隨著人們生活水平的提高,交通安全問(wèn)題已成為人們最關(guān)心的問(wèn)題。本文分析了道路交通事故產(chǎn)生的主要原因和道路線(xiàn)形與道路交通事故的關(guān)系,提出了用布勞斯曲線(xiàn)改進(jìn)道路曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)方法和道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)方法,以滿(mǎn)足行車(chē)的力學(xué)性能,同時(shí)滿(mǎn)足線(xiàn)形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適等要求,使道路曲線(xiàn)與地形和車(chē)輛的行駛軌跡達(dá)到完美的組合。在道路交通安全研究中,發(fā)現(xiàn)交通事故與道路設(shè)計(jì)不盡合理有關(guān)系,F(xiàn)行道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)理論,以汽車(chē)行駛對(duì)道路的要求為依據(jù),靜止地套用公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上的規(guī)定,孤立地分析線(xiàn)形要素的尺寸。
1、道路線(xiàn)形與交通安全的關(guān)系分析
公路的線(xiàn)形最終是以平面線(xiàn)形、縱斷面線(xiàn)形和橫斷面形式組合而成的立體線(xiàn)形映入駕駛員眼簾的。駕駛員在駕駛車(chē)輛過(guò)程中所選定的實(shí)際行駛速度,是由他對(duì)三維立體線(xiàn)形的判斷做出的。公路的立體線(xiàn)形除必須滿(mǎn)足駕駛動(dòng)力學(xué)要求的最小值外,還應(yīng)滿(mǎn)足駕駛員視覺(jué)心理方面連續(xù)、舒適的要求,反映公路線(xiàn)形好壞的關(guān)鍵是速度的連續(xù)性,它直接影響道路交通的安全。
通過(guò)對(duì)多起交通事故的分析,我們發(fā)現(xiàn):公路線(xiàn)形幾何要素的不合理以及各種不良的線(xiàn)形組合,均可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。
1.1直線(xiàn):過(guò)長(zhǎng)的直線(xiàn)段,易使駕駛員因景觀單調(diào)而產(chǎn)生疲勞,注意力不集中,反應(yīng)遲緩,一旦有突顯信息出現(xiàn),就會(huì)因措手不及而肇事。另外,駕駛員在長(zhǎng)直路段愛(ài)開(kāi)快車(chē),致使車(chē)輛進(jìn)入直線(xiàn)路段末段后的曲線(xiàn)部分速度仍較高,若遇到彎道超高不足,往往導(dǎo)致傾覆或其它類(lèi)型的交通事故。
1.2曲線(xiàn):據(jù)美國(guó)公路部門(mén)統(tǒng)計(jì),在彎道上發(fā)生的事故約占全部事故的10%以上,特別是與陡坡和路面滑溜等情形加在一起時(shí),發(fā)生在彎道上的事故要比直線(xiàn)上多。
1.3平曲線(xiàn):平曲線(xiàn)即彎道,平曲線(xiàn)與交通事故的關(guān)系很大。在圓曲線(xiàn)上,由于橫向力的存在,對(duì)汽車(chē)的安全行駛會(huì)產(chǎn)生不利影響。大半徑曲線(xiàn)比小半徑曲線(xiàn)的事故率低;連續(xù)曲線(xiàn)當(dāng)半徑協(xié)調(diào)時(shí)事故率比不協(xié)調(diào)時(shí)低。調(diào)查表明曲率愈大,事故率愈高;尤其是曲率在10以上時(shí),事故率急劇增大。原因是曲率越大,汽車(chē)在運(yùn)行中的轉(zhuǎn)彎半徑越小,視線(xiàn)盲區(qū)增大。
1.4豎曲線(xiàn):由于道路的凸形豎曲線(xiàn)半徑過(guò)小時(shí),會(huì)影響到駕駛員的視距,使其視野變小,此時(shí)駕駛員不易發(fā)現(xiàn)前方情況,容易發(fā)生碰撞。凸形豎曲線(xiàn)上的視距越短,則交通事故也越頻繁。
1.5縱坡度:調(diào)查表明,在平原地區(qū)、丘陵地區(qū)和山區(qū)道路上,發(fā)生于坡道部分的交通事故分別占17%、18%和25%。分析坡道上交通事故率高的原因,主要是下坡時(shí),駕駛員為節(jié)油常采取熄火滑行的操作方法,一旦遇到緊急情況來(lái)不及采取應(yīng)急措施,此類(lèi)事故約占坡道事故的24%,這樣的事故案例不少。車(chē)輛下長(zhǎng)坡時(shí),由于重力作用,行駛速度過(guò)高,制動(dòng)非安全區(qū)過(guò)長(zhǎng),頻繁使用制動(dòng)致使制動(dòng)產(chǎn)生熱衰減,遇有緊急情況不能及時(shí)停車(chē),此種原因引起的事故占坡道事故的40%;車(chē)輛上坡行駛時(shí),由于超越停放或后備功率較小的低速行駛車(chē)輛所造成的坡道事故占18%;由于其它原因引起的坡道事故占18%左右。
1.6線(xiàn)形組合:行車(chē)安全性的大小與不同線(xiàn)形之間的組合是否協(xié)調(diào)有密切的關(guān)系,下列不良的線(xiàn)形組合往往是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的重要原因:
①線(xiàn)形的驟變,如長(zhǎng)直線(xiàn)的末端設(shè)置急轉(zhuǎn)彎曲線(xiàn),尤其是長(zhǎng)下坡(大于1km)接小半徑曲線(xiàn)是有危險(xiǎn)傾向的設(shè)計(jì),易造成車(chē)輛在不自覺(jué)的高速情況下駛?cè)肫角(xiàn),事故隱患大為增加。
、谠谶B續(xù)的高填方路段,如果沒(méi)有良好的視線(xiàn)引導(dǎo),駕駛員容易使車(chē)輛偏離車(chē)道中心線(xiàn),可能沖出路面,釀成車(chē)禍。
、鄱讨本(xiàn)介于兩個(gè)彎曲的圓曲線(xiàn)之間,形成斷背曲線(xiàn),這樣容易使駕駛員產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué),把線(xiàn)形看成反向曲線(xiàn),從而發(fā)生操作錯(cuò)誤,甚至釀成車(chē)禍。
、茉谥本(xiàn)路段的凹形縱斷面上,駕駛員位于下坡時(shí)看到對(duì)面的上坡段,容易產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué),把上坡的坡度看得比實(shí)際的坡度大。這樣駕駛員就有可能加速以便沖上對(duì)面的上坡路段;同時(shí),在下坡路段看上坡路段,駕駛員覺(jué)察不出自己是在下坡,因而有可能發(fā)生事故。
、菰谕剐呜Q曲線(xiàn)與凹形豎曲線(xiàn)的頂部或底部插入急轉(zhuǎn)彎的平曲線(xiàn),前者因?yàn)闆](méi)有視線(xiàn)引導(dǎo)而必須急打方向盤(pán);后者在超出汽車(chē)設(shè)計(jì)速度的地方仍然要急打方向盤(pán),這些都是極易引起交通肇事的。美國(guó)人揚(yáng)格在加利福尼亞的調(diào)查,凸形豎曲線(xiàn)上的視距越短,則交通事故也越頻繁。在凸形豎曲線(xiàn)的頂部或凹形豎曲線(xiàn)的底部設(shè)置斷背曲線(xiàn),在前者情況下,視線(xiàn)失去誘導(dǎo)效果,在公路上行駛的車(chē)輛好象突入空中的感覺(jué),而且因接近頂點(diǎn)才知道線(xiàn)形開(kāi)始向相反的方向彎曲,易使駕駛員因緊張而操作方向盤(pán)失誤。
、拊谄矫媲(xiàn)內(nèi),如果縱斷面反復(fù)凹凸,每當(dāng)產(chǎn)生這樣的問(wèn)題,即形成只能看見(jiàn)腳下和前頭,而看不見(jiàn)中間凹陷的線(xiàn)形,這樣的線(xiàn)形容易發(fā)生事故。
⑦轉(zhuǎn)彎半徑較小的平曲線(xiàn)與陡坡組合在一起時(shí),則會(huì)使事故急劇增加。
、嗍欠裨O(shè)置緩和曲線(xiàn)對(duì)于圓曲線(xiàn)上安全特性有著較為顯著的影響,未設(shè)緩和曲線(xiàn)的圓曲線(xiàn),事故數(shù)顯著地高于設(shè)置了緩和曲線(xiàn)的圓曲線(xiàn)段。
⑨縱坡長(zhǎng)度過(guò)短,出現(xiàn)鋸齒形縱斷面,這種地形使行車(chē)頻繁顛簸,甚至可能產(chǎn)生顛簸的疊加與共震,危及安全。視覺(jué)上,這種地形使駕車(chē)者有路線(xiàn)不連續(xù),坡長(zhǎng)越來(lái)越小,線(xiàn)形破碎的感覺(jué)。坡長(zhǎng)過(guò)大,下坡時(shí)使得車(chē)輛速度漸增,也不利于安全。
2、道路線(xiàn)形的設(shè)計(jì)與規(guī)劃
道路設(shè)計(jì)和規(guī)劃的安全審查起源于90年代初,隨后在英國(guó)、澳大利亞、新西蘭得以推廣。我國(guó)是世界上道路交通事故最頻發(fā)的國(guó)家之一,為提高我國(guó)道路安全水平,必須從公路規(guī)劃設(shè)計(jì)抓起,將安全性要求置于首位,并貫穿于公路規(guī)劃設(shè)計(jì)的全過(guò)程。
公路的線(xiàn)形最終是以平面線(xiàn)形、縱斷面線(xiàn)形和橫斷面形式組合而成的立體線(xiàn)形映入駕駛員眼簾的。駕駛員在駕駛車(chē)輛過(guò)程中所選定的實(shí)際行駛速度,是由他對(duì)三維立體線(xiàn)形的判斷做出的。公路的立體線(xiàn)形除必須滿(mǎn)足駕駛動(dòng)力學(xué)要求的最小值外,還應(yīng)滿(mǎn)足駕駛員視覺(jué)心理方面連續(xù)、舒適的要求,反映公路線(xiàn)形好壞的關(guān)鍵是速度的連續(xù)性,它直接影響道路交通的安全。麥克康納爾在經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為:雖然當(dāng)車(chē)輛在彎道上行駛時(shí),它的6個(gè)自由度都處在變化之中,但人體的感覺(jué)器官并不是對(duì)所有的運(yùn)動(dòng)自由度的變化都能感知,而是只有當(dāng)這些自由度的變化大到一定的程度后,駕駛員和乘客才會(huì)感覺(jué)得到,并逐漸大到影響人體舒適性;使各個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的特性值控制在感覺(jué)極限值以?xún)?nèi),則車(chē)輛的行駛舒適性好,乘員將難以憑感覺(jué)器官感覺(jué)到彎道的存在,從而達(dá)到車(chē)輛在水平直路段上行駛時(shí)的舒適程度。
通過(guò)對(duì)大量線(xiàn)形實(shí)例及事故多發(fā)地段的分析對(duì)比,確定組合曲線(xiàn)多發(fā)交通事故的癥結(jié)之一是:組合曲線(xiàn)中線(xiàn)形元素的起點(diǎn)和終點(diǎn)銜接不暢,其曲率變化不連續(xù),出現(xiàn)陡變點(diǎn)。為了彌補(bǔ)這一不足,我們引入布勞斯關(guān)于汽車(chē)行駛規(guī)律的研究成果,考慮我國(guó)道路現(xiàn)狀和國(guó)情,基于交通安全的角度對(duì)布勞斯曲線(xiàn)的研究成果進(jìn)行改進(jìn)和完善。
道路曲線(xiàn)實(shí)際上不是一條簡(jiǎn)單的平曲線(xiàn)或豎曲線(xiàn),而應(yīng)該是一條自由舒展的空間曲線(xiàn),它既能夠滿(mǎn)足行車(chē)的力學(xué)性能,又能滿(mǎn)足線(xiàn)形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適等要求。
車(chē)輛在行駛過(guò)程中,存在一條曲率連續(xù)變化的軌跡,無(wú)論車(chē)速高低,這一軌跡線(xiàn)都是客觀存在的,它的形式和長(zhǎng)度則隨行駛速度、曲率半徑和司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的快慢而定。
在諸多的交通事故中,大部分駕駛員出事故的原因是由于困難的行駛條件所造成的,道路的幾何要素或線(xiàn)形組合不合理,都有可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。