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1隧道進(jìn)出通事故與原因分析

2004年以來中國(guó)部分公路隧道進(jìn)出通安全事故資料分析可得:隧道進(jìn)出口是隧道事故的“黑點(diǎn)”,特別是(特)長(zhǎng)隧道、隧道群、橋隧比例高、長(zhǎng)陡坡與隧道結(jié)合的隧道進(jìn)出口路段;隧道進(jìn)出口事故主要集中在隧道內(nèi)200m與隧道外300m的范圍內(nèi);冬、春季節(jié)隧道交通事故較多,隧道交通事故以小型車和貨車居多;交通事故類型主要有追尾、撞擊護(hù)欄、撞擊隧道壁口、側(cè)撞、追尾等。隧道進(jìn)出口事故影響因素主要包括隧道、天氣、交通、車輛、人為因素和二次交通事故。其中,隧道因素主要包括了視覺影響、隧道線形、路面附著系數(shù)變化、通風(fēng)照明、標(biāo)志標(biāo)線等方面;交通條件主要指交通組成、車速和交通量。二次交通事故主要指,在對(duì)前方事故躲避時(shí),由于視覺、心里、車速等影響而發(fā)生連環(huán)撞車事故,或躲避時(shí)撞向隧道壁等引發(fā)新的交通事故。

2隧道進(jìn)出口影響因素分析

隧道進(jìn)出口影響因素極其復(fù)雜,該文主要從亮度變化、線形變化、路面結(jié)構(gòu)變化、車速變化等方面進(jìn)行分析。

2.1亮度變化分析駕駛員駕車從隧道外駛?cè)胨淼纼?nèi),以及從隧道內(nèi)駛出隧道時(shí),由于隧道內(nèi)外的環(huán)境差異以及不同時(shí)間隧道內(nèi)外亮度差異,使駕駛員視覺有一段適應(yīng)的過程,這種明暗變化的適應(yīng)過程分為明適應(yīng)和暗適應(yīng),短隧道容易發(fā)生“白框”與“黑框”效應(yīng),而(特)長(zhǎng)隧道中駕駛員容易產(chǎn)生“黑洞”與“白洞”的效應(yīng)。適應(yīng)過程中視覺的不適會(huì)對(duì)駕駛員的心理和生理產(chǎn)生影響,在風(fēng)、雨、霧、冰雪等惡劣天氣下,會(huì)進(jìn)一步加劇駕駛員的不良視覺效應(yīng),容易誘發(fā)交通事故。隧道內(nèi)亮度變化如圖1所示。前述事故中發(fā)生在隧道入口位置的許多車輛碰撞隧道口、側(cè)翻、追尾等事故,大部分與駕駛員進(jìn)入隧道時(shí)不適應(yīng)亮度變化采取不當(dāng)制動(dòng)措施,加之洞口結(jié)冰、前車減速過快等有關(guān)。在入口段,將最小襯托與停車視距總長(zhǎng)度跟隧道外的引道長(zhǎng)度相比較,以較長(zhǎng)路段作為隧道外特殊路段,即隧道外接近段。最小襯托與停車視距總長(zhǎng)度:204m(車速100km/h),71m(車速60km/h);隧道外的引道長(zhǎng)度為180m(車速100km/h),95m(車速60km/h);隧道內(nèi)入口段長(zhǎng)度:181m(車速100km/h),48m(車速60km/h);過渡段總長(zhǎng)度:394m(車速100km/h),141m(車速60km/h);入口段與過渡段長(zhǎng)度總和:575m(車速100km/h),189(車速60km/h)?；诹炼茸兓瘜?duì)行車安全的影響,根據(jù)隧道入口段特殊路段的計(jì)算長(zhǎng)度,考慮到目前隧道外設(shè)計(jì)速度100km/h,隧道內(nèi)設(shè)計(jì)速度60km/h,建議將隧道入口方向隧道外204m,隧道內(nèi)189m作為隧道入口亮度變化長(zhǎng)度的參考范圍目前關(guān)于隧道出口段的亮度變化研究較少,考慮到隧道進(jìn)出口特殊路段的行車安全性,將隧道出口方向隧道內(nèi)60m,隧道外180m作為隧道出口亮度變化長(zhǎng)度的參考范圍。

2.2線形變化分析隧道內(nèi)外的空間環(huán)境差異較大,汽車從明亮、寬敞、開放的洞外環(huán)境駛?cè)牖璋?、狹窄、封閉的管狀環(huán)境時(shí),隧道進(jìn)出口的線形變化直接影響交通安全。尤其目前中國(guó)許多公路隧道內(nèi)路面寬度小于隧道外主線,洞口位置線形銜接不順暢,誘發(fā)車輛進(jìn)入隧道時(shí)發(fā)生正面碰撞隧道進(jìn)口端墻事故。該文結(jié)合JTGD70-2004《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》與現(xiàn)有研究提出:基于線形變化對(duì)行車安全性的影響,結(jié)合目前隧道內(nèi)外的設(shè)計(jì)時(shí)速,對(duì)于隧道入口段,建議將隧道入口方向隧道外300m,隧道入口方向隧道內(nèi)100m作為隧道入口線形變化長(zhǎng)度的參考范圍;建議將隧道出口方向隧道內(nèi)167m,隧道出口方向隧道外200m作為隧道出口線形變化長(zhǎng)度的參考范圍。

2.3路面結(jié)構(gòu)變化分析目前中國(guó)高速、一級(jí)公路隧道外普遍為瀝青路面,長(zhǎng)隧道內(nèi)主要采用水泥混凝土路面,使隧道進(jìn)出口處附著系數(shù)產(chǎn)生突變。進(jìn)洞方向表現(xiàn)為附著系數(shù)突然降低,出洞方向則表現(xiàn)為附著系數(shù)突然增加,路面附著系數(shù)的變化使得車輛在進(jìn)出隧道時(shí)伴隨制動(dòng)和加速行為。目前多以“公路-駕駛員-車輛”的仿真系統(tǒng)對(duì)隧道進(jìn)出口路面結(jié)構(gòu)變化與行車穩(wěn)定性開展研究,該文根據(jù)已有研究,提出:在隧道入口段,建議將隧道入口方向隧道外200m作為隧道入口方向路面結(jié)構(gòu)過渡長(zhǎng)度的參考范圍;將第85分位的車輛洞內(nèi)制動(dòng)距離與100m進(jìn)行對(duì)比,取較長(zhǎng)距離作為隧道入口方向隧道內(nèi)路面結(jié)構(gòu)的過渡長(zhǎng)度。在隧道出口段,建議將隧道出口方向隧道內(nèi)加速區(qū)間前70m作為隧道出口方向隧道內(nèi)路面結(jié)構(gòu)過渡長(zhǎng)度;將隧道出口方向隧道外加速區(qū)間后的110m作為隧道出口方向隧道外路面結(jié)構(gòu)過渡長(zhǎng)度。

2.4車速變化分析隧道進(jìn)出口光線亮度、空間、線形的變化對(duì)駕駛員產(chǎn)生影響,駕駛員最直接的反應(yīng)就是減速、加速或剎車等行為,即車速的變化。為了減少隧道交通事故發(fā)生率,國(guó)內(nèi)外普遍對(duì)隧道采取了限速管理措施,但應(yīng)用效果不是十分理想。車速的分布離散過大是隧道進(jìn)出口事故率高的重要影響因素,表1中的許多追尾事故都與車速差異有關(guān)。已有研究表明:速度變化不大(Δv<10km/h)路段的事故率僅為速度變化較大(10km/h≤Δv<20km/h)路段事故率的30%。路面的抗滑能力直接影響車輛的行駛安全,路面抗滑能力不足使駕駛員無法充分地控制汽車而發(fā)生交通事故。基于隧道進(jìn)出口車速變化分析,對(duì)于隧道入口段,建議將隧道入口方向隧道外200m、隧道內(nèi)150m路段作為隧道入口方向車速變化長(zhǎng)度;對(duì)于隧道出口段,建議將隧道出口方向隧道內(nèi)100m、隧道外200m路段作為隧道出口方向車速變化長(zhǎng)度的參考范圍。

3隧道進(jìn)出口過渡段及長(zhǎng)度確定

(特)長(zhǎng)隧道、隧道群、橋隧比例高、隧道與長(zhǎng)(陡)坡度組合的隧道進(jìn)出口路段是隧道內(nèi)外通風(fēng)照明、線形設(shè)計(jì)、車速變化、路面結(jié)構(gòu)突變、交通標(biāo)志、外界環(huán)境變化的過渡路段。該路段的過渡變化對(duì)駕駛員正常行駛的心理和生理產(chǎn)生影響,基于隧道進(jìn)出口的行車安全性,以及目前隧道進(jìn)出口的研究現(xiàn)狀,該文將該路段范圍內(nèi)的路面長(zhǎng)度定義為隧道進(jìn)出口過渡段。在隧道進(jìn)出口安全影響因素的基礎(chǔ)上,通過對(duì)隧道進(jìn)出口亮度、線形、路面結(jié)構(gòu)、車速的綜合分析,得出了不同因素對(duì)隧道進(jìn)出口過渡段的影響長(zhǎng)度。(1)隧道進(jìn)出口亮度變化路段通過對(duì)隧道進(jìn)出口亮度變化的分析,建議隧道入口方向隧道外204m至隧道內(nèi)189m作為隧道入口方向亮度變化的路段長(zhǎng)度,隧道出口方向隧道內(nèi)60m至隧道外180m作為隧道出口方向亮度變化的路段長(zhǎng)度。(2)隧道進(jìn)出口線形變化路段通過對(duì)隧道進(jìn)出口線形變化的分析,建議隧道入口方向隧道外300m至隧道內(nèi)100m作為隧道入口方向線形變化的路段長(zhǎng)度,隧道出口方向隧道內(nèi)167m至隧道外200m作為隧道出口方向線形變化的路段長(zhǎng)度。(3)隧道進(jìn)出口路面結(jié)構(gòu)變化路段通過對(duì)隧道進(jìn)出口路面結(jié)構(gòu)變化的分析,建議隧道入口方向隧道外200m至隧道內(nèi)140m作為隧道入口方向路面結(jié)構(gòu)變化的路段長(zhǎng)度,隧道出口方向隧道內(nèi)70m至隧道外110m作為隧道出口方向路面結(jié)構(gòu)變化的路段長(zhǎng)度。(4)隧道進(jìn)出口車速變化路段通過對(duì)隧道進(jìn)出口車速變化的分析,建議隧道入口方向隧道外200m至隧道內(nèi)150m作為隧道入口方向車速變化的路段長(zhǎng)度,隧道出口方向隧道內(nèi)100m至隧道外200m作為隧道出口方向車速變化的路段長(zhǎng)度。通過上述隧道進(jìn)出口4個(gè)方面安全影響因素的匯總分析,建議將隧道入口方向隧道外300m至隧道內(nèi)190m;隧道出口方向隧道內(nèi)170m至隧道外200m作為隧道進(jìn)出口過渡段長(zhǎng)度。其中隧道入口方向隧道外300m至隧道入口方向隧道內(nèi)190m稱為隧道入口過渡段;隧道出口方向隧道內(nèi)170m至隧道出口方向隧道外200m稱為隧道出口過渡段。

4結(jié)論

(1)隧道進(jìn)出口為交通事故易發(fā)路段,隧道進(jìn)出口的亮度、線形、路面結(jié)構(gòu)、車速對(duì)隧道進(jìn)出通安全影響明顯,4個(gè)因素都對(duì)應(yīng)著適宜的隧道進(jìn)出口過渡段長(zhǎng)度。

(2)綜合隧道進(jìn)出口的亮度、線形、路面結(jié)構(gòu)、車速的影響,確定隧道入口方向隧道外300m至隧道入口方向隧道內(nèi)190m,隧道出口方向隧道內(nèi)170m至隧道出口方向隧道外200m為隧道進(jìn)出口過渡段。

作者：馬骉王航劉江高靜單位：長(zhǎng)安大學(xué)特殊地區(qū)公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陜西省高速公路建設(shè)集團(tuán)公司漢中市城鄉(xiāng)規(guī)劃市政工程設(shè)計(jì)院規(guī)劃編制研究