公路出入口密度与交通安全的关系研究

李开迪

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 550081)

公路出入口密度与交通安全之间有着密切的关系，公路出入口给地方交通集散和出行提供便利的同时，也带来了很多交通安全和拥堵问题。随着社会经济发展水平的提高和城市化进程的日益加快，路网密度不断提高，机动车拥有量迅猛增长。为方便地方交通快速出行和促进区域化经济发展，很多地方道路随意接入，缺乏合理的规划和管控，导致出入口路段事故多发[1]。随着交通拥堵和安全问题逐渐加剧，国内外研究者们已经开始关注公路出入口密度对交通安全的影响。

道路出入口管理手册(access management manual，AM手册)系统分析了交叉口间距、出入口设计[2]。王子豪等学者结合交通流行驶理论建立了集散一级公路接入口最小间距计算模型[3]。李超等学者结合我国道路横向干扰较多的特点，提出出入口当量化及其分类方法[4]；徐建伟等学者提出了当量出入口密度的概念并对一级公路出入口设置频率对安全的影响进行量化[5]。通过对国内外相关研究成果分析可知，对干线公路而言，出入口密度过小容易造成交通事故增加[6]。

目前针对道路出入口密度与交通安全的关系研究大多停留在理论分析阶段，没有定量的分析成果，基本集中在道路出入口位置和间距的设计上，研究结果尚未成熟，且研究对象大多针对一级公路和城市快速路，未对不同等级的道路作全面的调查和分析。

本文通过调查宁波市8条国省道5年的交通事故数据资料，涵盖一级、二级和三级公路40～100 km/h不同设计速度路段，按照公路不同的技术等级和设计速度，将研究公路进行分类统计，以当量百万车千米事故率作为交通事故研究的指标，通过回归分析，建立不同等级公路的出入口密度与事故率之间的函数关系。旨在为公路出入口的接入建设与管理提供可靠的理论指导。

1 数据分析方法

1.1 当量交通事故次数

本文在研究中，考虑到仅依据交通事故次数对事故严重性进行表征是不够的，相同的事故次数，若严重程度不同，其对社会造成的损失及危害程度也不同，不能将不同严重性的事故数简单的累加，因此对于事故次数的统计采用当量事故次数。当量事故次数是根据死亡、受伤，以及经济损失对社会危害性的大小赋予不同的权值，经计算得到。本文采用的计算方法见式(1)。

AEQ=A+k1D+k2W+k3L

(1)

k1=12/C

(2)

k2=2/C

(3)

k3=1/C

(4)

式中：AEQ为当量交通事故次数，起；A为实际交通事故次数，起；D为死亡人数；W为受伤人数；L为直接经济损失，万元；k1为死亡人数折算系数，计算方法见式(2)；k2为受伤人数折算系数，计算方法见式(3)；k3为直接经济损失折算系数，计算方法见式(4)；C为平均危险系数，C=(12D+2W+L)·A-1。

本文采用当量百万车千米事故率作为交通事故研究的指标，其计算方法见式(5)。

(5)

式中：RRQ为当量百万车千米事故率，%；l为研究路段长度，km；AADT为年平均日交通量，本文采用调查交通量，pcu/h；n为交通事故研究时间，本文取3.5。

1.2 出入口密度

出入口密度是指在单位长度内，与主要公路相交的出入口个数，其计算方法见式(6)。

(6)

式中：M为出入口密度，个/km；G为研究路段上出入口个数。

2 基础资料调查整理

2.1 基础数据

本文调查研究宁波市8条国、省道不同桩号路段的技术等级、车道数、出入口数量、交通量等基本资料。同时统计了调研公路上5年的交通事故，数据基数较大，可信度较高。按照公路的技术等级和设计速度，将研究公路进行分类统计，得到研究公路不同等级不同设计速度路段的交通事故调查资料见表1。

表1 研究公路不同等级不同设计速度路段交通事故统计

2.2 出入口密度与事故率关系

通过章节1方法，计算得到研究路段道路百万车千米交通事故率和出入口密度[7-8]。为了直观地表达不同公路等级不同设计速度下的公路出入口密度与交通安全之间的关系，利用回归分析的方法对计算所得数据进行回归拟合，绘制一级公路、二级公路和三级公路不同设计速度下的出入口密度与百万车千米交通事故率之间的关系图见图1。

图1 不同公路等级不同设计速度下出入口

3 结果分析

3.1 相关性

通过回归分析计算相关系数值能够量化表征变量间的相关关系的显著度，验证回归模型的拟合度，相关系数取值与相关程度对应关系见表2。

表2 相关系数与相关程度对应关系

由图1可见，路段上出入口数量越多，密度越大，则交通事故率越大，公路出入口密度与交通事故率呈显著的线性关系。根据回归分析结果可以看出，回归模型相关系数值均在0.5～0.8之间，说明回归模型拟合度较高，出入口密度与交通安全相关性高。另外，出入口间距与密度有密切的关系，公路出入口密度越大，平均出入口间距就越小，则交通事故率随着出入口间距的减小而增加。这是由于公路出入口给主线交通流带来大量冲突和摩擦，密度越大，可能发生事故的概率就越大。同时，过小的出入口间距给驾驶员造成了一定的心理压力，并且车辆的操作性也变得较为复杂，极易引发交通事故。

3.2 交通事故率增长系数

由图1可得出不同设计速度不同技术等级公路的交通事故率增长系数，见图2。

图2 不同设计速度不同技术等级公路的

由图2可知，①设计速度100 km/h以下时，公路的交通事故率增长系数基本上随着公路技术等级和设计速度的提高而提高，也就是说，公路技术等级和设计速度越高，随着出入口密度的增加，其交通事故率增加越快。②100 km/h的一级公路由于设计速度较高，严格控制了出入口数量和密度，因此对主线交通流干扰相对较少，故交通事故率增长系数略有降低。

因此要加强100 km/h以下高等级公路的出入口间距的管理控制，以求降低和减少交通事故，为用路者提供一个安全、顺畅、高效的运行环境。

4 结语

通过上述分析可得，公路出入口密度与交通安全有着密切的关系。公路接入道路越多，与主路交通流产生冲突及摩擦越多，从而形成了较多的潜在事故点，严重影响交通安全。通过对数据资料回归结果分析主要得出以下结论。

1) 公路出入口密度与交通事故率呈显著的线性正相关关系；路段上出入口个数越多，则密度越大，交通事故率越大。

2) 公路的交通事故率增长系数基本随公路技术等级和设计速度的提高而提高，即公路技术等级和设计速度越高，随着出入口密度的增加，其交通事故率增加越快。

3) 得到一级公路、二级公路和三级公路不同设计速度下的出入口密度与事故率之间的函数关系。

研究成果可为道路出入口规划建设与交通管控提供一定的理论参考和指导。但仍存在一定不足，还应考虑出入口密度及沿线交通环境因素对驾驶员心生理特征的影响，从而影响交通安全，有待进一步的深入分析和研究。