• 周榮貴:風險評估在公路安全生命防護工程中的應用

    2019-11-29 10:44:36 來源:交通言究社 作者:周榮貴 評論:
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     導語

    近年來,我國道路基礎設施及道路交通飛速發展,但道路交通安全形勢依然嚴峻。為有效識別公路風險并進行針對性的安全改善,公路交通行業采用了風險評估技術。今天,交通言究社邀請交通運輸部公路科學研究院道路交通安全研究中心主任、研究員周榮貴為大家介紹公路風險評估工作是如何開展的、有哪些實際應用。

    近年來,為滿足道路交通的強勁需求,我國道路基礎設施快速發展,帶來了人員的大流動、貨物的大流通。然而,我國道路交通在安全發展方面與公路通車里程迅速增長和人民群眾出行需求持續增加還存在不小的差距。雖然近幾年交通安全形勢在逐步好轉,但是由于我國的人、車、路、環境、管理等影響道路交通安全的諸多因素還沒有從根本上發生改變,仍然存在道路交通事故總量大、萬車死亡率高、重特大事故時有發生等特點,道路交通安全形勢依然十分嚴峻。

    為此,國務院于2014年底提出在全國實施公路安全生命防護工程,從完善交通安全設施的角度提升公路交通安全保障水平。2015年至2019年,交通運輸部連續五年將 “公路安全生命防護工程”實施工作列為貼近民生實事之一。截至目前,全國約70萬公里公路已經完成安全生命防護工程實施工作,力爭到2020年底前實現鄉道及以上行政等級公路基本完成安全處治的目標。

    面對我國龐大的公路網和依然嚴峻的安全形勢,如何有效識別高風險路段,并提出針對性的處治對策呢? 

    什么是公路風險評估技術?

    針對我國公路風險管理的特點和需要,我國科研人員在國際道路評估組織(iRAP)成熟應用于全世界70多個國家的評估模型的基礎上,結合我國交通安全領域多年的研究成果和實施經驗,研發了符合我國國情和公路交通安全特點的公路風險評估技術。相對于傳統的經驗判別法和定性分析手段,公路風險評估聚焦公路基礎設施,通過量化評估路段發生交通事故的可能程度,系統反映公路基礎條件、路側環境、交通運行情況等多種因素對行車安全的綜合影響,并在地圖上以不同顏色,直觀展示高風險路段的位置和事故嚴重程度;按照評估和分級結果,分步制定高風險路段的安全改善實施計劃與針對性的處治措施。公路風險評估技術順應了我國大規模公路網的安全管理要求,也是安全改善資金計劃編制、處治措施效果分析的重要工具。

    1公路風險評估技術路線

    交通事故風險客觀存在,反映了交通系統發生事故的可能性與嚴重程度。交通安全管理從傳統事故理論支持的事后整治,到隱患理論支持的事中預防,發展到風險辨識評估、分級管控和隱患治理的雙重預防機制,公路風險評估技術正是這一管理體系的核心與抓手,實現了從事后處治到源頭管控轉變,如圖1所示。

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    圖1:公路風險管理體系

    ▼ 公路風險評估的技術路線(如圖2所示):

    • 對公路設施全要素進行系統的風險因素辨識,既考慮實際的交通事故情況,又綜合公路基礎設施條件,建立各種基礎設施要素和交通事故的關聯模型。

    • 分析風險致因,量化評估路網各組成部分的交通事故發生可能性及損失嚴重程度,對風險水平進行分級。

    • 形成評估范圍內的高風險路段清單,做到精準定位,并給出直觀的風險地圖展示。

    • 通過專家庫的形式給出高風險路段的處治對策,指導設計施工。

    • 完成處治的公路,驗收運營一定時間后,進行處治措施實施效果后評估,即實施隱患排查,核查風險控制措施是否到位,是否達到預期目標,形成閉環的公路風險管控過程。

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    圖2:公路風險評估的技術路線圖

    2公路風險評估方法

    公路風險評估包括交通事故風險評估、公路設施風險評估和公路綜合風險評估三方面。“交通事故風險評估”體現突出重點、優先處治事故多發易發路段的原則;“公路設施風險評估”則可預見性地判別一些雖然當前事故不突出、但潛在風險突出的路段;二者結合得到公路綜合風險評估結果,依據評估結果,分風險等級制定針對性的安全改善技術措施,分“輕重緩急”制定安全改善的時間計劃與資金計劃,全面、持續提升公路交通安全保障水平。具體評估方法如下:

    ▼ 交通事故風險評估

    交通事故風險以每年單位公里交通事故死亡及受傷總人數為評估指標,量化分析路段交通事故風險程度。交通事故數據來源于公安交通管理部門記錄并統計的事故數據。根據交通事故風險指標在累計分布曲線上不同的特征值,將交通事故風險等級分為五級,從高到低分別用羅馬數字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示(見表1)。

    表1:交通事故風險分級標準

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    ▼ 公路設施風險評估

    公路設施風險,是指按照公路基礎和交通條件對確定事故發生概率和可能嚴重程度的影響模型,量化分析公路設施交通運行風險。一般按100m間距對公路進行測量,一級公路按兩個行車方向分別劃分測量路段,二、三、四級公路按整幅劃分測量路段,獲得公路條件指標;結合交通條件指標,按照影響模型計算風險分值,用該值代表這100m范圍內的公路風險程度。公路設施風險等級分為五級,從低到高分別用羅馬數字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示。

    公路設施風險影響模型見圖3,涉及因素包括:

    • 公路基礎設施條件:中間帶類型、路側危險物距車道邊緣線距離(左側和右側)、路側危險物(左側和右側)、路肩寬度(左、右)、交叉口類型、交叉口安全性、交叉口交叉角度、接入口、單向車道數、車道寬度、平曲線半徑、坡度、路面抗滑性、誘導標志標線、照明、速度管理措施、輔路、視距等;

    • 交通運行因素:交通量、不同車型運行速度及運行速度差。

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    圖3:公路設施風險影響模型

    ▼ 公路綜合風險評估

    將交通事故風險評估結果和公路設施風險評估結果相結合分析,得到公路綜合風險矩陣(見表2和圖4)。依據風險矩陣,將公路綜合風險分為A、B、C、D四級:

    • A級:公路設施風險和交通事故風險均較高,屬于高風險路段,需要重點關注,優先采取處置措施;

    • B級:公路設施風險較高,但交通事故風險較低,應注意潛在風險控制,完善公路設施,強化交通安全管控;

    • C級:公路設施風險較低,但交通事故風險較高,需要在完善公路設施的基礎上進一步強化安全管理;

    • D級:公路設施風險和交通事故風險均較低,應加強交通安全養護。

    表2:公路綜合風險評估

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    圖4:公路綜合風險矩陣

    公路風險評估技術的主要應用有哪些?

    應用公路風險評估技術,可把握整體,對指定的公路網進行相對宏觀的風險分級,制定安全改善的決策;可聚焦局部,對公路網中的高風險路段進行相對微觀的風險分析,提供安全處治的對策。除此之外,還可完成特定條件下的公路風險比較,進行交通管控方案的比選。

    1高速公路網風險評估

    以某省開展的高速公路網風險評估為例。首先,從歷史交通事故和公路基礎設施兩個角度,分別分析高速公路網已經展現出的風險和潛在的事故風險,最終得到公路綜合風險評估結果,如表3所示。交通事故風險和公路設施風險二者均處于較高水平的路段(風險等級為A)占總里程的4.4%,交通事故風險高(風險等級為B)或公路設施風險高(風險等級為C)的路段共占9.1%,86.5%的路段處于低風險水平。

    表3:某省高速公路網安全風險分析結果

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    將公路風險評估結果直觀體現在風險地圖上,如圖5所示,也可通過清單形式輸出全省需要進行安全處治的重點路段,并輸出路段的主要高風險特征,如出口分流三角端、彎道視距不良、中分帶開口或路側護欄防護能力不足等,從公路基礎設施條件改善的角度提出針對性的技術對策及資金建議,為后續制定安全改善專項工程的決策奠定基礎。

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    圖5:某省高速公路網綜合風險地圖

    2高風險路段識別處治

    利用公路風險評估技術,可以在大路網中找出高風險路段,分析其交通事故成因和風險因素,提出針對性的處置對策。高風險路段識別整治主要包括以下幾種情形:

    ▼ 逆向借道超車需求強烈的雙車道路段

    交通量大、大型車輛比例較高的雙車道公路,小型車輛的超車需求強烈,逆向借道超車或占用硬路肩違規超車多,迎面相撞的事故風險遠高于四車道及以上路段,特別是在一些山區丘陵視距受限的彎道路段,超車帶來的行車安全風險更高(見圖6)。

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    圖6:雙車道路段超車多,車輛迎面相撞風險高

    建議根據駕駛人的跟車忍耐性分析,可在具備條件的路段實施“2+1”車道布局,設置間隔超車路段,為車輛提供間隔超車機會,讓車輛在規定的區段內實現超車(見圖7)。

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    圖7:“2+1”超車路段改造后

    ▼ 急彎、陡坡及組合路段

    對于急彎、陡坡及組合路段,應深入剖析風險致因,根據風險評估得到的風險等級,分別采取針對性對策,避免“同質化”處治。圖8-圖10為三種不同風險等級的急彎路段及安全改善措施。

    圖8中路段彎道半徑較小、視距良好、路側邊坡緩和,風險等級低,為Ⅰ或Ⅱ級,建議設置視線誘導設施。

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    圖8:彎道半徑較小,視距良好,路側邊坡緩和

    圖9中彎道半徑和圖8相同,視距受限,路側邊坡較高,風險等級為Ⅲ級,建議改善視距,并設置線形誘導標和路側波形梁護欄。

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    圖9:彎道半徑緩和,視距良好,但路側深溝

    圖10為急彎與陡坡組合路段,視距不良,路側險要,風險等級高,為Ⅳ或Ⅴ級,建議改善視距,設置線形誘導標和路側混凝土護欄,并采取速度控制措施。

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    圖10:陡坡、急彎,視距不良、路側險要

    ▼ 路側安全防護

    通過公路風險評估技術,可預估車輛駛出路外的風險并進行風險分級,根據風險等級采取路側安全處治措施,并應大力提倡“寬容設計、適度防護”的理念。首先應通過合理的公路工程設計將發生駛出路外事故的可能性以及事故的影響程度降至最低,因護欄自身也是一種障礙物,護欄并非設置得越多越好、強度越高越好,只有當駛出路外車輛產生的事故后果比碰撞護欄更嚴重時,才考慮設置護欄,并應合理選擇護欄的防護等級,采用成本效益比最優的防護措施。

    圖11為根據不同路段的特點和風險等級所采取的路側安全處治措施,從左往右依次為:路段設置路側凈區,為駕駛人提供容錯空間;為駕駛人提供充足的視距和視線誘導;通過隆震帶對偏離車道的車輛進行預警,降低發生駛出路外事故的概率。

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    圖11:路側安全防護措施

    3限速值提高前后風險對比分析

    近年來,國內對于提高限速值的呼聲比較強烈,但從世界發達國家交通安全改善的經驗來看,提高限速值會使行車安全風險增加。究竟應如何提高道路限速值?如何科學設置限速呢?通過公路風險評估技術可以得出當前限速條件下和提高限速值后的風險對比,據此判定提高限速值的方案是否可以接受。

    圖12為某市省道S108、S109、S417和S206提速建議方案,分別對這四條公路進行公路風險評估,得到當前限速條件下和提高限速值后的風險評估結果,風險地圖見圖13,各風險等級的路段占比情況見表4。通過對比分析可以看出,提高限速值后,在公路基礎設施不變的條件下,Ⅳ級和Ⅴ級高風險路段里程所占比例增加了2%,說明提速后某市省道S108、S109、S417和S206的總體安全風險提高,表明該提速方案還需進一步優化提升預防措施。

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    圖12:提速建議方案

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    圖13:某市省道S108、S109、S417和S206當前限速條件下和提高限速值后的風險地圖

    表4:現狀風險與提速建議下的風險

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    (文 / 交通運輸部公路科學研究院道路交通安全研究中心主任、研究員 周榮貴)

  • 關鍵字: 風險評估
  •    責任編輯:劉艷
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