公路安全性评价与安全设计
（交流材料）
交通部公路科学研究院
周荣贵 2010年3月
公路安全性评价与安全设计要点
1、引言
改革开放三十年来，特别是1998年以来的近10年，公路交通实现了跨越式发展，高速公路里程年均增长5千公里，截至2009年底，全国公路总里程达到373.02万公里，其中高速公路6.5万公里，初步形成了以北京为中心，横贯东西、纵穿南北、覆盖全国、连接周边的等级公路网络。我国的公路建设只用10余年的时间就走过了西方发达国家（半个世纪）的发展历程，取得了举世瞩目的成就。
然而与我国高速公路建设成就不和谐的是交通安全形势不容乐观。特别是地形复杂地段和互通立交区域内，交通事故的绝对量与相对水平居高不下，事故严重程度和人财物损失也相对较大。据资料统计，国外高速公路每百公里事故发生率仅为普通公路的1/3，每百公里的事故死亡率仅为普通公路的1/2~1/10，而交通流量却是普通公路的10倍左右。高速公路被认为是安全程度最高的公路。但是，目前我国高速公路交通事故的发生率、死亡率与国外发达国家同类型公路的交通事故相比要高出很多。高交通事故不但给国家和人民生命财产造成巨大的经济损失，还破坏了公路的基本服务职能，使得国民最基本的安全出行需求无法保障，给交通行业带来了极大的负面影响。
通过对交通事故调研及生成机理的研究发现：公路交通事故的发生与道路使用者、道路设计、交通流与车辆、交通环境等影响因素有着系统的关联。如果产生交通事故的几个因素同时存在，则交通事故难以避免。但如果（消除）其中一个诱因特别是消除道路本身的安全隐患，就会有效地阻止交通事故的发生或极大地降低事故的严重程度，从而改善公路的整体交通安全水平。
公路是一条三维空间的带状实体，一旦路线的几何参数确定并按设计规范建成通车后，其安全性能即安全空间也就确定了。换言之，正是由于道路设施能提供一定的安全空间，那么在良好的道路环境、驾驶行为与车辆状况下，是可以保障行车安全的；但当道路系统中环境、驾驶员与道路设施等其他因素产生变化时，就会使道路交通原有的安全空间缩小，使交通事故风险上升。如果产生交通事故的几个因素同时存在，则交通事故难以避免。
1
在交通管理部门提供的交通事故报告中，引起交通事故的最主要原因是由于机动车驾驶员失误，比例高达87%，而道路因素不足1%。
如果由此而得出结论，认为道路条件在交通事故中的作用是微不足道的，这不仅不符合事实真相，并且还会使道路工作者忽略自己的责任，在道路设计时过多地强调降低工程造价，而忽视为道路交通提供足够的安全保障。
在人、车、路及环境构成了交通系统中，一起交通事故的发生，往往是由两个或者多个因素共同作用的结果。除醉酒和疲劳驾车外，只是由于驾驶员一方面的错误，决不会引起最严重的事故。理论上，要求驾驶员对各种道路因素的变化应立即有所反应，而且在某种程度上要有所预见，如果道路设计中存在突变，即设计连续性不好，这种要求是苛刻的，特别对于陌生的驾驶员来说是不可能的。因为人不是完美的，驾驶员对前方道路风险的感知是基于目前的道路状况的，不是凭空设想的，再加上部分驾驶员开车存在侥幸心理，无意识地更加降低了对风险的感知能力。这样一旦遇到紧急情况，在高度紧张状态下，就极有可能犯错误，出事故。
基于以上情况，（对）事故成因中的“人为失误和错误”的事故成因进行深层次分析，发现除少量事故是真正由于驾驶员粗心引起的以外，大量的事故是由于复杂困难的行驶条件引起的，而困难的行驶条件则与道路规划、设计以及养护有关。部分地区高速公路存在人、车、路不协调的事故黑点路段就是例证。
事故机理分析表明：道路因素是引发事故的最深层次的原因，它会直接和间接引发事故。良好的道路条件在很大程度上可以减少事故的发生，不良的道路条件则可以促使事故的发生。前苏联学者通过对境内公路13,000余起道路交通事故进行分析，在仔细考虑了事故发生地道路的特征后，得出这样的结论：不良道路条件的影响是70%交通事故发生的直接或间接原因。欧洲联合经济委员会在关于预防道路不幸事件问题的研究中也同样指出，70%的事故是由于道路的缺陷所致。即使是由人的因素导致的事故，也隐含着40%左右的道路因素。同时，大量事故多发地点的存在，同样证明了道路因素在事故的发生中起到相当重要的作用。道路在保证交通安全方面的作用十分明显，其投入、效益比为 15:1 ～ 40:1。开展道路安全设计研究，将很大程度地可以降低事故的发生率，提高道路的服务水平。
2
复杂的道路条件引起的事故比例
事故的主要原因 驾驶员的不良生理状况 （如疲倦、生病、醉酒） 驾驶员的操作失误、错误 （如不正确的超车等） 驾驶员的判断错误 （制动距离判断失误等） 由不利道路因素促使 事故发生的百分比 40％ 41％ 34％ 长期的资料积累、大量的研究成果显示，公路路线设计方案以及设计要素的取值，将通过与驾车人、交通环境的互动作用而影响到行车安全。安全特性不佳的道路设计，将使得公路运营后产生不利安全行车的潜在道路因素，有些发展成为“事故黑点”。
实践表明：一些不“违规”的设计，往往在承载实际的驾驶行为时产生出功能偏差，车辆的实际运行速度要远高于路段设计速度，产生了高车速与低线形的矛盾。图1是国内60km/h山区高速公路存在的一处事故“黑点”，该处道路线形是600米长直线末端接半径为125米的平曲线，纵坡坡度为1％，指标满足规范的要求。但据连续三年交通事故资料统计，此处发生事故占平曲线上事故数的21％，虽然在曲线前设置了60km/h的限速标志，但事故仍屡有发生。观测表明：弯道前的车辆实际行驶速度达到96km/h，远远超出了该曲线60km/h的设计速度标准，撞击外侧的桥梁护拦的事故时有发生。因此。超速行驶是事故发生的主要原因。
但如果进一步分析事故原因,我们会发现“曲线前的长直线直接诱发了驾驶员的高速行驶”，而标志设计过于平和，缺少针对性,没有告知前方危险的道路条件，也没有速度干预措施，加上大部分司机对前方道路风险的感知能力较差，不会主动降低车速。就出现了按60km/h设置超高的弯道，无法适应车辆以96km/h的高速行驶，而一旦遇到紧急情况，忙中出错就会出现撞击护拦事故。而在增设了警告、线形诱导标志和施化震动减速标线后，事故明显减少。
3
图1 某事故黑点
国外的研究表明：要提高道路交通安全状况，关键的一步就是进行交通安全评价, 认清其安全水平, 明确改善对象, 进而制定相应有效的安全改善措施。安全评价作为现代安全管理模式，最能体现以人为本和预防为主的理念，对交通安全所起的技术保障作用日益突显，成为消除隐患、防范事故的一项治本之策。
公路安全性评价是从公路使用者行车安全的角度对公路设施的规划、研究、设计成果或现有公路路况影响行车安全的潜在因素进行评价。我国公路设计是依据现行的国家标准、规范进行的，对于设计者而言，标准规范是非常重要的工具和依据，但标准、规范的制定总是基于特定时期的经济发展水平与人们的认识，从投资、环境和安全等几方面综合平衡考虑，并与工程实践有一定的滞后性，无法保证标准、规范总是最先进的。因此，设计人员的主要任务不是仅局限保证设计工作符合特定的道路标准和相关规范，而应有超前于标准规范的规定去做一个公路安全评价概念和方法就是在这样的背景下逐步形成的。
实施道路安全性评价，目的在于重视基础设施以确保所有规划、设计的道路设施尽可能安全地发挥作用。换言之，无论是在新建设施还是已有设施上，使道路使用者的事故危险性降至最低。实现“预防优于治理”的安全设计理念。因为设计方案从一开始就做得很安全合理，不仅可以挽救许多人的生命，避免重特大事故的发生，同时也会成倍减少后期的工程处治费用。尽管初期投入费用会有所提高，但可避免或减少以后用于治理安全缺陷的费用。
国内外的共识是，应该在设计阶段，即针对公路设计方案与设计要素的取值等开展专项的安全特性分析，评估其潜在的安全水准，发现设计的安全缺陷，推荐具有更佳安全水平的设计，或提供改良措施的建议，使路线的整体设计具备更
4