李卓丹
广西交通职业技术学院
摘 要:我国高速公路速度控制主要是依据高速公路的设计速度,往往不能准确反映公路实际行车条件或者运行速度。本文针对广西河池到百色的山区高速公路等现状,系统分析现行限速方案的利弊,结合交通量和交通事故分析等因素,提出通过针对不同路段实施不同的限速处理,加强高速公路应急保障预案,完善应急救援措施等方法和策略,提高小型客车限制速度,提高山区高速公路通行效率,促进山区经济社会发展。
关键词:公路运输经济;策略研究;高速公路;速度控制;
基金:2020年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“基于行驶安全与运营效率的高速公路限速调整研究”(2020KY34026);
运行速度控制技术是实现高速公路安全、经济营运的关键技术。我国高速公路限速依据设计文件所规定的速度,项目建成后限速值一般不更改。实际运行最高速度就是设计的最高速度,甚至是在设计速度的基础上减少10km/h。同时,整条高速公路一般只作为一个限速区域并采用同一限速值。这种限速方法虽然实施方便,但设计速度本身不能准确反应公路实际行车条件或者运行速度。在我国现行的公路设计标准中,设计速度与运行速度缺少内在联系,或者说是脱节的。公路设计要素是根据设计车速而非运行速度选择的;而实际使用中用户总是期望公路设计要素能够满足运行速度的要求。这种脱节的基本表现就是许多用户都会发现在某些路段,在良好的天气、路况等的条件下即使运行速度超出设计车速,也不会感到不舒适或者不安全。本文以广西河池到百色高速公路为例,开展广西山区高速公路限速标准的研究,在保障高速公路安全水平的前提下,提出合理设置高速公路的限速值,既考虑方便公众出行,又考虑节约出行时间成本,提高公路运输效率,为高速运营企业和行业主管部门响应广大驾驶人员提高高速公路限速的合理诉求,制定合理限速方案提供参考。
1 山区高速公路限速的情况分析
1.1 国内限速值现状研究
从实践来看,如完全采用设计速度作为限速值,则限速值普遍与行车环境和现实行车速度并非完全吻合,往往表现为设计的限速值比实际偏低,造成了高速公路营运经济性与安全性的矛盾,给公路管理部门带来了各种问题。尤其是当设计速度较低、全线道路条件差异较大时,则会存在以下突出问题:
(1)公路限速受几何线形、路侧条件、交通条件、沿线环境和交通事故等多种影响因素。限速评估应当建立在交通工程分析的基础上,综合考虑公路功能、运输效率、安全、使用者对限速数值的接受程度等因素基础上,通过调查运行速度在拟定了初定基本限速值后,考虑道路线形、交通事故、路段特征、地理环境特征、路侧特征等因素,从多角度对初定基本限速值进行核查评估并修正,最终确定出限速区段及限速值和限速方式
(2)全路统一限速的限速设置方法缺少效率。由于设计速度控制的是最低设计指标,整条高速公路多数路段的设计指标的取值都要明显高于最低指标,会造成线形较好路段的限速值偏低,不能充分发挥高速公路,尤其是线形较好的路段应有的运输效率。
(3)限速过低利大于弊。按照控制线形路段的设计速度设置过低的限速,必然违背绝大多数驾驶者的速度期望,造成批量违法,不仅增加了执法难度,也将导致驾驶者对限速的漠视,损害了法规的权威性。同时,如严格执法,有可能造成驾驶者的不满与抱怨,引发社会问题。而且过低的限速使超速车辆与守法车辆间存在较大的速度差,造成安全隐患。
1.2 河百高速现行限速方案
“河百高速”是汕昆高速公路在广西境内的重要组成部分,项目从河池北香圩与南丹至东兴高速公路相接,百色为终点站,建成后是广西东西向重要公路通道之一。河百高速公路起自河池市金城江区北香圩,接六寨(黔桂界)至河池高速公路,止于百色市右江区那务村,接百色至隆林(黔桂界)高速公路,全长178.802 km。全线在北香圩、枫木店、长老(隘口)、隘洞、东兰、武篆、巴马、所略、龙川、那务等10处设置互通式立交。同步建设连接线48.575km,其中凤山连接线40.003km,东兰连接线1.535km,那务连接线7.037km。河百高速主线按双向四车道高速公路标准建设,设计速度不超过80km/小时;路基宽度是整体式24.5 m、分离式12.25 m;汽车荷载等级是公路-Ⅰ级;设计洪水频率:特大桥1/300,大、中、小桥、涵洞及路基为1/100。
目前该项目限速采用了80km/h的设计速度作为最高限速值,并设置了分车道的限速标志和单一限速标志,分车道限速标志内外侧车道最高限速值均80km/h,最低限速值60km/h;单一限速标志限速80km/h,相应的辅助标志信息为“运输危险品车辆”。2018年11月通车半年以来发现将设计速度作为限速值,带来了一些问题,主要表现在:一是设计速度控制的是最低设计指标,多数路段的设计指标高于80km/h设计速度对应的设计指标,不利于公路通行能力的充分发挥。二是在公路线形、视距、交通流等条件良好的情况下,实际运行速度高于目前限速值。三是驾驶员普遍认为本项目采用80km/h的限速值过低,违背大多数驾驶者的速度期望。
1.3 用户意愿调查
高速公路用户包括驾驶员、高速公路运营管理人员和交警执法部门,一个限速方案能否较好地执行,取决于用户是否认可和良好地配合,通过走访座谈和问卷调查的方式进行了用户意愿调查,了解用户对道路设施、限速值的评价,以及用户的驾驶习惯和驾驶超速情况。
本次调查得到的有效问卷共36份,驾驶员问卷30份,管理人员问卷6份。调查问卷的内容主要包括三部分:道路设施评价、驾驶习惯、驾驶超速情况、限速值评价。
(1)对道路设施的评价,包括道路线形、视线条件和路面状况的调查。通过调查分析,62%的驾驶员认为本项目线形行驶舒适,31%的驾驶员认为该路段线形一般,5%的驾驶员认为其线形行驶不舒适,另有2%的驾驶员认为该高速公路线形有危险感。在对于道路视线条件的调查中,48%的驾驶员认为道路视线通常,36%的驾驶员认为道路视线条件一般,10%的驾驶员认为道路视线条件偶尔有障碍,6%的驾驶员认为道路的视线条件有经常性的视线障碍。43%的驾驶员认为本项目的路面状况非常好,49%的驾驶员认为其路面状况好,8%的驾驶员认为其路面状况一般。
(2)对驾驶员驾驶习惯的调查。一是行驶速度。通过对驾驶员驾驶车速的调查可知,一般情况下89%的小客车驾驶员在该高速公路上的正常行驶速度超过80km/h,其中有27%的驾驶员在本项目上的正常行驶速度大于100km/h,。二是行驶速度影响因素。行车速度受测速设备影响的占27%,受道路线形影响的占25%,受限速标志影响的占22%,受交通量影响的占20%。三是行驶车道。在驾驶员的期望行驶调研中发现,74%的驾驶员期望在外侧车道行驶。
(3)驾驶超速情况调查。大部分驾驶员的驾车速度有时会超过限速和经常会超过限速的人分别占40%和37%,有8%的人认为大部分驾驶员的驾车速度总是会超过限速,15%的人认为大部分驾驶员的驾车速度很少会超过限速,没有人认为大部分驾驶员的驾车速度从不会超过限速。
驾驶员超过限速的原因:认为道路条件好是而超速的比例最高,占43%;其次是有17%的驾驶员觉得一不留神速度就高了,17%的驾驶员超速的原因是与前车保持跟驰状态;9%的驾驶员因为道路上车辆少而超速。超速被罚情况:有45%的驾驶员因为超速被交警处罚,其中17%的驾驶员不止一次因超速被交警罚款,55%的驾驶员从来没有因为超速被交警处罚过。
(4)限速标志评价调查。在接受调查的驾驶员中,38%的驾驶员在看到限速标志后总是会按限速标志调整车速,46%的驾驶员在看到限速标志后大部分时间会按照限速标志调整车速,另外13%的驾驶员看到减速标志后偶尔会按照限速标志调整车速,3%驾驶员的行驶速度不受限速标志的影响。
(5)驾驶员对限速的建议。在对驾驶员对河百高速限速值是否合理的调查中,有66%的驾驶员认为该条高速路目前限速值偏低,29%的驾驶员认为目前限速值合理。就建议限速值统计来看,有44%的驾驶员建议限速100km/h,21%的驾驶员建议限速120km/h,保持目前限速值80km/h的仅占14%。
(6)运营管理单位和路政、交警等对于本项目目前的运营安全状况和限速意见。通过走访座谈以及进行调查问卷的方式,了解到相关情况。运营单位和路政一致认为目前本项目限速80km/h偏低,驾驶员意见较大,经常会存在驾驶员超速行驶的情况。该条高速路开通以来运营状况良好,无伤亡事故发生,具备一定的提速条件。调查显示,驾驶员对本项目道路线形、视线条件和路面状况评价较高,认为超速情况较为普遍,其中驾驶员、交警和运营管理单位一致认为小客车超速情况突出,小客车司机希望提速愿望强烈。
1.4 交通量及服务水平
交通变化规律是进行交通安全管理和控制的重要依据,河百高速公司由于运营时间较短,交通运行数据还不完善,主要依据现场便携式激光交通检测仪以及手持雷达枪记录的数据和工可交通量数据对本项目的交通特性进行分析。
根据《汕头至昆明高速公路广西境河池至百色段工程可行性研究》,河百高速公路项目2020年、2030年以及2034年的路段平均交通量分别为15881pcu/d,30134pcu/以及35821pcu/d,本项目交通量年平均增长率约为6%,远景年2034年的交通量为2020年的2.26倍。河百高速运营公司工可报告观测站的数据:观测站主要车型组成为小货、中货、大货、特大货、集装箱、小客、大客以及拖拉机。小客车占比最高,绝对数比例为34.89%,其次为小货车占比14.65%,由于本项目观测站位置均位于普通公路,没有车辆准入限制,考虑到本项目高速公路开通后,拖拉机比例将有8%降为0,预计小客车比例会进一步提高,货车比例会进一步下降。
利用现场调研数据对客货车比例进行验证。由于受现场调研设备限制,仅将车型划分为小客车和大型车,其中以小客车为主,小客车的绝对数比例高达80%,大型车仅占20%,客货车的绝对数比例约为4:1。该路段内侧车道行驶的绝大部分为小型车辆,大型车辆基本在外侧车道行驶。根据工可预测数据,本项目目前处于一级服务水平,运行状况良好。
1.5 交通事故分析
河百高速公路2018年12月至2019年5月共6个月的交通事故6起,无人伤亡,整体交通安全状况良好。本项目6起事故分布相对分散,理论上来说无法构成事故多发路段的形成要件。本次分析仅针对事故相对多发的下行的K1301+800和K1302+000进行分析该路段在同一位置500m范围以内发生了两起事故。
事故多发路段核查。通过交通事故统计分析,暂将BK1301+800—BK1302+000作为事故多发路段进行分析,如表1所示。
表1 事故多发路段列表 下载原图
事故情况。该路段开通半年以来共发生2起事故,均为货车事故,1起侧翻,1起撞右侧防护墙。1起为操作不当,1起为车速过快。具体如表2所示。
表2 事故特征表 下载原图
2 山区高速公路限速方案
2.1 针对小客车的限速方案制定原则
本项目小型客车全线一般路段限速值为90km/h,相应限速路段最小长度2km。特殊路段采用80km/h的限速值,特殊路段最小长度为800 m,若限速区间隔较密,考虑适当合并。桥梁路段按一般路段处理,长隧道以及隧道群作为特殊路段处理。互通和服务区互通出口前500 m左右采用分车道限速,内侧车道限速值为100km/.h,外侧车道限速值为80km/h。互通、服务区出口前设置“XX互通减速行驶”或“XX服务区减速行驶”的告示标志。
对于长下坡路段和长上坡路段,为了避免小型车和大型车之间的过大的速度差造成的交通事故,在长下坡和长上坡路段采用分车道分车型限速。
2.2 限速方案情况概述
2.2.1 一般路段
本项目符合100km/h条件下设计要素核查的,可列为一般路段,按照100km/h进行限速。互通范围内主线线形、加减速车道长度基本不能满足100km/h的规范要求,但如项目实施分车道提速,外侧两车道限速不超过设计80km/h限速,则限速对匝道出入口影响较小,可在加强安全设计的前提下,按一般路段处理。
对于长下坡路段和长上坡路段,由于坡度对于小型车的速度影响较小,为了避免小型车和大型车之间的过大的速度差造成的交通事故,可以在长下坡和长上坡路段采用分车道分车型限速。因此,长上坡和长下坡可按一般路段处理。
对于大桥路段,经运行速度现场实测,均能达到100km/h,如无其他因素影响,可按一般路段处理,但应设置“注意横风”警告标志。
对于短隧道,由于采光条件好,一般短隧道和一般路基段同宽,按一般路段处理。
对于没有和其他隧道成为隧道群的中隧道,考虑到频繁进行限速调整对于驾驶感受不好,所以对于这类情况的中隧道,也可以在加强隧道行驶安全提示的前提下,按一般路段处理。
对于长隧道,其主要影响因素为隧道照明。从本项目的隧道照明情况可以看出,本项目的隧道照明仅在隧道入口段不能满足100km/h的标准要求,如果隧道外环境亮度按照暗环境来计算,则本项目采用的95 cd/m2已经非常接近100km/h暗环境条件下的105 cd/㎡照明标准要求。本项目的过渡段和出口段的照明标准满足100km/h条件下的照明标准要求。所以长隧道也基本可以在适当加强入口段隧道照明的前提下按照一般路段处理。
2.2.2 特殊路段
山区高速公路其路况特点,决定了限速的设置要充分考虑公路圆曲线半径、凸形竖曲线半径、中分带停车视距、互通主线线形和变速车道长度以及隧道洞口3s线形一致性为限制速度的关键性要素,按以下原则确定特殊路段:
圆曲线半径不足、凸形竖曲线半径不足的路段会影响驾驶员的操作性、舒适性以及安全性,按特殊路段处理,严格限速;隧道出口与互通距离较近的,影响出口的安全性,按特殊路段处理;特长隧道以及隧道群路段,严格限速,按特殊路段处理;隧道入口3s线形不一致的情况,影响入口路段的安全性,也是安全事故多发点,但为了保持限速路段的连贯性,除了上述特长隧道以及隧道群路段严格限速外,长隧道及以下隧道在隧道入口设置“隧道路段减速行驶”的告示性标志;中分带停车视距不满足的路段较多,建议进行有针对性的分类处置。
2.2.3 中央分隔带视距不足路段
设计方案计算得出的中分带视距不满足的路段,在经过护栏偏心设置、标线偏移、加宽内侧路肩宽度的方法,横净距仍然有很多路段不能满足100km/h的要求,且涉及到的路段较多,如果严格按照限制速度值去限速,则本项目的限速路段将会非常零散。考虑到中央分隔带视距不足路段的停车视距的取值较为严格,也考虑到今后小客车的性能会越来越好,将视距不足路段分类处置,采取交通工程措施尽量消除或减轻中央分隔带视距不足路段对行驶的安全性所带来的影响。具体方案如下:横净距差值在3m以上,小于4m的路段,可在曲线路段前设置横向或者纵向减速标线,在曲线路段范围内设置彩色防滑铺装,增大摩擦系数,同时设置建议速度80km/h;横净距差值在4m以上的路段,作为特殊路段处理,严格限速80km/h。
2.3 限速实施方案
(1)右幅4个特殊路段,总长度38.574km,提速比例78.54%。过渡路段3处,总长度1.268km。左幅6个特殊路段,总长度45.203km,提速比例74.85%。过渡路段3处,总长度1.268km。
(2)一般路段,限速100 km/h,对于路线指标满足90km/h,不满足100 km/h的路段,在采取相应的交通工程措施后,按一般路段处理,限速100 km/h。
(3)过渡路段,建议速度90km/h。对于路线指标满足80km/h,不满足90km/h的路段,建议速度设置为90km/h。
(4)特殊路段,限速80 km/h。对于特长隧道,隧道群,隧道间距不足2km包含长隧道,隧道接互通出口不足1000m的路段,按特殊路段处理,限速80km/h。
(5)待观察路段。凸型竖曲线半径、停车视距不足路段今后与事故多发路段重合时,应作为特殊路段限速或设置建议速度标志。
3 山区高速公路限速保障措施
3.1 危险路段分析
根据限速方案论证和调整评估结论,以下路段相对其他路段存在一定的行车危险等级,主要包括:
(1)平曲线半径不足路段。在限速调整后,保证基本行车安全的需求但驾驶的舒适程度欠佳的路段。
(2)视距不良路段。路侧视距不良,按限制速度计算,路侧视距不良路段;中分带视距不良,按限制速度计算,中分带视距不良路段;
(3)隧道路段。隧道照明等级不足,按限制速度。隧道洞口3s行程一致性不足的,按限制速度,
(4)互通路段。互通主线平纵指标不足的路段的按限制速度。互通出口路段,按限制速度,互通主线与匝道速度差较大,需设置分级降速设施路段。
(5)大桥路段。受横风影响较大的大桥路段。
(6)事故多发路段。根据以往事故统计,事故多发点段属于一、二、三类的路段。
风险等级分析。根据风险源类别及风险源具体情况,划分行车安全风险等级如表3。
表3 风险等级分析 下载原图
3.2 保障对策措施
将风险等级I级的路段列为特殊路段,II级、III级路段根据情况分别采取一定的保障对策措施。
3.2.1 平曲线半径不足路段
对于位于一般路段的平曲线半径不足的路段,应设置“弯道路段减速慢行”标志,或者弯道建议速度标志。
3.2.2 视距不良路段
(1)路侧视距。对于填方段路侧停车视距需保证路侧外,一定距离内无影响视线的绿植或其他障碍物,建议现场进行核查,将位于填方路段的,路侧需求差值以内的影响视线的绿植或障碍物清除。
(2)中分带视距。由于中央分隔带停车视距主要是在前方停车视距范围内,发现物高0.1m以上的障碍物时,能及时停车而不至于撞上障碍物或者躲避障碍物导致其他交通事故,该指标不影响驾驶员正常的驾驶操作和舒适性,只是一种最不利情况下,驾驶员能够与前方障碍物避免产生冲突的冗余。因此,中分带停车视距不足不能够作为决定限制速度的判定指标。而且规范中规定的停车视距是考虑路面湿滑的最不利条件,远大于目前我国小客车热车制动距离,因此认为在这些路段还是有一定的安全冗余度。因此,中分带停车视距不足路段应加强管理措施:及时清理路面抛撒物,加强养护;位于一般路段的中分带视距不足路段,在限速方案实施后,若有事故多发的情况,及时采取进一步的处置措施;中分带横净距差值在3m以上的路段,建议设置横向或纵向减速标线
3.2.3 隧道路段
除了特长隧道或者隧道群作为特殊路段外,其余隧道路段位于一般路段,由于隧道路段照明不能满足100km/h速度下的要求,建议隧道路段洞口设置“隧道路段减速行驶标志。”隧道洞口不能满足3s速度行程一致性长度要求的,建议在隧道洞口设置减速标线或者彩色防滑铺装。
3.2.4 互通路段
长老、机场、隘洞、东兰、龙川互通的主线最小平曲线半径不满足100km/h的最小值要求,建议在互通出口路段设置纵向减速标线。所有互通和服务区互通出口前设置三级分级限速,分别为出口前约100m设置“出口80km/h”,出口渐变段位置设置“出口60 km/h”,三角端位置设置“匝道40km/h”;互通、服务区出口前约300m设置“XX互通减速行驶”或“XX服务区减速行驶”的告示标志。
3.2.5 桥梁路段
为了加强车辆在桥梁上行驶的稳定性,建议在大桥桥头设置注意横风标志。
3.2.6 雨天易滑路段
对于组合纵坡小于0.5%且位于S型曲线过渡段的路段,设置“雨雾天气,减速慢行”的标志。
3.3 预警与应急处置措施
3.3.1 事故预警措施
根据交通事故对公路通行造成的影响分为四级预警,分别为Ⅰ级预警(特别严重预警)、Ⅱ级预警(严重预警)、Ⅲ级预警(较重预警)、Ⅳ级预警(一般预警),分别用红色、橙色、黄色和蓝色来表示。Ⅳ级预警由高速公路运营公司开展应急筹备、处置工作。同时向上级主管部门报告;公路交通突发事件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级预警时,运营公司按如下程序启动预警:提出公路交通突发事件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级预警状态启动建议;应急领导小组在1小时内决定是否启动Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级公路交通突发事件预警,如同意启动,向地方应急管理部门报告;根据情况需要,由应急领导小组决定此次Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级预警是否需面向社会发布;如需要,在8小时内联系此次预警相关应急协作部门联合签发;
3.3.2 应急处置措施
处置原则:一旦发现生产安全事故要立即报告;救人第一,救灾第二;先控制(防止事故扩大蔓延),后消灭;先重点,后一般的处置原则;处置要求:抢险救援过程中首先在保证人身安全的情况下进行施救,进入事故现场要两人以上,不要单独行动,防护用品要穿戴齐全,注意自身安全,扑救火灾时救援人员要站在事故现场的上风或侧风方向进行施救;针对不同类型的火灾事故使用不同类的灭火剂进行扑救火灾,迅速果断地处置事故。
4 结语
方便人民群众出行,节约出行时间成本,提高公路运输效率,是广大驾驶人员要求提高高速公路限速的合理诉求。高速公路运营公司在保障山区高速公路安全水平的前提下,根据交通量实际情况和服务水平,合理设置高速公路的限速值,加强应急保障预警和处置措施,提高高速公路通行效率,为山区群众加快与外界的物资流通、人员往来和脱贫致富具有重要的意义。
参考文献
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