基于交通事故数据的高速公路隧道路段安全性分析

赵 飞，李洋洋，韩 晖

(北京中交华安科技有限公司 北京市 100088)

0 引言

近几年，高速公路建设技术水平显著提升，长大桥隧、隧道群以及特长隧道数量也不断增加[1]，尤其是我国南方地区，作为高速公路上特殊的构造物，伴随着道路交通车辆的增多交通事故的数据也在不断的增加，如何降低公路隧道交通事故的产生及降低事故已成为目前迫切需要解决的交通问题。针对高速公路隧道对交通运行安全性进行分析，探寻隧道安全性，提高高速公路的服务水平。

目前对高速公路隧道安全性分析的研究出现热潮，王乾等[2]研究城市道路隧道安全事故相关特点和规律，提出相应的预防对策和建议。宋杰等[3]基于因素-时间变权模型从人、车、隧道、交通环境、管理方面对公路隧道群运营期安全性评价研究，得到安全风险因素，为动态管控提供了重要的理论支持。汤乾斌[4]从道路环境、交通运行环境、机电设施、交通工程设施等方面对隧道安全性进行了分析，通过灰色关联分析法建立了隧道安全系统评价模型。马壮林等[5]对京珠高速中隧道交通事故严重程度的影响因素选取，建立Logistic回归模型并应用检验效果较好。周晶晶[6]对越江隧道现状、事故规律和影响因素研究，建立模型分析事故严重程度影响因素，提出隧道设计及运营建议。刘志伟等[7]分析了隧道交通事故原因和分别特征等，调查车辆速度轨迹和驾驶心理特征，以采取措施提高隧道行车安全。通过对隧道事故发生规律或对隧道安全性评价的研究居多，但缺少通过隧道事故情况分析隧道安全性问题，以数据为依托，探讨隧道中人、车、路、环境、管理等因素对隧道事故发生的影响，通过设计、施工技术、运营管理等手段降低隧道内事故的发生及伤害。

1 公路交通事故分析

交通事故数据能直接反应车辆在公路上行车的安全性，选取京昆高速、二广高速和晋阳高速等13条公路1000多起交通事故进行分析：高速公路事故大多数发生在普通路段，约占76%，其次是桥隧路段占比15%左右，伤亡人数和死亡人数分别占14%、16%，属高危路段。

通过图1可知，隧道发生的交通事故总次数在各路段类型中仅次于桥梁，死亡率也达到了25%左右，但隧道每公里交通事故次数要高于普通路段，作为高速公路上具有复杂环境和特殊结构的路段，隧道的安全运营是高速公路运营中的重点。因此通过对隧道路段交通的安全性进行分析，剖析事故发生原因，制定相应的管控措施，从而降低隧道交通事故的发生率，提高隧道运行安全服务水平。

图1 路段类型与伤亡人数、死亡率分析图

2 公路隧道事故原因分析

2.1 隧道事故数据分析

以京昆高速、二广高速和晋阳高速等13条公路为依据，对其所运营隧道事故数据进行整理分析。从时间上看，隧道事故在6月和8月多发，其次是3月和9月，剖其原因主要因为我国夏季普遍降雨量大，而春秋季节多雾天，导致交通事故多发；从一天中事故发生的时间看，多发生在下午2时至3时和4时至5时，该时段受光照光线影响，隧道出入口易出现视觉误差等原因导致隧道事故发生率较高，可采取必要的警示标志或出入口遮挡棚等，避免事故的发生。

图2 事故与月份、时间分布关系图

从空间看，隧道发生事故地段平直路段与弯坡路段比例在7∶3左右，尤其是特长隧道。根据驾驶员生理、心理因素的变化情况，由于隧道环境条件差，长直路段产生的眩晕极易导致驾驶疲劳，操作不当发生交通事故。在设计规划时应注意避免隧道内长直路段的出现，选用线性较好的路线，以降低运营安全风险等级。而在交通事故中，人的不正确操作和不安全行为导致事故的发生比例较高，大部分的事故原因均和人的因素有关，加大驾驶人员交通安全培训和宣传交通安全知识的力度，采取必要的交安设施和诱导系统，是提高隧道安全的重要途径。

图3 隧道事故与道路线性关系图

图4 隧道事故原因分析图

运营期间交通事故数据分析中，隧道事故车辆类型主要以小客车和重型货车为主，其次是汽车列车、小客车和小货车，但小型面包车、汽车列车和重型货车的死亡率远高于小客车的死亡率，由此隧道事故中重型货车的事故次数和死亡率均在前列(见表1)，对大重型货车的监测监控是减少事故发生和死亡人数的关键。

表1 交通方式与事故占比、死亡率分布关系图

在事故类型中大多数为碰撞型事故为主，刮撞行人和自身摺叠的死亡率却很高(见表2)，对公路隧道管理水平和车辆本身质量均提出了更高的要求。

表2 事故类型与事故占比、死亡率分布关系图

2.2 隧道安全因素分析

基于隧道交通事故数据分析，隧道作为公路的危险地段，其情况复杂、因素多变，隧道交通事故的产生主要受隧道环境条件、人因因素和运营管理等影响，深入剖析其事故因素极大影响着隧道交通运行的安全性。

(1)隧道环境条件

隧道环境条件是影响公路隧道安全行车的客观因素，主要有隧道线形(平纵断面)条件、隧道长度、隧道坡度、隧道路面情况等，交通量和交通组成也会影响着隧道安全运行状况。

对于长直隧道、线性差和视距差的隧道、横纵断面参数不足的隧道、路面情况不稳定的隧道，更容易引起事故的发生；隧道区域前后运行速度的不协调，大型车辆居多的情况下，隧道内部能见度差，不能及时发现路面情况，极易引起追尾碰撞事故；交通量大、服务水平等级低的隧道安全风险等级增高，公路隧道一般运行速度较高，更加大事故的发生率。

(2)人因因素

在交通事故发生过程中，驾驶员操作失误是一个重要原因，因此驾驶员的心理稳定和驾驶状态是影响着公路隧道安全运行的主观因素。由于公路隧道有“黑洞”、“白洞”现象，造成驾驶员状态的改变，尤其在昏暗条件下，驾驶员的注意时间变长，驾驶状态发生明显的变化；驾驶员的年龄、驾驶年限、不同的照明条件的变化等，是影响驾驶员的视觉和心理状态的重要因素。

在公路车辆行驶过程中，驾驶员的视锐度下降，空间辨认距离变短，观察能力下降，易发生交通事故；由于环境的变化，感知视觉敏感度降低，注视时间变长等心理状态的改变，不利于行车安全。通过改善隧道内部环境和增设警示提示设施，利用运营管理水平减少驾驶人员的心理变化状态，降低发生事故概率。

(3)运营管理

公路隧道运营管理是影响着隧道安全运行的重要因素，包括隧道的机电设施、交安设施、安全消防设施在内的运营管理都能起到减少甚至消除事故的作用，通过管理方式规避客观和主观因素，降低事故发生的可能性，是切断事故发生的重要途径。

隧道需配套相关设施，保障隧道内部的行车安全，是公路隧道安全的重要手段。照明设施和亮度变化直接影响行车视觉感受，良好的照明设施是减少隧道事故的重要方式；设置防撞设施、警示标志和标线，尤其在紧急停车带区域增设交安标识和诱导系统，以保证隧道安全有效，提高运营水平。

图5 公路隧道安全性分析示意图

事故等级与人因因素、管理因素和隧道环境相关性分析见表3，事故等级高低与管理因素有很大联系，其次是人的因素，通过提高隧道运营管理水平和提高驾驶员的交通安全意识，是减少重大交通事故的重要手段，降低隧道事故等级的重要方法是增强交安设施和诱导系统的使用，合理的照明条件和机电设备，有效的消防设施，能够极大地减少隧道事故的发生和降低事故死亡率和事故等级。通过对驾驶人员的安全教育和运营管理水平提升，有效减少隧道事故发生，降低事故的发生等级，减少人员的伤亡。

表3 事故等级与人因因素、管理因素和隧道环境的相关性分析

3 结论与建议

通过对公路事故、隧道事故数据分析得到隧道路段作为公路交通事故的多发路段，多发生在夏季，其次是春秋季节，下午是事故多发时段，大部分的事故原因均和人的因素有关；事故车辆类型主要以小客车和重型货车为主，但小型面包车、汽车列车和重型货车的死亡率远高于小客车的死亡率，对大重型货车的监测监控是减少事故发生和死亡人数的关键；事故类型大多数为碰撞型事故，刮撞行人和自身摺叠的死亡率很高。以人因因素、运营管理和隧道环境条件三大方面分析隧道安全性问题，找到影响隧道安全行车因素，减少影响因子的出现是降低事故的根本，提高隧道管理水平是降低事故等级的重要途径，加强驾驶人员的安全行为和培养良好心理状态是降低事故率的关键。