道路线形对交通安全的影响

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月第5期   作者:陈进忠
[导读] 交通事故是多种因素共同作用导致的,道路线形作为道路设计的重要组成部分,对行车安全有直接影响。

        陈进忠
        (重庆交通大学 土木工程学院,重庆  400074)
        摘要:交通事故是多种因素共同作用导致的,道路线形作为道路设计的重要组成部分,对行车安全有直接影响。本文从道路线形设计的角度出发,重点分析平面线形、纵面线形、视距及线形组合对交通安全的影响,并鉴别存在事故的各种隐患因素。
关键词:道路线形 交通安全 隐患因素
中图分类号:U412.33       文献标识码:A
1.平面线形中的安全问题
道路中心线在水平面上的投影称为平面线形,由直线、圆曲线和缓和曲线“三要素”构成。平面线形的主要类型有长直线+短直线,长直线+长曲线,长曲线+短直线和连续曲线,其中直线和大半径曲线组成的线形,从交通、安全、舒适、美观等方面看,是一种较为理想的平面线线形。
1.1直线与交通安全
        直线是线形设计中最简单的线形,具有里程最短、前进方向明确、驾驶操作简单的优点,但难以与地形协调,这在山区道路中尤为突出。
        1)长直线。长直线具有视野开阔、路面顺畅、超车视距较大的优点,驾驶员在看到对向来车时有足够的反应时间。但长直线的线形单调,容易引起驾驶员精神松懈和视觉疲劳,引发追尾事故;同时在这类线形上驾驶员行驶速度一般较快,当遇到半径较小的弯道时,会来不及做出反应。
        2)短直线。在两曲线之间,如果插入过短的直线,会给驾驶员造成一种假象。例如在同向曲线之间,由于直线过短,驾驶员会将同向曲线误认为反向曲线;在反向曲线之间,若曲线半径不足够大,线形看起来会不柔和。这都会导致车辆行驶轨迹偏离正常行驶轨迹,驶离路面,从而引发交通事故。
1.2平曲线与交通安全
        平曲线是较为简单和常用的一种线形,包括圆曲线和缓和曲线。它的作用是与直线连接形成道路整体,调整路线前进方向,以适应地形、地物的变化。
        1)圆曲线。曲线半径较大的路段基本不会对行车安全造成影响,但车辆在连续迂回的曲线道路上行驶时,事故发生率显著提高。平曲线曲率设计不合理是交通事故频发的主要因素,曲线转弯半径过小会造成较大视觉盲区,引起驾驶员的心理紧张,在此情形下驾驶员的反应变慢,易发生交通事故。
        2)缓和曲线。缓和曲线通常设置在直线与圆曲线之间或两转向相同、半径相差较大的圆曲线之间,通过曲率逐渐变化,顺应汽车转向的行驶轨迹,缓和行车方向的突变和离心力的产生。让驾驶员有足够的时间旋转方向盘,并以合适的速度通过此类道路,若道路宽度不足,在遇到对面大型来车时,则易发生危险。缓和曲线曲率变化率不宜过大,否则会使道路线形在视觉效果上产生突变、中断的感觉,不利于驾驶员操作。
2.纵面线形中的安全问题
纵面线形表示道路中线在纵剖面上的投影,由竖曲线和坡度线组成。
2.1竖曲线与交通安全
        竖曲线设置在两坡度不同的坡度线之间,其半径、坡长都对交通安全有着重要影响。
1)竖曲线半径。当凸形竖曲线半径很小时,驾驶员的视距会受到严重影响。在凸形竖曲线道路上行驶时,司机首先会做爬坡运动,当车辆逐渐到达凸形竖曲线坡顶时,驾驶员的视野会出现盲区,此时视距只有几米,对前方道路状况不明,遇到对向来车时会措手不及,极易引发交通事故。
        对于两端都是下坡路的凹形竖曲线,车辆在下坡行驶时视线会逐渐贴近路面,驾驶员的视距会减小。

特别是在夜晚行车时,车辆灯光只能照到近处的路面,导致驾驶员对前方道路状况不明。这增加了交通事故发生的几率,因此凹形竖曲线需要足够大的半径。
 
        2)竖曲线长度。竖曲线的长度不宜过短,根据操作安全的需要,最小长度必须保持车辆3s行程。[1]
如果竖曲线长度过短,坡度变化愈陡峻,引起乘客不适。
2.2纵坡与交通安全
        纵坡是指纵断面上同一坡段两点间高差与其水平距离之比,有着克服高差的作用。纵坡的坡度、坡长都会对交通安全产生影响。
        1)纵坡坡度。一般认为,纵坡度越大,交通事故发生频率越高。国内研究表明,下坡方向坡度为3%时事故率最低,坡度大于5%之后事故率急剧上升。[2]
        2)纵坡坡长。纵坡越大,坡长越长,越不利于行车安全。主要表现在:车辆在爬长陡坡时,行驶速度急剧下降,需要采取降档的措施来提高车辆动力;长时间爬陡坡易使水箱内水温过高,造成车辆动力不足甚至熄火;下坡时制动次数频繁,易导致制动器发热失效,造成交通事故。[3]坡长过短,会导致变坡点的个数增加,车辆行驶的平顺性变差,在连续起伏路段超重与失重现象频繁,引起乘客不适;从路容美观、线形协调和纵面视距方面考虑,纵坡坡长也应有最小坡长限制。最小坡长规定以9~15s行程为宜,在低速路段宜取较大值,高速公路取小值。[4]
3.视距中的安全问题
视距是决定道路安全性的重要因素,公路线形不协调、地物遮挡、前方车辆所形成的视线障碍,会造成视野盲区,导致驾驶员看不到前方道路状况。在我国低等级的道路上,由于处于不完全封闭状态,视距往往得不到保证。
道路拥有足够的视距,是保证车辆安全行驶的一个重要因素。在德国的安全事故中,由于视距不足引起的交通事故占总事故比例达44%;美国加州双车道公路,行车视距小于800m与行车视距大于2500m的路段相比,前者的交通事故率是后者的2.2倍。[5]
        道路弯道内侧如果有植被、边坡、道路附属设施等障碍物,会遮挡驾驶员的视线,引起视距不良。驾驶员行驶至弯道时,无法掌握弯道后面的道路状况,特别是如果弯道内侧设有小路或道口,当有行人、车辆、牲畜出入道口时,驾驶员来不及发生反应,造成交通事故。
4.平纵组合与交通安全
平纵线形组合设计是在满足车辆动力学要求的前提下,运用透视图法或线形图法进行视觉分析,研究如何满足视觉的连续、心理的舒适及与周围环境的协调,再对平、纵面线形进行适当调整,使平纵面线形组合合理,达到道路线形平顺、圆滑、舒适、美观的效果。
线形设计质量的优劣直接影响着驾驶员的心理和生理状态,平纵线形指标协调、组合得当,有利于行车安全,不应以追求某个路段线形的高指标而忽略前后路段的衔接协调。线形的突变如大小半径平曲线对接、陡坡急弯组合、隧道洞口线形不连续等,都易引发交通事故。
5.结语
        道路线形设计的好坏关乎人民的生命财产安全,在设计时必须高度重视。道路线形设计要遵循“以人为本”的理念,综合考虑直线、平曲线、纵曲线和坡度等因素对行车安全的影响,采取科学、合理的措施优化线形组合,以此保证驾驶员及乘客的安全性和舒适性,减少交通事故的发生率。
参 考 文 献:
[1]贾圣玮. 高速公路线形安全性评价研究[D].东北大学,2007.
[2]张铁军,唐琤琤,宋楠.公路安全保障工程对下坡急弯路段车辆运行特征影响分析[J].公路交通科技,2007(01):130-133+138.
[3]袁伟,付锐,郭应时,冯红运.考虑坡长因素的纵坡坡度对交通事故的影响分析[J].公路交通科技,2008(05):130-135.
[4]马学谦. 高山区公路施工便道平、纵技术指标研究[D].长安大学,2018.
[5]李文波,刘东波,谭山,郑芳.山区双车道公路视距与交通安全的关系研究[J].黑龙江交通科技,2007(12):149-151.
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