影响以及疏散口数量有限,容易发生二次交通事故。隧道发生火灾的风险与隧道的长度、交通量、通行车辆类型以及对隧道的气候条件等密切相关。

2.2 交通事故发生机理的研究

公路隧道由于其地理位置的特殊性和重要性,交通事故的发生率居高不下,那么对于其发生的原因方面的研究主要是从人、车、隧道以及管理来进行的。

人的因素主要指驾驶员生理、心理、技术经验、交通行为等,包括超速行驶、疲劳驾驶、违章装载、疏忽大意、行车间距小等。即驾驶员在行车过程中的观察、判断和操作三个环节出现了失误而造成交通事故。

车辆的因素主要指车辆的使用性能(主要包括动力性、制动性、操纵稳定性、可靠性、舒适性等)和交通条件。车辆技术性能差、带病车辆上路以及突发的机械故障等,从而导致了事故发生的成因特点和车型特点,而且车辆不安全状态会引发人的不安全行为,所以应该不断弥补驾驶作业空间人机工程学设计上的缺陷。

隧道的因素主要指隧道的几何线形差、隧道内外路面抗滑性不好、行车交通环境差、交通设施配备不完善以及跟周围景观不协调等方面的因素。例如:隧道内环境照度低,故行车能见度差;环境噪声大(包括洞壁的反射),影响驾驶人员的正常思维判断和反应能力;洞内一氧化碳和烟雾浓度大,易发生火灾。

管理的因素主要指由于管理方面的缺失和责任,导致公路隧道交通事故的发生。主要包括技术管理的缺陷,对驾驶员管理的缺失,交通安全管理和控制、安全监察、检查以及交通事故防范措施存在缺陷。而且,管理方面的缺失对人、车、隧道和环境方面的因素均起着激发的作用。

2.3 隧道交通安全问题防治的研究

1)隧道设计方面的研究。最初在设计公路隧道时,套用或照搬隧道设计较多,对其土建工程考虑的比较周详,而对交通安全等考虑得很少。从20世纪70年代短小隧道无交通安全设施的设计到80年代初至90年代,有了路面行车道标线、进出隧道限速、限高及禁止非机动车通行等常规交通安全标志牌,在长大隧道设计中更是考虑了监控、通讯、消防、照明等交通安全设施。

隧道洞口两端道路的平纵面线形应与隧道内洞口的平纵面线形在一段距离内保持一致,以满足设置竖曲线和保证停车或会车视距的要求。隧道洞口段应尽量采用直线段。洞口段应尽量避免设置缓和曲线,以保证洞口的行车安全[2]。

隧道的路面设计,隧道内部水泥混凝土路面和外部的沥青路面过渡得当,保证可以提供足够的附着力使得行车安全。

2)隧道运营方面的研究。对公路隧道研究主要集中在线形安全设计、行车视距理论、安全行车速度,以及人眼在行车过程中的动态视觉反映特性等。在隧道的运营过程中通过各种隧道安全保障管理体系,加强对人、车、路的管理,对行车速度和行车间距等加以控制以此减少交通事故的发生。

限速在隧道运营中是降低事故频率的有效措施之一。为了保证行车安全,在流量和车型比例一定的条件下,超车车辆数与车速值有关,需求出车流超车度最大情况下的临界速度作为整个车流的限速值,即可保证车流安全行驶。不同的限速值对驾驶员车速的选择会造成不同的影响,驾驶员接受到限速信息后会做出车速调整以适应限速值。当车流经过限速区间后,整个车流的速度分布将发生变化。使车速均值趋于最大和车速方差(或标准差)趋于最小的限速控制即为最佳的目标限制速度。

3)发生事故之后的处理研究。火灾之后的安全疏散:根据不同隧道总体布置与横断面形式的不同采取不同的安全疏散方式。基本的方式有两种:由一孔隧道疏散至另一孔隧道;由一孔隧道疏散至安全区域,再由安全区域的出口疏散至地面。

前方发生交通事故,由于隧道的时间和空间封闭性,为避免二次事故,交管部门要做好交通管制工作,摆放好符合警示标志、标牌,引导过往车辆安全通行。有条不紊地进行疏散救护工作,要将现场人员引导护送,向安全区疏散,同时要查清现场是否有遗漏人员。另外管理部门应翔实记录发生在隧道路段的各类事件、事故,不断总结经验。建立起隧道管理信息数据,将发生在隧道路段的重大、有代表性的各类事件进行归类,汇编成易于一般工作人员理解的工作手册或操作规程,指导实际工作。同时不断更新数据的数量和可靠性,或者可以将数据纳入计算机及其他隧道管理系统,使其具有良好的人机界面,便于总结、推广。

2.4 隧道安全问题相关的研究

目前的公路隧道没有安全等级划分和安全设施的设计标准,设计者只能根据经验和认识程度进行设计,运营安全隐患较多。长安大学夏永旭等根据影响公路隧道安全的各种因素进行了一系列的安全等级的研究并且取得了一些成果,提出了进行隧道安全设施标准研究的基本思路和方法。根据隧道发生事故的风险等级,曾祥平等进行了公路隧道安全评估方法的研究,为公路隧道设计和修复建立了规划程序。另外对于隧道出入口的视觉、光线、通风照明等方面研究也取得了一定的成果。

3 存在的问题

目前国内外对于隧道安全问题的研究都是在隧道的火灾防治,事故发生的原因和防治措施方面的研究,但缺乏施工过程中应该注意问题的系统研究。另外进出隧道的安全大部分是考虑通风照明、光线、视觉和线形,对于路面安全措施研究的比较少。

4 结语

我国公路隧道事业仍在持续、快速、蓬勃发展,公路隧道是一个复杂的交通系统,保证其安全性才能保证其高效、舒适、经济地为人民的经济生活服务。本文从各个方面介绍了隧道安全问题的研究现状和存在的问题,具有重要的实际意义和社会价值,并且对于后续的研究提供了一定的参考。

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