公路交叉口安全诊断技术研究

(重庆交通大学土木工程学院 重庆 400074)

一、引言

干线公路平面交叉口是多个不同方向来车交汇的地方，是道路交通网络中的节点，在公路网系统中有着重要的地位。同时，由于多个方向来车汇于一点，平面交叉口也是交通事故多发的地点。

(一)国外研究现状。为了减少公路平面交叉口事故的发生，国外研究者做过大量的、系统性的研究，分析了大量的数据，形成了较为成熟的理论和较完整的研究体系。

联邦德国的拉波波尔特在对交叉口方案和带有方向岛方案比较时，提出交叉口危险度评价模型。前苏联的洛巴诺夫在分析平面交叉口处交通事故统计资料的基础上，考虑不同方向的车流量、转弯半径以及车流之间的交角，提出了确定交叉口交错点(分流点和合流点)处可能发生事故的计算模型[1]。美国政府从国家战略层面制定的国家和州交通安全战略，不仅从工程和管理的角度，还从使用者、执法者及教育的角度制定切实可行的交通安全战略，明确交通安全改善的定量指标[2]。

(二)国内研究现状。同济大学对交通事故点的分析，北京工业大学在交通安全评价理论方面的研究，长安大学在车辆安全方面的研究及东南大学在公路安全性的研究等。这些针对我国交通安全状况的研究，为进一步系统地研究公路平面交叉口的交通安全诊断方法打下了初步的基础。

正因为交通冲突法存在上述问题,本文采用了非事故预测、宏观的、快速的安全诊断技术方法,达到快速、有效提高公路平面交叉口安全性能的目的[3,4]。

二、平面交叉口安全诊断技术

(一)层次分析法

层次分析法，简称AHP(Analitycal Hieracrhy Porcess)，是由美国运筹学专家T.L.Satty于20世纪70年代中期提出的决策方法。[5]其基本过程是:首先将复杂问题分解成递阶层次结构.然后将下一层次的各因素相对于上一层次的各因素进行两两比较判断，构造判断矩阵，通过对判断矩阵的计算，进行层次的排序和一致性检验，最后进行层次总排序，得到各因素的组合权重，并通过排序结果分析和解决问题。这种方法具有需求的信息量少、决策过程花费的时间短等特点。[6]

(二)理论结构

通过现场调研和资料整理收集调查后，便可根据调查结果对交叉口交通安全进行分析，最终找出交叉口存在的所有安全隐患。但由于每个交叉口所处的环境各不相同，不同的交通安全问题对同一交叉口的交通安全影响程度不同，有一些显而易见而且发生次数很多的交通安全问题反而对交叉口整体的安全影响并不大，不一定会造成严重的交通事故。相反，有的问题并不明显，出现次数不多的问题，一旦出现便会造成严重的后果。因此本文使用显著性和造成事故可能的严重性程度这两个重要评价指标来建立安全诊断排序模型(见公式1)，从而客观地对交通安全问题进行诊断，找出影响公路平面交叉口交通安全的主要因素。

Y=W1Ci+W2Si(i=1，2，…，n)

(1)

式中Y——交通安全隐患重要度指数。Y值越大，问题排序越高，问题越要优先解决。W1——显著性指标权重；Ci——某个安全隐患显著性的分值；W2——可能造成事故严重程度指标的权重；Si——某个安全隐患可能造成事故严重程度分值；i——所调查交叉口存在的第i个交通安全隐患；n——所调查交叉口存在的交通安全隐患数。

(三)权重的确定。对现有模型采用回归分析的方法进行权重的确定。为了科学合理地获得主客观数据，本文选取了宁夏境内G110国道上15条有不同程度交通安全隐患的交叉口，进行了客观数据的采集和主观数据的获取，得到了每个问题的显著性和严重程度指标的分值，并组织了多名交通工程技术人员,按照相应的依据进行主观评分。将调查到的数据进行多元线性回归分析,运用MATLAB计算得到回归方程为：Y=0.35Ci+0.65Si(R=0.9)

(2)

对回归方程2进行复相关系数(R)检验，检验结果显示R值接近于1,表现出良好的相关性，可以证明回归方程的合理性。

三、实际应用

(一)工程概况。本工程起点位于宁蒙省界麻黄沟，经惠农、红果子、大武口、简泉农场、崇岗镇至终点平罗县于暖泉。项目路线全长93.46km，起止桩号为：K1110+800～K1204+000，设计速度60公里/小时。

(二)现状分析与问题确定。K1128+500信号交叉口由G110线与一条二级公路Y型交叉而成，且为有中央分隔带的双向四车道公路。此交叉口通过加铺转角、设置标线导流岛，配合交通标线进行渠化设计。

经过现场调研以及对交叉口个隐患进行评分后，通过对各隐患的显著性以及事故严重性进行分析后，得出各隐患交通安全隐患重要度指数Y值，并对其大小进行排序，最终确定了该交叉口主要存在以下安全隐患。

①标线磨损严重，视认效果较差。导向箭头标线、停止线、导流岛标线、对向车道分界线磨损严重，现场辨识较难。②主干道红绿灯因为光线照射的影响，导致驾驶员开车到很近的位置才能看清红绿灯，从而发生闯红灯事故；次干道红绿灯设置较为隐蔽，导致驾驶员无法看清，易导致交通混乱。③G110线左转未渠化。④标线导流岛过长。⑤标线导流岛效果不好。

(三)改善对策

通过对交叉口各项条件的分析，结合现有的理论与经验，经过论证，针对以上问题，改善建议如下：①重新布设导向箭头标线、停止线、对向车道分界线。②将标线导流岛改为凸台导流岛。③将支路信号灯移动到凸台导流岛内。④处置左转导向箭头、停止线。⑤移除多余的的标线导流岛。

四、结论与展望

安全诊断技术拥有所需数据少、速度快等优势，可以在掌握数据较少的情况下快速找出交叉口存在的安全隐患，比较适用于交通数据管理相对不完善的地区。

但这种方法也有其自身的不足之处。该方法是通过专业人员的评分来确定交叉口安全隐患重要程度的，主观性太强，过于依赖专业人员的专业水平。如何让评分更加客观还有待研究。