浅析公路交通安全设计

【摘 要】在我国公路交通日新月异的今天，交通安全与人们的生命及财产息息相关，本文基于高速公路主动安全设计的重要性，对高速公路交通安全环境这一复杂的系统进行多级模糊综合评价，构建了一个实用有效的评价模型，并将该评价方法运用于某高速公路交通安全评价中，以验证评价指标体系选取的合理性及有效性。

【关键词】公路；交通安全；安全评价

引言

伴随着我国经济社会的飞速发展，高速公路已经逐渐成为我国现价段综合交通运输系统的重要组成部分，它具有通行能力高、行车舒适、快捷方便以及经济效益好等特点，其建设情况反映着一个国家和地区的交通发达程度乃至经济发展的整体水平。但是根据相关统计资料，我国高速公路交通安全总体形势严峻，各项统计指标的安全程度与发达国家之间还存在较大差距。探索我国高速公路交通事故发生的规律，分析影响高速公路交通安全的因素，做好高速公路交通安全设计与评价工作，在设计阶段消除高速公路潜在的交通事故隐患，改变以往事故发生后再进行防护的被动局面，提高我国高速公路交通安全服务水平，具有重要的现实意义

1 高速公路道路的安全设计

将主动安全理论引入高速公路设计当中时要考虑交通安全，从而可以在道路建成通车后杜绝事故多发点段的出现，取得良好的经济和社会效益。公路线形是车辆运行的直接载体，一经确定就几乎无法改变。任意不安全的设计指标、不良的设计参数组合都有可能造成交通事故。因此，公路线形的设计不但要尽可能满足公路的自身功能，而且要高度重视公路使用者的行车安全。在公路线形设计中，各基本要素在满足国家标准和规范的技术要求的基础上，还要科学、合理地组合各项基本要素，从而确保公路使用者的行车安全。互通式立交是高速公路主要构造物之一，正确地把握互通立交设计要素，合理选择互通立交方案，准确应用技术指标，对于保证行车的安全和服务水平，降低高速公路工程的投资，节约土地，提升公路景观效果等十分重要。目前国内互通立交设计在对互通立交规模的理解、方案选择和技术指标的合理应用等方面存在一些问题。

当前高速公路设计中选取技术指标时以设计速度为依据，导致线形设计存在的弊端体现在以下三个方面：（1）线形设计指标经常采用最低指标；（2）无法保证前后线形组合的连续一致性和均衡性；（3）设计线形与实际的车辆行驶特性不一致。

前后线形组合设计缺乏连续性一致导致建成后的实际运行速度与设计速度不一致，进而导致相邻路段之间的速度差增大，最终出现交通事故率增加的不良后果。

2 高速公路交通安全评价

2.1 高速公路交通安全评价方法

基于上述模糊评价理论基础，本文利用层次分析法建立高速公路交通安全评价体系，再结合权重体系，对高速公路交通安全环境这一复杂的系统进行多级模糊综合评价，构建了一个实用有效的评价模型，如图1所示。

图1 高速公路交通安全评价模型

2.2 评价的具体步骤

根据上文建立的高速公路交通安全评价指标体系，利用模糊综合评价的方法对其进行评价，具体步骤如下：

（1）确定因素集 此处的因素集是指影响高速公路交通安全性的各因素组成的集合；

（2）建立评价集 评价集是由对评判对象可能做出的评判结果所组成的集合；

（3）确定隶属度函数 隶属度表示因素集U与评价集V之间的模糊关系；

（4）确定权重向量 每个评价指标都从某一角度来衡量高速公路交通安全程度，然而各个指标对高速公路交通安全的影响程度则各不相同；

（5）多级模糊综合评价 对于一级指标道路结构U1而言，包括相邻路段速度差和视距满足率两个二级指标；

（6）评价结果处理 在模糊综合评价中，由于每个被评对象的评判结果都是一个模糊向量，可以直接把矩阵B作为最终结果，那么可认为隶属度最大的等级便是评价结果等级。

2.3 安全评价实例应用

京化高速公路二期工程土木至胶泥湾高速公路（以下简称京化高速公路）位于安化市中南部，路线走廊总体呈东北、西南走向。路线起点顺接高速公路一期工程终点即土木枢纽互通，向西南经怀来县、琢鹿县、下花园区、宣化县，终至胶泥湾与张石高速公路连接。路线全长约71.340km。全线采用100km/h设计速度的高速公路的技术标准，其中起点至洋河南段共计55.8km采用双向六车道标准建设，整体式路基宽度33.5m，洋河南段至胶泥湾段16.8km采用双向四车道标准建设，整体式路基宽度26m，桥涵设计的汽车荷载等级采用公路为I级。全线设置特大桥1267m/座，大桥3519m/16座，中桥967m/15座，小桥584m/22座，涵洞14道，隧道3座，互通式立交6处，分离式立交11处，管理处1处，养护工区1处，服务区2处，停车区2处。

该项目按双向六车道高速公路标准建设，路基宽33 . 5m （分离式路基宽2 × 16 . 75m ） ，设计 速 度100kn/h。中央分隔带宽2.0m，行车道3×3.75m，左侧路 缘 带0 . 75m ，右 侧 硬 路 肩3 . 00m （含 路 缘 带0.5m），右侧土路肩宽0.75m。设计中线位于中央分隔带中心线，设计标高及超高旋转轴位于中央分隔带外边缘处。

利用特征向量法分别计算高速公路交通安全评价体系一级指标、二级指标的权重计算结果见表1，各计算结果均通过一致性检验。

以道路路线为例，由隶属函数计算隶属度，形成一阶道路线性评判矩阵如下：

R1=（）

且有：

w1=（0.667 0.333）

B1=w1·R1=（0.333 0.667 0 0 0）

同理有：

路基路面系统B2=（0 0.429 0.571 0 0）

护栏设施系统B3=（0.018 0.900 0.050 0.016 0.016）

交通标志B4=（0.468 0.365 0.026 0.141 0）

交通标线B5=（0.351 0.516 0.083 0.033 0.017）

隔离设施系统B6=（0.022 0.376 0.584 0.012 0.006）

从而有：

B1=（0.207 0.534 0.246 0.010 0.003）

从上面的五维向量可以看出，等级为二级的隶属度最大，可以认定该高速公路的安全情况较好。

3 结语

结合我国高速公路事故特点进行事故成因分析，本文提出目前道路交通事故的传统分析存在的不足之处，合理计算道路交通事故中道路条件因素所占的比例，明确高速公路主动安全设计的重要性。构建高速公路交通安全评价指标体系，通过特征向量法计算得出各级指标的权重向量，对高速公路交通安全环境这一复杂的系统进行多级模糊综合评价，构建了一个实用有效的评价模型，并通过实例验证该评价体系的合理性及有效性。