对某公路安全生命防护示范工程设计的研究与评价

邱艺武

（清远市公路管理局应急抢险中心，广东清远 511500）

1 概述

1.1项目概况

省道S114线在清远境内呈南北走向，是泛珠江三角洲的重要通道。省道S114线清远段公路安全生命防护示范工程起点位于清远与花都交界的石角镇兴仁，途经清新迳口、珠坑、禾云镇、石潭镇、阳山七拱镇、阳山县城、小江镇、连州水足塘、东陂镇、丰阳镇，止于清远与湖南交界南风坳。起点桩号为K47+269，终点桩号为K328+376，全长共281.107km。其中一级公路34.14 km（占12.14%），二级公路246.967 km（占87.86%）。2015年交通部选定了全国6省24个路段4100 km作为公路安全生命防护示范路段，该项目281.107 km是广东省省道示范路段之一。

该工程实施的主要内容包括：补充加强交通标志标线、增设路侧护栏、处治平交路口、改造过深水沟、加强路宅分离、改造避险场、加强公路服务出行设施建设等，达到提升公路的主动安全水平，包含路侧安全水平、过村镇路段安全水平、交叉路段安全水平及提高路域环境的综合安全服务水平等，同时完善公路标志、标线及其他设施。该项目施工和监理单位于2016年9月开标并确定中标单位，于2016年12月31日完工并交工验收合格。

1.2交通事故的量化分析与评价

在公路安全生命防护示范工程建设前期，交通事故的量化分析与评价是公路运营风险分析的基础。

交通事故是评估道路安全性的重要指标，根据沿线各区县交警部门统计的2012—2014年交通事故记录，经分析，事故多发路段为剔除酒驾、毒驾等的事故数据后，满足下列标准的路段：2km范围内3年发生过1起及以上死亡3人及以上的事故，或500m范围内3年发生过3起及以上死亡事故的路段[1]。利用从公安交通管理部门获取的交通事故数据，首先对S114线清远段事故从时间特性、空间特性等角度进行统计，系统地分析S114线清远段的交通安全现状，为安全完善工作提供依据。

1.2.1时间、环境、事故形态分析

通过分析，发现S114线清远段事故数呈逐年上涨的趋势，主要是受交通量逐年上升的影响，据2015年统计数据：交通量在双车道路段上约AADT为5000～8000pcu/d，通过城区路段交通量相对较大。根据月分布特性，事故主要集中在1—2月至6—9月；根据小时分布特性，下午17点至18点的事故数最高，这主要受晚高峰交通量及黄昏时光线的影响，该时间发生的事故数较其他时间更高。另外分析得出：事故形态中单车事故造成的死亡事故比例最高占44%，根据基础事故数据可知单车事故多为翻车事故；其次车辆与人的事故造成的死亡事故占35%。

1.2.2道路环境与事故

系统安全理论认为，任何活动都可能归结于人、机与环境组成的系统，事故是由人的不安全因素、机的不安全状态和不良环境造成的[2]。因此人、车、公路环境三部分组成了公路交通运营系统，与轨道交通运输、水上交通运输相比，公路交通运输的运营环境更为开放。由于公路使用者、车辆、公路环境的相互影响，使得公路交通运输系统变得异常复杂，公路使用者的不安全行为（主观因素）极易诱发交通事故，而车辆和公路环境的不安全状态（客观因素）会增加事故的严重后果。研究表明：产生道路交通事故的原因中，约95%的交通事故与人的因素有关；约28%的交通事故与道路环境因素有关；约8%的交通事故与车辆因素有关[3]。

1.2.3公路运营风险分析与计算

按100m为一个单元，将采集到的公路指标、运行速度指标及交通量指标通过查询取值表方式进行风险数据标准化处理，然后按照图1所示的计算方法进行计算，得出路段公路风险HR，具体计算过程详见《公路安全生命防护工程实施技术指南（试行）》。

1.2.4确定风险等级标准

公路风险分为五级，可用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示。Ⅰ级为低风险，Ⅴ级为高风险，分级标准如表1所示[1]。

图1 公路风险影响模型计算方法

表1 公路风险分级标准[1]

1.2.5高风险路段确定与分类

基于风险分析与评价，确定项目的高风险路段，由于S114线清远段高风险路段所占比例较大，故不一一列出，从风险路段风险值的贡献来讲，可以将高风险路段归纳为如下几类：（1）平、纵曲线指标取值偏低的路段；（2）公路条件或断面产生突变的路段；（3）路侧险要路段；（4）交叉口设置不规范的路段；（5）路域环境较差路段；（6）安全设施设置偏少或不规范路段。

经分析与评价，省道S114线清远段公路安全生命防护示范工程全线共有33处高风险路段。一般认为依照上述分析结果可以进行项目处置并实施，但该项目需进一步对以上路段根据各自路段特点和相关资料及有关规定进行优化、组合，如厘清督办治理事故多发路段、特殊路段及事故多发段（高风险路段）的关系，从而确定特殊路段作为项目实施的重点和难点，具体以K328+376至K318+800急弯连续下坡路段为例。

2 特殊路段分析示例

2.1督办治理事故多发路段

根据连州市公安交通管理部门提供的 《省道114线连州路段2012—2014年交通事故统计表》，三年内接连发生死亡69宗（死亡80人）、受伤69宗（受伤人数达151人）的一系列交通安全事故，特别是K266+500-K327+230段是S114线清远段事故多发路段。该路段道路等级为二级公路，设计速度40km/h，路基宽度12～16.5m。沿线坡长路陡，平面交叉较多，混合交通复杂，被列入2014年省级督办治理事故多发路段。2015年4月，广东省安全生产委员会将该段列入《广东省2015年安全生产重点行业领域重点地区攻坚工作》。

数据统计反映：省道S114线清远段公路安全生命防护示范工程全长共281.107km，有33处事故多发段 （高风险路段）；S114线督办治理事故多发路段K266+500-K327+230段全长60.73km，与占全线长比21.6%，有15处事故多发段（高风险路段），与全线比占45.45%。

2.2 K328+376至K318+800急弯连续下坡路段

S114线清远段督办治理事故多发路段K266+500-K327+230段全长60.73km，横断面形式多样，交替出现，穿村镇路段较多，交通组成复杂，重点处置路段点多，侧重点各有差异。根据《国务院办公厅关于实施公路安全生命防护工程的意见》“完成急弯陡坡、临水临崖等重点路段农村公路的安全隐患治理”的工作目标精神，由于K328+376至K318+800段的急弯连续下坡路段符合急弯陡坡重点路段的特征，因此作本项目特殊路段的处置示例。

该路段坡长9.576km，高差453.88m，平均坡度4.73%，采用二级公路受限设计速度标准，有8个曲线、S形曲线及连续曲线的急弯路段，其中包含路线平曲线半径小于60m的弯道11段，路线平曲线半径在60～100m的弯道4段，路线指标偏低，视距不良，沿线坡陡弯急，混合交通复杂，事故率较高，进行安全生命防护工程治理，需根据交通事故调查记录，逐一分析路段各组成要素的风险隐患，并考虑交通标志、标线和护栏等设施提出处置策略，最后综合设置整路段的处置方案。

（1）根据连州市公安交通管理部门统计的2012—2014年交通事故记录，桩号K328+376至K318+800急弯连续下坡路段包含两处经分析和评价的事故多发段（高风险路段），其交通事故调查及认定情况如表2。

表2 桩号K328+376至K318+800段2012年-2014年交通事故调查及认定情况表

（2）单个急弯隐患分析：山区路段线形指标较低，路基较窄，小半径曲线路段的主要风险因素是视距不良或车辆速度过快，易发生两车相撞、单车碰撞山体或车辆驶出路外事故[1]。

（3）连续急弯隐患分析：连续急弯的主要风险因素与单个急弯路段类似，但交通事故的发生率更高[1]。连续弯道在线形上除了要与所连接的直线保持协调，更需要连接不同的平曲线保持协调一致性，因此在设计与行车过程中，驾驶员可能会勉强安全通过一个曲线，但可能会在后面的曲线上出现问题（如上表序号1项K327+230为连续急弯的末段），所以会比单个曲线更能增加交通事故发生的风险。主要风险隐患为超速发生冲出路外、紧急制动发生追尾及占用对向车道发生对撞等。

（4）连续下坡路段和陡坡路段隐患分析：陡坡路段车辆下坡时在重力作用下使速度加快，车辆连续制动会使制动性能下降、失效，容易产生车速过大，导致发生车辆侧翻、两车相撞或车辆驶出路外事故。连续下坡路段主要安全隐患与陡坡路段类似，但由于下坡的长度较长，交通事故发生率较高且事故较严重[1]。

因此，受地形限制，山区公路急弯连续下坡路段较为普遍，由于急弯或连续急弯与连续下坡相组合，更容易使车辆行驶过程中连续制动性能下降、失效，发生交通事故。同时由于连续下坡末段一般地形相对比较平坦开阔，当地往往形成集市、村落，又形成潜在的安全隐患，是诱发重特大交通事故的因素。

3 K328+376至K318+800急弯连续下坡路段处置与评价

3.1 K328+376至K318+800急弯连续下坡路段处置措施

（1）下坡方向开始位置设置“长大下坡开始全长9km”告示标志，告知陡坡情况，并在下坡3km后重复设置连续下坡标志，同时在变坡点处或常发生制动失效事故段，根据需要设置连续下坡标志，下坡方向开始位置设置实施情况见图2。

图2 桩号K328+376下坡方向开始位置设置图

（2）下坡方向开始位置设置雨雾和冰雪标志提示。

（3）由于该路段路面较宽，将车行道宽度划为3.75 m，其余宽度作为应急车道使用，便于车辆紧急停车或检修使用，该路段交叉接入较多，路侧宽度条件有利于降低事故率。

（4）选取直线路段设置休息区，供车辆检修刹车。

（5）整段8个曲线、S形曲线及连续曲线的急弯路段，其中包含路线平曲线半径小于60m的弯道11段，路线平曲线半径在60～100m的弯道4段的分布情况及处置措施，如表3。

表3 桩号K328+376至K318+800急弯路段分布情况及处置措施表

（6）在K328+376至K318+800急弯连续下坡路段设置了两处避险车道，设置位置为K321+900和K326+680，在避险车道之前2km、1km、500m设置避险车道预告标志，在避险车道引道入口前设置避险车道标志，在K326+680避险车道引道入口前设置下一个避险车道位置预告标志，在避险车道引道路面施画“避险车道”路面标记[4]。

避险车道为上坡制动床型避险车道，K321+900避险车道设置实施如图3。

图3 K321+900避险车道设置图

设置参数：避险车道设置在连续下坡段右侧，车辆驶入较小半径曲线前沿缓和曲线切线方向，且避险车道入口前段视距良好，避险车道与主线的夹角不大于5°[3]；避险车道平面采用直线，坡度为19%，制动床长度133.2m，厚1.1m，制动床末端使用强制减弱装置（砂袋，按1∶1堆叠，高2.4m，上厚2m）；避险车道路基宽度10.2m，其中制动床宽6m，服务车道3.2m，路肩（防撞栏）2×0.5m。

（7）在K325+230-K327+230和K322+800-K323+160事故多发路段前，设置事故多发路段标志。

3.2 K328+376至K318+800急弯连续下坡路段效果评价

（1）由于省道S114线清远段公路安全生命防护示范工程的设计施工完成于2016年，因此将K328+376至K318+800急弯连续下坡路段实施内容，与2018年1月施行的新版《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2017)和《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2017)主要修订内容的相关部分进行比较和分析，亦不失为该路段实施效果评价的一种方法。

新版《设计规范》对隧道出入口等特殊路段，提出了 “特殊路段应作为一个独立的设计单元，并考虑交通标志、标线和护栏等设施的综合设置”的思路[2]；本文介绍的K328+376至K318+800急弯连续下坡路段就是将其作为一独立单元，并考虑各种安全设施进行综合设置的实例，符合上述规范提出的思路。

新版《设计规范》和《设计细则》首次增加了“避险车道”一章，对避险车道的设置原则、设置位置、平纵线形、长度、铺装材料和附属设施的设计进行了系统规定[2]，经对照该路段已实施完成的K321+900和K326+680避险车道，基本符合上述设计规定。如新版《设计细则》提出的“在已开通运营公路的连续下坡路段，应将与制动失灵有关的事故多发段（点）作为确定避险车道位置的首要考虑因素[2]”，K326+680避险车道设置在事故多发路段K325+230-K327+230内，而K321+900避险车道作为第二次序的避险车道，设置在事故多发路段K322+800-K323+160之后，就是围绕事故多发段进行实地合理比选的结果。当然作为2016年完工的项目，相对2018年1月施行的新规范、新标准，会存在不符合新规定要求的细节问题，但对项目实施效果总体上影响较小。

（2）受交通量逐年上升等因素的影响，2012—2015年S114线连州段的事故数呈逐年上涨的趋势。按照预测的上升曲线，2017年交通事故应比2015年上升一定的额度，但根据连州市公安交通管理部门提供的统计数据：2015年共发生交通事故49宗（伤亡99人），2017年共发生交通事故51宗（伤亡98人），对比两年交通事故，发生的宗数略有上升，伤亡数略有下降。又根据国外研究，约28%的交通事故与道路环境因素有关，结合导致交通事故的因素分解图，可以认为在理想状态下，即使完全消除道路环境因素的影响，最大也仅仅能降低交通事故总数的24%。所以可以认为2017年交通事故宗数、伤亡数与2015年交通事故宗数、伤亡数基本持平，而呈不增加趋势，和该路段的公路安全生命防护示范工程实施后呈正相关关系。

（3）对该路段进行了实施后再评估，实施前后的排查结果反映：消除了公路风险水平为Ⅳ级和Ⅴ级的路段，通行效率提高，交通参与者满意度水平明显提升。实施后，交通流运行更加顺畅、有序，以路段运行车速和通过交通量为代表的交通运行效率得到提高。完善服务设施，提高路段服务水平，通过交通参与者满意度调查等手段获得的交通参与者满意度水平明显提升。

4 结论

省道S114线清远段公路安全生命防护示范工程K328+376-K318+800特殊路段调查、处置是作为一独立单元并考虑各种安全设施进行综合设置的典型案例，实施过程中做到保证处置措施合理可行，实施后交通运行效率得到提高。为今后使用新版《设计规范》、《设计细则》和《指南（试行）》提供了一个参考案例。