公路监理部的两阶段公路整顿评估方法
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作者：郭义胜 李文波 左淑霞 赵军龙 单位：黑龙江省交通科学研究所 沈阳安运集团有限公司
目前,交通事故伤害已排名为全球十大伤害的前列,道路交通事故死亡人数在各类事故死亡总数中约占3/4的比例,且有不断上升的趋势,为此,确定和查明道路交通事故多发点和安全隐患点,并开展安全改造,是预防和减少交通事故的根本手段之一。由于投资的限制,公路管理部门需要快速、准确确定急需要安全改造的路段,以分清轻重缓急,发挥有限资金的最大经济和社会效益。现阶段国内对于事故黑点鉴别、路段安全性评价的研究,要么过分依赖交通事故资料,要么相关方法复杂、所需基础数据较多。受我国交通管理体制现况制约,这些基础数据和资料往往分别被公路管理部门、设计单位和交警等部门掌握,安全改造实施路段鉴别所需的数据资料的采集成本相对较高,给基层公路管理部门的公路安全改造工作带来诸多不便。因此,从公路管理部门自身工作条件和需要出发,提出以公路管理部门易获得的路政交通事故资料、少量实验观测资料为主的两阶段公路安全改造路段鉴别方法。
1现有事故黑点(段)鉴别方法对比分析
现有交通事故黑点的确定方法主要包括:事故数法、事故率法、当量事故率法、事故数质量控制法,以及综合考虑道路交通中的各种危险因素的交通事故黑点鉴别方法,如安全系数法、综合评价法等。(1)常见的交通事故黑点确定方法。此类方法主要基于概率统计思想,主要利用历史道路交通事故方面的资料加以分析,如果分析所得的指标结果显著高于本地路网、路段、或者某一规定的标准值,则将该路段点作为事故多发的危险点加以初步确定。此类方法在获得交通事故数据的前提下较简单、易用。但在实施安全改善工程中我们发现,由于我国交通管理体制的局限性,获取完整的交通事故资料并非易事,且在道路交通系统中,诱发交通事故的因素是复杂的、多方面的,仅用道路交通事故数据衡量道路的安全性具有一定的局限性。(2)安全系数法。核心是用相邻路段的速度变化来评价特定地点的危险性,如果与相邻路段的速度比值小于标准值则认为是危险路段。安全系数法降低了对有关道路条件方面数据的依赖性,很好的从行车速度方面选取了事故黑点路段,但没有考虑其他通常导致事故的因素对行车安全的影响,且在事故多发段成因分析及改善策略制订阶段,仍然需要大量的有关道路条件、交通状况、驾驶特征方面的数据,故安全系数法通常应与事故系数法等方法配合使用才有较好效果。(3)综合指标评价法。基本原理在于考虑到交通事故的发生是多方面不安全因素综合作用的结果,因此有必要对特定路段、路网的交通要素的安全因子选择合适的表征指标,进行综合评价,得出该路段(点)的不安全评价指标值,再将该值与标准值进行比较排序,由此确定道路交通事故黑点。按照所应用计算模型的不同,目前比较典型的有AHP模型、模糊数学模型和粗集理论等。综上所述可见,各种鉴别方法都有一定的适用条件限制。各种鉴别方法虽然都能从不同的角度出发来鉴别事故多发点段,但在实际应用时容易将一些条件(如道路条件、线形或交通量等)忽略,且采用的基础数据对于公路管理部门来说有很大的搜集困难,而如果数据采集不全或者数量不够,又将使鉴别结果的准确性下降。
2两阶段安全改造路段鉴别方法----第一阶段
2.1指标选取目前,我国的公路交通由多家管理的体制现状,必然会导致一定程度上各自为政的局面。道路安全改造问题,尤其是全面、详细的获取公路基础资料、事故资料往往由于各部门之间的利益及管理上的问题,存在一定的困难。故本文在选取指标时主要采用驾驶员心生理变化及速度差,交通事故资料仅作为参照指标。
2.2评价指标(1)当量事故数。交通事故的损失可分为经济损失和人员伤亡。设当地交通事故伤、亡人员的平均赔偿金额为（公式略）(2)驾驶员心率、血压变化。道路条件除了直接引发交通事故和通过对车辆的影响致使车辆发生故障而肇事外,更多的是通过向驾驶员传递道路环境信息的方式间接地诱发交通事故。在试验车上安装八导生物测试仪进行实验,结果表明,驾驶员的心率、血压变化随着道路条件的不同变化较为明显,行驶在危险路段时,驾驶员的心率、血压增长率幅度较大,行驶在较安全的路段驾驶员的心率、血压增长率较小。(3)运行速度差。在试验车上安装GPS等速度测量仪器,测量车辆动态车速,从而可计算出路段之间的车辆运行速度差,速度差越大,路段安全性越差。
2.3安全改造路段初步筛选流程初步筛选安全隐患路段及事故黑点(段)的流程,（图略）(1)如果路段的当量事故数累计频率小于或等于15%,则直接筛选为初步黑点(段)。(2)如果路段的当量事故数累计频率大于15%,则进入心生理负荷及运行速度差的检验,如果行车过程中驾驶员心率、血压等指标出现突变点(增幅大于20%)或路段间的车辆运行速度差超过20km/h,则筛选为初步安全隐患路段。
3两阶段安全改造路段鉴别方法
第二阶段在道路交通系统中,交通行为与交通安全状况有密切的关系,是人、车、路、环境四个方面的因素综合作用的结果,交通行为的突变会引起交通事故的发生,而交通行为在直观上只体现为两个变量,即车辆的行驶速度和行车轨迹。因此在第二阶段,针对初步筛选路段,选取运行速度与轨迹偏移作为评价指标,并建立相应的鉴别模型。
3.1评价指标(1)车辆行车轨迹。车辆行车轨迹为车辆进入弯道路段后车辆左前角经过的路径,实验中所测的车辆轨迹点到外侧边缘线距离主要指车辆左前轮碾压沙带留下轨迹的最左侧距离内侧边缘线的距离。路段测量点布设（图略）(2)车辆运行速度。采用摄像法对弯道路段关键断面的运行速度进行测量,测量断面与轨迹测量相同,各断面间的最大运行速度差,记为Δν。
3.2运行速度-行驶轨迹鉴别模型标定通过对多个路段进行调查与实验,部分行车轨迹及运行速度差数据（表略）即,当0<Δν<10,0<h<0•4时,属于危险程度较低路段,危险等级定为四级;当0<Δν<10,h≥0•4时,属于一般危险路段,危险等级定为三级;当Δν≥10,0<h<0•4时,属于较危险路段,危险等级定为二级;当Δν≥10,h≥0•4时,属于高度危险路段,危险等级定为一级。并且根据此模型将路段根据危险程度的高低排序。
3.3安全改造路段二次筛选流程第二阶段筛选安全隐患路段及事故黑点(段)的流程(图略根据危险路段的危险程度分级模型,通过一定量的观测,即可最终按危险程度从高到低筛选出需要进行安全改造的路段。
4结论
结合我国公路交通管理模式的特点,面向公路管理部门,构建了基于驾驶员心理负荷、行车轨迹、运行速度的两阶段改造路段鉴别方法,其优点如下。(1)基于系统工程的思想对影响交通安全的人、车、路、环境要素综合考虑,且只选取了表征交通安全性的驾驶员心生理指标和两个车辆运行状态指标,避免了常用的鉴别方法过多依靠交通事故资料、公路设计资料,忽略暂时没有发生事故的安全隐患路段的漏查情况等弊端。(2)判别方法简单、实用,易于被基层养护部门掌握使用,只需要采用公路部门巡逻车辆、选取若干驾驶员进行一次全线行车实验,并对选出的备选路段进行一定量行车速度、轨迹观测,即可准确筛选出安全改造路段。