综合指标体系下的隧道交通安全评价方法研究

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月11期   作者:张宁宁1 秦智聪2
[导读] 随着经济的快速发展,隧道建设规模呈现稳步增长趋势。

        张宁宁1   秦智聪2
        1.身份证号码:13112819950616**** 2.身份证号码:50010219921102**** 重庆 400074
        摘  要:随着经济的快速发展,隧道建设规模呈现稳步增长趋势。由于隧道交通环境复杂、结构封闭,极易发生交通事故,因此研究隧道交通安全问题至关重要。本文首先从隧道事故特点、影响因素及安全评价三个方面对隧道交通安全研究现状进行梳理,分析隧道交通安全已有研究的缺陷及挑战;其次,基于国内外隧道交通安全研究现状,从几何线形、管控措施两个维度定性分析隧道交通安全问题;最后,建立考虑几何线形与管控措施综合指标的隧道安全评价模型,分析并探讨其研究思路。
关键词:综合指标;隧道;安全评价


0引言
        随着公路建设的迅速发展,隧道建设里程不断增多,隧道作为一种两端开口、中间封闭的管状结构,其运行环境复杂。隧道线形组合复杂多样,较于普通道路更易发生交通事故,与此同时,隧道内部交通环境狭长、封闭,疏散难度和救援难度均很大,一旦发生交通事故,后果将极其严重。如今交通流量不断增大,隧道事故呈现上升趋势,隧道安全问题引起关注。为保障交通安全,减少隧道交通事故发生,减轻事故严重性,必须分析隧道交通安全影响因素﹑评价隧道交通安全水平,使管理者能够采取有效的方法进行安全管理。
1隧道交通安全研究现状
        通过对大量国内外相关文献的研究学习,发现交通安全的研究历程,大致经历了事故统计分析-交通安全评价-交通事故预测-交通事故预防等四个阶段,对交通事故分布规律及成因分析趋于成熟,已经将理论应用到实践当中,但对隧道交通安全的研究仍处于实践应用的初级阶段。目前国内外学者对隧道交通安全的研究主要集中于隧道交通事故的特点、隧道交通安全的影响因素、隧道交通安全评价三个方面。
1.1隧道交通事故的特点
        隧道交通事故特点的研究主要从时间分布、空间分布、形态分布三个角度来进行分析。李林超[1]从驾驶员、道路、环境等不同的交通要素详细分析了隧道出入口事故的影响因素;杨智[1]选取国内高速公路隧道交通安全事故的统计进行归纳汇总,列举典型的隧道交通安全事故,对其时间、类型、车辆和后果进行分析,探究隧道内交通安全事故的发生规律从而找到影响隧道内交通安全行车的主要因素;杜志刚[3]等人从事故时间和空间两个方面进行分析,总结隧道事故的分布规律,发现隧道事故发生与其所处位置、功能定位等联系密切;周晶晶[4]选取了上海市的10条越江隧道的事故数据,对其进行分析和探讨,分别从事故发生地点、时间等方面研究其分布特征。
1.2隧道交通事故的影响因素
        国内外学者主要从隧道环境、车辆运行特征、道路线形等角度对隧道交通事故的影响因素进行了分析。前联邦德国和瑞士学者[5]研究表明,大量交通事故的产生因素并不仅仅是单一的,每起交通事故的发生平均可以找到1.5-1.6个诱发因素;王建军[6]等人分析了GDP、交通量、公路里程等因素对隧道公路交通事故的影响,得到了隧道交通事故具有重特大事故比率高、受环境因素影响大、追尾事故占比大的特点;胡顺峰[7]了高速公路隧道群交通事故时间和空间分布特征,并对事故的形态进行了统计,发现隧道群出入口的明暗变化和车辆运行速度过快是导致碰撞事故多发的主要原因。
1.3隧道交通安全评价
        公路隧道一般都是交通的瓶颈段,保障其安全运行至关重要。国内外对此也做了较多研究,Brandt[8]等人基于风险决策提出在隧道规划和运营时的降低风险的措施,提出贝叶斯概率模型用于模拟事件,是最好的风险评估实用方法,并且根据最新的科学技术标准促进评估;WU H[9]提出了安全设施定性评价清单、隧道运营安全风险评价指标、隧道运营安全风险评价与分类准则;岳海亮[10]针对公路隧道入口区域的运行安全评价问题,基于线形要素与交通冲突技术分别建立隧道入口路段安全评价方法。


1.4现有研究的缺陷
        现有隧道交通安全评价存在以下缺陷:
        (1)研究数据大多依托于样本小、类型单一的交通调查数据或宏观交通事故数据;
        (2)评价指标选取大多考虑道路线形、照明条件等交通环境单一变量;
        (3)传统的交通安全评价方法大多聚焦于单一评价指标,结合多个变量的安全评价方法较为缺乏,导致评价结果准确率不高。
2隧道交通安全评价面临的挑战
2.1隧道交通系统复杂多样
        由于隧道结构的封闭性和使用功能的特殊性,使得隧道事故不同于普通道路交通事故,相较于普通道路,隧道交通几何条件更为复杂,与此同时,隧道内部环境及管控方式均与隧道交通安全有着直接的关系,使得隧道交通系统更为复杂,客观、准确地评价隧道交通安全更为困难。
2.2传统交通数据局限
        传统交通事故研究数据主要依托于宏观的道路事故数据(事故发生次数、死亡人数等)或小样本交通调查数据(车头间距、交通量等)。宏观交通事故数据难以准确表达出某路段的交通安全状况;样本量小、类型单一的交通调查数据难以表达出不同道路线形、管控措施等条件下的交通安全状况。在隧道交通环境复杂多样的影响下,仅仅依托传统交通数据难以满足对隧道交通事故影响机理的研究,需要系统的、大量的微观隧道交通事故数据。
3 隧道交通安全评价方法
        研究几何线形、管控措施对隧道交通安全评价方法主要包括三部分内容:隧道交通事故的影响因素分析及表征参数确定、隧道交通事故数据与各表征参数关联分析、几何线形与管控措施影响下的隧道事故率模型构建(如图1)。
        基于获取的隧道历史交通事故数据,考虑平面线形(曲线半径)、纵段面线形(纵坡坡度、竖曲线半径)、横断面线形(车道数、路缘带宽度、中央隔离带的形式及宽度)、流量、速度与换道标线等单一变量对隧道交通事故的影响,最后综合考虑几何线形与管控措施的多变量构建隧道交通安全评价模型。
        
        图1 隧道交通安全评价模型构建方法
4 结语
        隧道的结构特殊体导致影响其交通安全的因素多而复杂。综合考虑影响隧道交通安全的多个变量,对隧道交通安全的影响进行研究,可以确定该路段潜在的安全风险隐患路段,为隧道交通安全管理提供科学决策依据,提出有针对性的改进措施,避免隧道成为事故多发路段,从而提高整个路段的交通安全性,保证隧道能为出行者提供较高实用标准的交通安全服务。

参考文献:
[1]李林超. 高速公路隧道出入口段交通安全分析与改善措施[D].长安大学,2015.
[2]杨智. 长下坡隧道交通安全及管控技术研究[D].北方工业大学,2020.
[3]杜志刚,梅家林,倪玉丹,陈逸飞. 城市水下道路隧道驾驶安全影响因素分析和改善思路[J].隧道建设(中英文),2020,40(11):1558-1569.
[4]周晶晶.城市越江隧道交通事故特征统计分析研究[D].长安大学,2019.
[5]Turner-Fairbank Highway Research Center. Interactive Highway Safety Design Midel:Getting Started Guide[R].Federal Highway Adiministration, Washington D C,2003.
[6]王建军,王军锋,毕明涛.区域公路交通事故及高速公路交通事故特征[J].长安大学学报(自然科学版),2005,25(3):66-69.
[7]胡顺峰. 考虑明暗适应的高速公路隧道(群)行车安全保障技术与工程对策[D].长安大学,2015.
[8]Brandt R,Schubert M,H?j N P,et al. On Risk Analysis of Complex Road-Tunnel System[R]. Graz:6thInternational Conference ‘Tunnel Safety and Ventilation’, 2012.
[9]WU H. Evaluation Techniques for Traffic Safety of Operating Highway Tunnels[J]. E3SWC, 2020, 145: 02027.
[10]岳海亮. 高速公路隧道入口路段交通运行安全评价研究[D].重庆交通大学,2019.
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