山区高速公路交通事故分布特征与安全提升对策*

梁 超 熊 坚 田毕江 鲍彦莅 李 丹

(1.昆明理工大学交通工程学院 昆明 650500； 2.陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室 云南省交通规划设计研究院 昆明 650031)

受复杂地形地貌、自然环境等因素限制，我国西部山区高速公路在设计时平纵横线形指标过低现象无法避免，且一些不合理的组合线形较为常见，局部路段设计甚至需要采用低限、极限乃至超出标准规范要求的设计指标。在安全防护设施、监管技术与应急管理不到位的情况下，重特大交通事故时有发生，容易造成极大的经济损失和恶劣的社会影响[1]。开展山区高速公路运营安全隐患及风险特征辨识，定量评估其安全性，针对性地制定优先处置措施，是我国公路建设和运营管理水平提升的关键。

许多学者对交通事故的特征分布及其致因机理进行了研究。Richard等[2]在对坡度对车速与事故率影响分析的基础上，提出了爬坡车道的设计标准。美国AASHTO[3]于2010年发布了公路安全手册(Highway Safety Manual)，详细整理了美国在道路安全理论、管理、预测方法及修正模型、处置对策等方面的最新研究成果。王建军等[4]从宏观角度分析了高速公路交通事故，认为高速公路交通事故具有重特大事故比率较高、尾随相撞事故比例大、受气候因素影响大、驾驶员和车辆性能是事故主要原因等基本特征。常宇等[5]通过分析我国高速公路交通事故发生的时间、原因、肇事车型等特点，探寻了高速公路交通事故的特点规律。钱洪波等[6]针对大货车交通事故分析了其事故部分特征，得出大货车交通事故具有一定规律性并提出相对建议。马壮林等[7]采用相关性分析方法，研究了潜在影响因素与连续下坡路段交通事故时空分布的相关性。然而，受道路环境、线形条件、交通管理等不同因素的影响，每一次交通事故的发生有其共性和特殊性，有关整改措施在山区高速公路的适用性及安全性仍有待检验。本文借鉴这些学者的研究成果，对云南某山区高速公路的事故特征进行分析，研究其致因机理，为事故多发高危断面的甄别及主动干预提供科学的依据，并相应提出改善山区高速公路安全行车条件的处置措施。

1 数据描述

选取云南省山区A高速公路为研究对象，其平纵图如图1所示。该高速具有明显的山区高速公路的工程特点：线形指标中多处参数中使用了极限值，急弯陡坡组合路段较多，桥隧群较多，且不良气候条件多发。随着该高速公路交通流量的逐年增加，此段交通安全形势呈恶化趋势，交通安全综合处置措施保障技术需求将更加凸显。

图1 高速公路平纵图

调研了A高速公路2010-2014年的交通事故数据、设计资料、现场道路条件等基础数据。交通事故数据记录(部分)示例如表1所示，数据字段包括：事故编号、事故发生时间、事故地点、死亡人数、受伤人数、财产损失、天气、事故行态、事故认定原因。

表1 交通事故数据记录表(部分)

2 事故分布特征对交通安全影响分析

2.1 时间分布

该道路交通事故的时间分布特征如图2所示。在白天，08:00-09:00交通事故发生次数最少，此后呈上升态势，至15:00-17:00达最高，此后呈下降趋势。其中，08:00-09:00事故少是因为早晨驾驶员工作状态较好，交通量相对较小，此后随着出行交通量的增加(下午15点达到出行高峰)，以及驾驶时间的持续增长，发生交通事故风险呈递增态势。而在夜间，20:00-21:00交通事故较明显增加，此后整体呈下降态势，但在凌晨02:00-03:00及06:00-07:00，事故发生次数较明显增加，这是因为20:00-21:00左右，夜间短程出行/返回的交通量增加形成晚高峰，发生交通事故的风险增大，而在凌晨02:00-06:00事故多发则多是因为连续疲劳驾驶诱发。

图2 交通事故时间分布图

2.2 线形分布

道路线形条件主要包括平面线形、纵断面线形和横断面组成，是驾驶员行车的直接物理载体。大部分交通事故由不良道路几何设计所导致的不良行车条件直接诱发，在交通事故的众多因素中，由路域要素直接(不良组合)或间接(生心理变化)引起的交通事故占比高。根据不同线形指标及其组合条件下交通事故的分布特性，在复杂道路条件、多样气候、驾员行为、特殊构造物等多因素的耦合作用下，山区高速公路交通事故的分布具有其独特性和多样性，难以采用统一的范式或关系规律进行描述，往往表现出较明显的分段集聚特征，以平曲线半径和纵坡坡度为例，其事故分布特征如图3所示。可以看出，在平曲线半径400～500 m，800～1 200 m范围内交通事故频发，这是因为在小半径下驾驶员会谨慎驾驶使事故发生得到控制，而在这2个范围内驾驶员心理上的放松加上对路段行车风险预判不足使得事故数增多；而在纵坡坡度为-3%左右时，驾驶员主观认为行车条件改善从而放松警惕，加上特殊道路条件的影响使交通事故频发。

图3 交通事故分布图

2.3 驾驶行为分布

该道路交通事故原因认定驾驶员因素分布如图4所示。在所有事故中，不安全驾驶行为、操作不当、未保持安全距离、不按规定行驶、变更车道是诱发交通事故的主要驾驶员因素，其中，不安全驾驶行为约占事故总数的50%，操作不当和未保持安全距离占比分别达22%和10%。这表明，不安全驾驶行为和操作不当造成的交通事故严重度大、事故发生频率高。需要注意的是，由于未保持安全距离、不按规定行驶及变更车道等诱发的严重事故数量占比高(约20%)，社会影响恶劣，应当引起交通管理者重视，适当加强相关教育、管理。

图4 交通事故驾驶行为分布图

2.4 事故形态分布

该道路上交通事故形态分布如图5所示。在主要的事故形态中，碰撞固定物占比最大，达60%；其次为碰撞运动车辆，达20%；侧翻占比也相对较大，占总事故数的13%，再其次为碰撞静止车辆。需要注意的是，这3种事故形态的发生多是由于车速过快造成的，可见山区高速公路超速行驶将导致交通事故严重程度和数量将明显增加，需要交通管理者制定行之有效的限速策略，加强车速控制。

图5 交通事故形态分布图

2.5 天气条件分布

不同天气条件下该道路交通事故分布特征如图6所示。晴天的交通事故次数和死亡人数总量上是最多的，占事故总数近75%。阴天和雨天发生事故概率最高、事故最严重。雾天交通事故发生虽然占比约3%，但是雾天行车仍存在较高的安全隐患，其事故率较低的原因是大雾天气下多数高速公路会被封闭。

通过分析，阴天和雨天由于能见度降低，路面相对湿滑，加之驾驶员违规超速驾驶，交通事故多发，但由于雨天驾驶员自身安全意识较高，驾驶更为谨慎，雨天交通事故伤亡人数及严重程度较阴天小。

图6 交通事故天气条件分布图

3 安全改善对策

根据国内外高速公路交通安全管理策略及实践的技术经验[8-10]，在对山区高速公路交通事故分布特点及致因分析的基础上，对山区高风险路段提出安全改善对策。每一项对策都需要根据实际事故致因及其严重度，结合环境条件、施工预算等多方面因素共同决定，分阶段有序地实施安全提升工程，旨在建立一个山区高速公路的事故防控体系。具体安全改善对策如下。

1) 车速控制。一方面加强点测速与区间测速；另一方面设置减速标志、振动标线等限速设施，同时必要时在局部路段限速结束的地方设置取消限速标志。

2) 安全设施。完善标志、标线，在长大下坡路段视情况增设停车区、自救匝道、爬坡车道。其次，在事故多发段设置路边轮廓线、路肩隆声带等警示设施。对于自救匝道和爬坡车道的设置应主要考虑车辆制动失效事故统计资料，同时兼顾下坡路段坡长和坡度、下坡方向日交通量，以及货车所占比例、坡底的情况、下坡路段的平面线形、货车失控事故的严重性等因素。

3) 安全管理。加强对驾驶员的教育管理，禁止酒后驾车、疲劳驾驶；适当路段采取禁止变换车道，进行行人围挡，在长大下坡路段加强对大型车的制动检查等措施，增强出行人的交通安全意识。

4) 紧急救援。建立围绕高速公路交通事故的紧急救援系统，保证信息畅通、反应迅速、车道畅通，针对交通事故做好伤员救治、交通疏导等工作。

5) 环境监测。对气象、自然灾害进行监测，利用可变信息板及时发布不良气候现象的相关信息，并采取可变限速等应对措施，控制车辆通行，避免发生交通事故。

4 结语

本文以历史交通事故数据为基础，采用统计分析的方法研究了典型山区高速公路交通事故分布特征，结果表明：当天交通事故数量呈上升趋势，至17：00达最高，在夜间02：00点和06：00事故率偏高；在特殊路段和特殊行车条件下呈现分段聚集特点，而不安全的驾驶行为是事故发生的重要致因，碰撞固定物与碰撞运动车辆是最主要的事故形态，不良天气下事故发生严重程度高，存在较高安全隐患。根据统计的事故分布规律，针对各种影响因素归纳了高风险路段的交通安全改善的对策措施。由于高速公路交通事故的分布特性具有时空异质性(temporal spatial heterogenity)，未来需要收集更多的数据样本，以研究交通事故分布规律的时空异质特性，建立数据库并提出针对性交通安全控制措施。