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  • 周荣贵:风险评估在公路安全生命防护工程中的应用

    2019-11-29 10:44:36 来源:交通言究社 作者:周荣贵 评论:
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     导语

    近年来,我国道路基础设施及道路交通飞速发展,但道路交通安全形势依然严峻。为有效识别公路风险并进行针对性的安全改善,公路交通行业采用了风险评估技术。今天,交通言究社邀请交通运输部公路科学研究院道路交通安全研究中心主任、研究员周荣贵为大家介绍公路风险评估工作是如何开展的、有哪些实际应用。

    近年来,为满足道路交通的强劲需求,我国道路基础设施快速发展,带来了人员的大流动、货物的大流通。然而,我国道路交通在安全发展方面与公路通车里程迅速增长和人民群众出行需求持续增加还存在不小的差距。虽然近几年交通安全形势在逐步好转,但是由于我国的人、车、路、环境、管理等影响道路交通安全的诸多因素还没有从根本上发生改变,仍然存在道路交通事故总量大、万车死亡率高、重特大事故时有发生等特点,道路交通安全形势依然十分严峻。

    为此,国务院于2014年底提出在全国实施公路安全生命防护工程,从完善交通安全设施的角度提升公路交通安全保障水平。2015年至2019年,交通运输部连续五年将 “公路安全生命防护工程”实施工作列为贴近民生实事之一。截至目前,全国约70万公里公路已经完成安全生命防护工程实施工作,力争到2020年底前实现乡道及以上行政等级公路基本完成安全处治的目标。

    面对我国庞大的公路网和依然严峻的安全形势,如何有效识别高风险路段,并提出针对性的处治对策呢? 

    什么是公路风险评估技术?

    针对我国公路风险管理的特点和需要,我国科研人员在国际道路评估组织(iRAP)成熟应用于全世界70多个国家的评估模型的基础上,结合我国交通安全领域多年的研究成果和实施经验,研发了符合我国国情和公路交通安全特点的公路风险评估技术。相对于传统的经验判别法和定性分析手段,公路风险评估聚焦公路基础设施,通过量化评估路段发生交通事故的可能程度,系统反映公路基础条件、路侧环境、交通运行情况等多种因素对行车安全的综合影响,并在地图上以不同颜色,直观展示高风险路段的位置和事故严重程度;按照评估和分级结果,分步制定高风险路段的安全改善实施计划与针对性的处治措施。公路风险评估技术顺应了我国大规模公路网的安全管理要求,也是安全改善资金计划编制、处治措施效果分析的重要工具。

    1公路风险评估技术路线

    交通事故风险客观存在,反映了交通系统发生事故的可能性与严重程度。交通安全管理从传统事故理论支持的事后整治,到隐患理论支持的事中预防,发展到风险辨识评估、分级管控和隐患治理的双重预防机制,公路风险评估技术正是这一管理体系的核心与抓手,实现了从事后处治到源头管控转变,如图1所示。

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    图1:公路风险管理体系

    ▼ 公路风险评估的技术路线(如图2所示):

    • 对公路设施全要素进行系统的风险因素辨识,既考虑实际的交通事故情况,又综合公路基础设施条件,建立各种基础设施要素和交通事故的关联模型。

    • 分析风险致因,量化评估路网各组成部分的交通事故发生可能性及损失严重程度,对风险水平进行分级。

    • 形成评估范围内的高风险路段清单,做到精准定位,并给出直观的风险地图展示。

    • 通过专家库的形式给出高风险路段的处治对策,指导设计施工。

    • 完成处治的公路,验收运营一定时间后,进行处治措施实施效果后评估,即实施隐患排查,核查风险控制措施是否到位,是否达到预期目标,形成闭环的公路风险管控过程。

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    图2:公路风险评估的技术路线图

    2公路风险评估方法

    公路风险评估包括交通事故风险评估、公路设施风险评估和公路综合风险评估三方面。“交通事故风险评估”体现突出重点、优先处治事故多发易发路段的原则;“公路设施风险评估”则可预见性地判别一些虽然当前事故不突出、但潜在风险突出的路段;二者结合得到公路综合风险评估结果,依据评估结果,分风险等级制定针对性的安全改善技术措施,分“轻重缓急”制定安全改善的时间计划与资金计划,全面、持续提升公路交通安全保障水平。具体评估方法如下:

    ▼ 交通事故风险评估

    交通事故风险以每年单位公里交通事故死亡及受伤总人数为评估指标,量化分析路段交通事故风险程度。交通事故数据来源于公安交通管理部门记录并统计的事故数据。根据交通事故风险指标在累计分布曲线上不同的特征值,将交通事故风险等级分为五级,从高到低分别用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示(见表1)。

    表1:交通事故风险分级标准

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    ▼ 公路设施风险评估

    公路设施风险,是指按照公路基础和交通条件对确定事故发生概率和可能严重程度的影响模型,量化分析公路设施交通运行风险。一般按100m间距对公路进行测量,一级公路按两个行车方向分别划分测量路段,二、三、四级公路按整幅划分测量路段,获得公路条件指标;结合交通条件指标,按照影响模型计算风险分值,用该值代表这100m范围内的公路风险程度。公路设施风险等级分为五级,从低到高分别用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示。

    公路设施风险影响模型见图3,涉及因素包括:

    • 公路基础设施条件:中间带类型、路侧危险物距车道边缘线距离(左侧和右侧)、路侧危险物(左侧和右侧)、路肩宽度(左、右)、交叉口类型、交叉口安全性、交叉口交叉角度、接入口、单向车道数、车道宽度、平曲线半径、坡度、路面抗滑性、诱导标志标线、照明、速度管理措施、辅路、视距等;

    • 交通运行因素:交通量、不同车型运行速度及运行速度差。

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    图3:公路设施风险影响模型

    ▼ 公路综合风险评估

    将交通事故风险评估结果和公路设施风险评估结果相结合分析,得到公路综合风险矩阵(见表2和图4)。依据风险矩阵,将公路综合风险分为A、B、C、D四级:

    • A级:公路设施风险和交通事故风险均较高,属于高风险路段,需要重点关注,优先采取处置措施;

    • B级:公路设施风险较高,但交通事故风险较低,应注意潜在风险控制,完善公路设施,强化交通安全管控;

    • C级:公路设施风险较低,但交通事故风险较高,需要在完善公路设施的基础上进一步强化安全管理;

    • D级:公路设施风险和交通事故风险均较低,应加强交通安全养护。

    表2:公路综合风险评估

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    图4:公路综合风险矩阵

    公路风险评估技术的主要应用有哪些?

    应用公路风险评估技术,可把握整体,对指定的公路网进行相对宏观的风险分级,制定安全改善的决策;可聚焦局部,对公路网中的高风险路段进行相对微观的风险分析,提供安全处治的对策。除此之外,还可完成特定条件下的公路风险比较,进行交通管控方案的比选。

    1高速公路网风险评估

    以某省开展的高速公路网风险评估为例。首先,从历史交通事故和公路基础设施两个角度,分别分析高速公路网已经展现出的风险和潜在的事故风险,最终得到公路综合风险评估结果,如表3所示。交通事故风险和公路设施风险二者均处于较高水平的路段(风险等级为A)占总里程的4.4%,交通事故风险高(风险等级为B)或公路设施风险高(风险等级为C)的路段共占9.1%,86.5%的路段处于低风险水平。

    表3:某省高速公路网安全风险分析结果

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    将公路风险评估结果直观体现在风险地图上,如图5所示,也可通过清单形式输出全省需要进行安全处治的重点路段,并输出路段的主要高风险特征,如出口分流三角端、弯道视距不良、中分带开口或路侧护栏防护能力不足等,从公路基础设施条件改善的角度提出针对性的技术对策及资金建议,为后续制定安全改善专项工程的决策奠定基础。

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    图5:某省高速公路网综合风险地图

    2高风险路段识别处治

    利用公路风险评估技术,可以在大路网中找出高风险路段,分析其交通事故成因和风险因素,提出针对性的处置对策。高风险路段识别整治主要包括以下几种情形:

    ▼ 逆向借道超车需求强烈的双车道路段

    交通量大、大型车辆比例较高的双车道公路,小型车辆的超车需求强烈,逆向借道超车或占用硬路肩违规超车多,迎面相撞的事故风险远高于四车道及以上路段,特别是在一些山区丘陵视距受限的弯道路段,超车带来的行车安全风险更高(见图6)。

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    图6:双车道路段超车多,车辆迎面相撞风险高

    建议根据驾驶人的跟车忍耐性分析,可在具备条件的路段实施“2+1”车道布局,设置间隔超车路段,为车辆提供间隔超车机会,让车辆在规定的区段内实现超车(见图7)。

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    图7:“2+1”超车路段改造后

    ▼ 急弯、陡坡及组合路段

    对于急弯、陡坡及组合路段,应深入剖析风险致因,根据风险评估得到的风险等级,分别采取针对性对策,避免“同质化”处治。图8-图10为三种不同风险等级的急弯路段及安全改善措施。

    图8中路段弯道半径较小、视距良好、路侧边坡缓和,风险等级低,为Ⅰ或Ⅱ级,建议设置视线诱导设施。

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    图8:弯道半径较小,视距良好,路侧边坡缓和

    图9中弯道半径和图8相同,视距受限,路侧边坡较高,风险等级为Ⅲ级,建议改善视距,并设置线形诱导标和路侧波形梁护栏。

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    图9:弯道半径缓和,视距良好,但路侧深沟

    图10为急弯与陡坡组合路段,视距不良,路侧险要,风险等级高,为Ⅳ或Ⅴ级,建议改善视距,设置线形诱导标和路侧混凝土护栏,并采取速度控制措施。

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    图10:陡坡、急弯,视距不良、路侧险要

    ▼ 路侧安全防护

    通过公路风险评估技术,可预估车辆驶出路外的风险并进行风险分级,根据风险等级采取路侧安全处治措施,并应大力提倡“宽容设计、适度防护”的理念。首先应通过合理的公路工程设计将发生驶出路外事故的可能性以及事故的影响程度降至最低,因护栏自身也是一种障碍物,护栏并非设置得越多越好、强度越高越好,只有当驶出路外车辆产生的事故后果比碰撞护栏更严重时,才考虑设置护栏,并应合理选择护栏的防护等级,采用成本效益比最优的防护措施。

    图11为根据不同路段的特点和风险等级所采取的路侧安全处治措施,从左往右依次为:路段设置路侧净区,为驾驶人提供容错空间;为驾驶人提供充足的视距和视线诱导;通过隆震带对偏离车道的车辆进行预警,降低发生驶出路外事故的概率。

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    图11:路侧安全防护措施

    3限速值提高前后风险对比分析

    近年来,国内对于提高限速值的呼声比较强烈,但从世界发达国家交通安全改善的经验来看,提高限速值会使行车安全风险增加。究竟应如何提高道路限速值?如何科学设置限速呢?通过公路风险评估技术可以得出当前限速条件下和提高限速值后的风险对比,据此判定提高限速值的方案是否可以接受。

    图12为某市省道S108、S109、S417和S206提速建议方案,分别对这四条公路进行公路风险评估,得到当前限速条件下和提高限速值后的风险评估结果,风险地图见图13,各风险等级的路段占比情况见表4。通过对比分析可以看出,提高限速值后,在公路基础设施不变的条件下,Ⅳ级和Ⅴ级高风险路段里程所占比例增加了2%,说明提速后某市省道S108、S109、S417和S206的总体安全风险提高,表明该提速方案还需进一步优化提升预防措施。

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    图12:提速建议方案

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    图13:某市省道S108、S109、S417和S206当前限速条件下和提高限速值后的风险地图

    表4:现状风险与提速建议下的风险

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    (文 / 交通运输部公路科学研究院道路交通安全研究中心主任、研究员 周荣贵)

  • 关键字: 风险评估
  •    责任编辑:刘艳
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