高速公路车速控制分析

谢华为

（福建警察学院，福建 福州350007）

速度是人们选择运输方式和出行路线所考虑的主要因素之一。在高速公路上行驶的汽车，过高或过低的车速都会影响行车的安全性，超速行驶增长刹车距离，降低驾驶员的判断能力，而过低的车速，则会导致频繁超车。根据相关数据的统计，约30%的交通死亡事故与超速行车有关，车速因素导致交通事故排在诸多因素中第二位，足见其对行车安全的重要性。有研究机构的试验表明，当行车速度大于60km／h时，车速每增加5km／h，发生事故的概率约为原来2倍，而运动车辆的能量是其质量与速度平方的乘积，所以行车速度增加时，事故的严重程度也会呈现指数形式增长。因此，从效率与安全的角度出发，在符合经济效率的前提下，研究车速与道路安全之间的关系，对高速公路上行驶的车辆采取科学有效的车速控制措施显得尤为重要。

1 我国高速公路安全状况

高速公路具有高效、快速、通行能力大、车辆周转率高等特点，是发达国家交通运输发展的重要特征之一。自1998年起，我国的高速公路进入高速发展的阶段，截至2012年底，我国高速公路总里程数约9.8万km，已超越美国洲际高速公路总里程，居世界第一位。然而，由于高速公路的行车速度快、通行能力高、全封闭管理的特殊性，发生事故，后果尤其严重。2012年全国发生的25起重特大道路交通事故中，8起发生在高速公路，占32%；2010年以来，全国发生的4起一次死亡30人以上的特别重大道路交通事故，全部发生在高速公路。

保证高速公路行车安全的主要措施之一是根据实际情况对车辆进行合理限速。《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第78条对我国高速公路的行车速度进行约束:高速公路应当标明车道的行驶速度，最高车速不得超过120km／h，最低车速不得低于60km／h。但在实际应用中，很多路段的车速限制不太科学规范，没有摆脱以设计车速为限速主要判断标准的思路，造成驾驶人行驶障碍，从而导致事故。因此，必须深入研究我国高速公路车速与安全的关系，并提出相应的对策，协调效率和道路安全之间的矛盾，促进我国高速公路运营管理及行车安全健康有序的发展。

2 运行速度的影响因素

高速公路交通是由人、车、路、环境和管理等因素构成的一个特定功能的封闭系统，若五个因素耦合失调则会导致事故发生，而运行速度的差异离不开5个因素。

2.1 人的因素

驾驶人的期望速度是影响高速公路行车速度诸多因素中的最重要因素。驾驶人所处的社会环境和法制环境的不同、性格特征的不同、驾驶技术的熟练程度的不同、性别年龄的不同以及行驶任务的轻重缓急造成对期望速度的要求有所差异。当然行驶时的异常情绪也会影响到本次出行的驾驶速度。

2.2 车的因素

行驶在高速公路上的机动车性能好坏直接影响到车辆的行驶速度，如发动机的最大输出功率、变速箱最高档的速比、最终减速比、风阻、轮胎滚动阻力、轮胎与地面的磨阻系数以及车辆自身的磨损等。当然，若想将车速控制在最高限速范围内，驾驶人起着至关重要的作用，对于速度是可控的。而还有一部分车辆出于自身的特殊性，属于驾驶人不可操控速度的范畴，这就是货运车辆。一些货运车辆性能达不到标准，动力、制动性和稳定性都无法与高速公路进行合理匹配，而且基本上存在超限超载行为，低于高速公路的最低限速要求，成为高速公路高效便捷的障碍，更是交通安全的重大隐患。

2.3 路的因素

在高速公路交通系统中，一旦驾驶人和车辆因素确定后，路的因素在一定程度上就成为决定道路交通安全的重要因素，也是行车速度的重要影响因子之一。既定的人、车因素在特定的时间段中对于行车速度影响的变化值基本可忽略，而公路线形、路面条件、交通安全设施和沿线景观等因素构成的道路因素则随着时间、地点的不同而迅速变化，从而影响到速度和安全。

2.4 环境因素

在晴好的天气下由于能见度高、路面状况好、驾驶人心情舒畅，行车速度一般是大于或等于期望速度；若是阴天、雨天、雪天、雾天、沙尘暴、高温、严寒等不良或异常的天气下，能见度低、路面摩擦系数小、驾驶人心里紧张或不快，行车速度会自然而然地低于期望速度，以保证驾驶时的安全性。

2.5 管理因素

管理因素是指在道路的设计建设环节、车辆的设计生产环节、驾驶人的培训考核环节及道路交通事故的预防环节中人为的主导行为。若管理因素上存在失职和缺陷，势必间接导致交通事故的发生，也是行车速度的重要影响因素之一。

3 车速与道路安全的关系

3.1 速度与事故量

车速越大，驾驶人对危险情况的反应距离越大，制定距离也越大，容易导致事故的发生。但1964年，Solomon在600km公路上观测10 000个驾驶员的车速与事故的情况，发现车速与事故数之间是一个“U”形曲线（如图1所示）；车速接近平均车速时，事故率最低；随着车速与平均车速的差增大，无论是大于平均车速还是小于平均车速，事故数都呈增加趋势。

式中:I为路段事故率，次／105veh·km；Δv为车速与平均车速的差值，km／h。

图1 速度与事故的关系

哈尔滨工业大学的裴玉龙教授根据我国高速公路的实际情况得出了和Solomon类似的研究结果，如图2所示。

式中:AR为亿车公里事故率，次／108veh·km；σ为车速标准离差，km／h。

研究结果说明并不是行车速度越高，事故数就越大。事故数主要和车速与平均车速的差值相关，和行车速度离散程度相关，行车速度离散程度大，车辆就会不断的加减速，不断发生车辆超车和被超车的行为，从而造成不断变换车道的现象，增加交通流间的干扰，容易导致事故的发生。

图2 车速标准差与事故率的关系

3.2 速度与事故严重性

车辆的机械能是其质量与速度平方积，事故发生过程中速度变化越大，碰撞中转移的能量就越多，事故产生的后果越严重。研究表明车速超过96km／h后，事故严重度随速度增加而快速增加，车速超过112km／h，后致命伤亡的可能迅速增加。

根据相关机构的研究数据可知，交通事故死亡率与速度梯度（△V）的4次方成正比，并绘制出了事故死亡率与车速变化的关系图（见图3）。根据图3可知，当行车速度达到115km／h时，发生交通事故造成的死亡率可能达到100%。

式中:Death为交通事故死亡率，%；△V为速度梯度，km／h。

图3 事故死亡概率与车速变化的关系

4 我国高速公路车速控制的对策

对高速公路进行合理有效的车速控制，要在保障安全的前提条件下尽可能发挥高速公路的能效，达到安全和畅通相平衡的状态。针对不同情况的高速公路路段，应综合考虑法律法规、道路条件、设计速度、实际车行速度、车辆类型、历史事故或相似路段事故资料等诸多因素确定限速值，并采取有效的限速措施执行。结合我国高速公路的实际情况，给出以下几种高速公路车速控制的对策。

4.1 重新确定全线统一限速值

目前，我国使用最多的便是全线统一限速，即根据设计速度来确定整条高速公路的限制速度。但是设计速度往往与期望速度和运行速度不相匹配，使得在实际中很难发挥效用，甚至成为行车阻碍。

高速公路系统中人、车、路、环、管理因素互相制约，合理的车速限制值应符合这种动态的特性，以满足大部分驾驶人的期望速度并有助于执法公信度的提高。参照国外的研究结果，设置车速上限的85%车速为基础，根据不同道路条件、不同环境因素、不同车型下速度的分布规律来确定数值。合理的全线统一限速值将会使得车速控制方便可行，并且有利于执法。

4.2 特殊点段局部限制

特殊点段指的是高速公路上隧道、隧道群、下坡、大型桥梁、匝道、道路设计有缺陷等易造成事故的点段。局部限制是全线统一限速的补充，通常采取比全线限速更低的限速值。通常在需要限速路段的起始处设置限速标志，并在结束处设置取消限速标志。

4.3 分车道限速与分车型限速相结合

分车道限速是高速公路上不同车道采用不同限速标准的限速方法，此种限速方法通常适用于单方向为三车道及以上的高速公路。分车型限速是根据不同类型交通流的运行安全与运营管理的需要，对不同车型实行不同限速值的限速方法。二者相结合，能够互为补充，减少同一车道中车辆的速度差，降低了速度离散性，减小超车行为发生的可能性，大大缓解因超车变道而引起的交通流的互相干扰。

4.4 其他车速控制方法

除上述的主要方法外，目前国内外还采用分季节性限速、分路段限速、分时段限速、可变限速的方法来控制车速。

4.5 车速控制对策的执行

为能够更好地达到控制车速的目的，除制定车速控制方法，还要配合使用有效地执行措施。

1）设置标志标线。标志标线是最常见也是最直接的限速手段，从国外慢慢引入我国的新型限速标线还有彩色路面、错觉标线等，都是从心理上让驾驶人控制住车速。

2）设置安全设施。可以控制车速的安全设施有减速垒、薄层铺装、减速标线等，都是通过强制物理减速的方法实现车速控制。

3）电子科技设施。在车上安装车载限速设备即“黑匣子”来限制其最高形式速度，一般主要用于大客车；在高速公路特殊路段安装雷达测速装置监督驾驶人的车速，也能起到震慑作用，可以控制车速；利用交通广播和可变信息标志向驾驶人传达天气状况、交通信息和突发的交通事件。

5 结束语

安全和畅通是交通行为中的最高目标，车速过高或过低都不能保证高速公路上行车的安全性，因此，探究高速公路车速控制具有十分重要的意义。在高速公路车速控制过程中应始终坚持安全有效，以人为本，依法限速的原则，通过对高速公路车速控制进行深入的探讨，为我国高速公路行车安全提供参考，也为高速公路的畅通打下基础。

［1］李恩树.权威解读道路交通事故数据［N］.法制日报，2013－1－30（5）.

［2］马玉春.高速公路车速与安全关系研究［D］.北京:北京交通大学，2006.

［3］覃周.高速公路速度限制方法研究［D］.长沙:湖南大学，2010.

［4］Solomon D.Accidents on main rural highways related to speed，drivers，and vehicle［R］.Washington:Bureau of Public Roads，1964.

［5］裴玉龙，程国柱.高速公路车速离散性与交通事故的关系及车速管理研究［J］.中国公路学报，2004，17（1）:74－78.

［6］张锁，李杰，李连升.道路交通事故车速分析的探讨［J］.交通标准化，2006（8）:148－150.

［7］杜博英.道路交通事故与车速建模［J］.公路交通科技，2002，19（6）:116－118.