文|本刊记者 李佳芯 图|由受访者提供
随着我国经济的快速发展,公路隧道数量日益增多,成为我国实现快捷、安全、高速运输的重要设施。作为打通地域限制的关键,公路隧道无疑让天堑变通途,盘山路变直线,长途变短途。在给人们生产生活带来便利的同时,公路隧道内发生的各种风险事故也造成了巨大的影响。由于公路隧道结构设施复杂、环境封闭、逃生救援困难,一旦发生交通事故,易造成重大的人员伤亡和经济损失。如何确保公路隧道交通安全,减少公路隧道中交通事故的发生?本刊记者专访了武汉理工大学教授、博士生导师杜志刚。
本刊记者:与普通道路相比,公路隧道存在哪些交通安全隐患?改善公路隧道交通安全具体措施有哪些?
杜志刚:公路隧道结构特殊,具有空间封闭、出入口环境剧烈过渡、内部低照度运营普遍、救援困难等特性,存在较多交通安全隐患。一是隧道出入口易产生黑白洞效应,难以辨识隧道内交通信息,尤其是前车及路侧障碍物,引发不良驾驶行为。二是隧道内外视线诱导设施不连续、不一致,导致驾驶人难以及时感知并调整车辆的速度和位置。三是隧道中部视觉环境单调,参照物少,驾驶人长时间行驶后,会在视觉和心理上产生疲劳感,出现注意力不集中、反应迟缓等情况。四是隧道路段与普通路段路侧净区有较大差异,隧道外路段有较宽的右侧硬路肩,便于车辆应急通行及救援;隧道内缺少硬路肩,道路边线离隧道检修道路缘侧向净距只有0.25-0.5米,易撞击检修道或侧壁。五是隧道内与隧道外普通路段有显著的车速差,高速公路隧道外限速一般为100-120公里/小时,高速公路隧道内限速一般为80公里/小时,车辆进入隧道过程,车辆会有显著的减速行为,容易导致较大的车速差与追尾。六是隧道内外路面抗滑性能过渡不连续,特别是雨雪、冰冻天气下,导致隧道洞口处的路面附着系数急速降低,与隧道内有显著差异,车辆易因侧滑、方向失控而发生事故。
为消除公路隧道带来的不利影响,可采用以视线诱导为主的改善思路,缓和隧道出入口剧烈过渡和加强中部的弱视觉参照环境,同时需要兼顾隧道出入口的防撞及照明过渡。具体改善措施有以下几方面:一是在隧道外增设识别段(入口前)、接近段(入口前)、驶离段(出口后)视线诱导设施,实现驾驶人对隧道环境的早发现、早适应。二是隧道入口前设置缓和过渡的防撞设施,需要与视线诱导设施协同设置,并保持隧道接近段、入口段视线诱导的连续性、一致性。三是在隧道口设置长生命周期的遮光棚,建议采用混凝土结构或钢结构,可以缓和照度、空间剧烈过渡,降低隧道出入口照明亮度要求。四是对隧道洞口混凝土路面进行防滑处理,并及时清洗养护路面,确保隧道出入口路面抗滑性能连续。
本刊记者:结合目前城市长大公路隧道存在的交通安全问题,您认为在交通安全应急设计上应注意哪些问题?
杜志刚:城市长大公路隧道多为下穿隧道,存在线形条件不良、出入口光环境过渡剧烈、应急车道缺失、应急诱导不足等问题,一旦发生事故,易导致隧道两端大规模区域性交通拥堵,易诱发群死群伤。因此,应注意在交通安全应急设计上下功夫。
首先,满足用路人的应急需求(路权、人因、驾驶任务)。在交通事故、火灾、水灾等灾害发生时,逃生门、逃生梯、逃生井及检修道等有助于人的疏散逃生,保障用路人的应急路权。目前城市长大公路隧道人行逃生通道往往将用路人引导至对向隧道或隧道下层空间,不符合用路人逃生习惯,逃生路径及逃生时间相对较长。因此,推荐优先设置直通路面的向上逃生梯(500-750米/道),保障用路人应急路权。信息能否被用路人迅速感知、准确判断,是及时决策与疏散逃生的基础和保障。建议信息设置满足人因需求,在隧道外采用大型可变信息板,隧道内可采用可变信息板与定向广播相结合,将隧道内应急管控信息及时发布给驾驶人,帮助驾驶人辨识危险、避开危险。
其次,隧道因事故发生火灾时,烟雾会大大减弱隧道照明和应急照明的发光性能,当人行横通道、车行横通道洞口不显著时,驾驶人难以辨识逃生通道,从而错过逃生时机。而应急设施养护清洗频率不够,逃生门难打开,消防设施易失效,也增加了逃生难度。因此,要设置高显著性的应急逃生设施,并提升应急设施养护清洗频率,增加逃生可靠性、适用性。
此外,普及隧道逃生知识和进行多部门联动应急演练,满足应急交通管理需求。驾驶人普遍不了解城市隧道内各种应急逃生设施,也缺少隧道应急逃生演练,应注意加强城市隧道应急设施的宣传教育,提升出行者的安全理念。同时,将隧道应急逃生引入驾驶培训,培养驾驶人在城市隧道发生紧急险情时应急应变处置能力,提升自救能力。
本刊记者:什么是智慧型公路隧道?其应用对加强高速公路隧道交通安全管理起到了哪些作用?
杜志刚:智慧型公路隧道是指将云计算、物联网、移动互联网、大数据等信息技术综合运用于公路隧道运营管理领域,实现公路隧道安全服务水平大幅提升。它的应用为高速公路隧道交通安全管理带来了变革与创新。
一是基于大数据、深度学习等相关技术,得到高速公路事故多发区域、多发时段、多发类型的数据,并给出相应的优化措施,降低高速公路交通事故率、事故严重程度。二是基于交通卡口等监测设备以及各类传感器,获取车辆数据以及隧道数据,实现高速公路隧道交通环境实时全息展示,及时排查安全隐患。三是基于多源数据、图像分析、三维可视化、交通仿真、事故疏散仿真等技术,建立高速公路隧道智能应急系统,实现交通事故智能预防与高效处理。四是基于信息技术与多源数据融合,实现人、车、路、隧道环境的协同管控。根据人与车的实时状况,动态调节高速公路隧道环境,实现高速公路隧道交通安全水平最优化、通行能力最大化、能耗最低化、隧道运营管理成本最小化。通过隧道内显示屏、语音播放、交通标志、无线电、视频等方法将高速公路隧道交通信息实时状况反馈给驾驶人。
在具体应用上,如在高速公路隧道内设置的交通安全监控系统,可以实时对隧道内行驶的重点车辆、异常事件、交通违法等交通运行状况进行监测、提醒和记录,确保影响交通安全的异常事件第一时间被发现和排除,预防交通堵塞和二次事故。如车辆发生抛锚等异常事件未在正常时间内驶离隧道,系统会发出弹窗和声音告警,并追踪车辆位置,以便第一时间启动相关应急预案,避免事故发生。