公路平面交叉路口安全性评价及对策研究

张淑仙

（内蒙古自治区交通运输教育中心，内蒙古 呼和浩特 010051）

1 引言

公路平面交叉路口是指公路与公路在同一平面相交的地点。平面交叉路口按几何形状分为十字形平面交叉路口、环形平面交叉路口、X形平面交叉路口、T形平面交叉路口、Y 形平面交叉路口、错位平面交叉路口以及多路平面交叉路口。

道路借助交叉路口相互连接形成道路系统，以解决各个方向的联系，平面交叉口的形成完善了交通网，方便交通出行。同时，各种车辆和行人都要在交叉口汇集、通过或转换方向，由于它们之间相互干扰，诱发交通事故，降低行车速度和通行能力。平面交叉口作为道路交通网的重要枢纽点和瓶颈点，虽在公路网中占比较小，但交通事故频发，据统计，平交口处及其附近发生事故数占总事故的25%～45%［1］。以北京101国道为例，2012 年1 月1 日至2015 年6 月15 日共发生195起事故，其中112 起发生在交叉口[2]。平面交叉口的交通安全问题已经成为世界各国共同关注的重要问题。

就平面交叉口安全问题，国内外学者做了大量研究。美国与欧洲等西方发达国家对交通安全关注较早，尤其是针对交叉口安全评价与仿真模拟方面，已形成比较系统的理论和方法，对平面交叉口安全提升起到重要促进作用［3，4］。主要通过自动检测等现代技术分析交通安全的影响因素并形成评价系统；通过分析大量交通事故数据形成比较系统的平交口安全诊断方法理论体系；利用交通冲突技术详细分析交叉口冲突点数量及危险性，以评价交叉口安全水平等。我国针对交叉口安全评价研究起步较晚，研究还不够深入系统，卢为杰等［5］利用交通事故数据构建结构平衡方程模型对交叉口进行安全评价；李英帅等［6］研究不同驾驶倾向的驾驶行为对交通安全的影响；杨晓光等［7］提出以交通冲突数的概率分布为评价指标的安全评价方法；杨晓芳［8］基于三角系统建立交叉口安全评价模型；谢琨等［9］建立关联事故率的分层贝叶斯模型对交叉口安全进行评价。

对平面交叉口进行安全性评价，分析存在的安全问题并提出针对性建议，对于提升交叉口的安全性、保障公路安全具有重要意义。因此，本文以内蒙古公路平面交叉口为例进行分析说明，以期为同类研究或者工程应用提供参考。

2 平面交叉口安全问题

通过对内蒙古典型公路进行实地调查，发现公路平面交叉口基础设施方面存在的问题主要集中在公里平交交叉口设置过密、交通安全设施匮乏、平交路口设置不合理等方面。

2.1 公里平交交叉口设置过密

公路平交交叉口较多，严重影响行车安全。近年来，随着内蒙古公路建设步伐的加快，国省干线升级改造力度不断加大，原先的县乡道路提质升级后，为保障方便出行，原先与其连接的低等级路及等级外道路仍然保留，导致公路平面交叉口设置过密；同时公路平面交叉口之间速度差梯度大，也导致道路通行能力受到影响，道路安全风险高。以某国道一级路为例，路线全长100km，共设置平面交叉口65处，其中二三级道路交叉口仅7处，其余均为村镇及机耕道路。平面交叉口设置过密，路线设计速度100km/h，即每分钟需要通过一个交叉路口，严重影响行车速度，同时交通安全隐患突出，极易发生交通事故。

2.2 交通安全设施匮乏

内蒙古公路路线长，公路建设经费紧张，造价较低。在国省干线与农村地区的低等级道路平交路口，受交通投资影响，道路交通安全设施较少，一般都没有信号灯和监控系统，缺乏必要的道路交通安全设施，导致交通冲突严重。同时，一些新修建的道路状况较好、视野开阔，驾驶人易麻痹，极易导致车辆超速行驶，平交路口处事故发生率也偏高。

2.3 平交路口设置不合理

受当地原道路的影响，平交路口设置时一般采用原先的位置，新修道路在提质升级后，道路等级提升，行车速度相继提升，对视线视距要求更高，而部分道路存在视觉盲区，成为平交路口的“隐形杀手”。

3 平面交叉口安全评价

按照国家相关规定，道路设计完成后需对其安全性进行评价，针对国省干线平交路口较多的特点，在进行安全性评价时，应对其平交口的安全性进行针对性评价，评价主要依据为《公路项目安全性评价规范》（JTG B05-2015）、《公路项目安全性评价规范》释义手册、《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）等规范及设计文件进行评价。

3.1 项目概况

本项目路线总体呈东西走向，路线全长100km，其中老路改造升级长59.4km，改线及新建40.6km，全线采用双向四车道一级公路设计标准，设计速度为100km/h，但是通过对运行速度模拟，运行速度一般为110km/h～120km/h。为了方便沿线群众生产生活，在保证行车安全的前提下，结合当地道路网规划情况，共设置平面交叉65处，其中与二三级道路交叉7处，其余均为村道及机耕道路，接入口道路等级按照四级路设计。

根据交通流调查及预测分析，得到了2022年～2040年间的车型比例，见表1。

表1 各特征年车型交通量占比（以绝对数计）

通过对表1的数据分析可知，本项目作为重要的货运通道，货车交通量车型占比较高，2022 年约为75%，约是小客车交通量的3 倍。安全性评价过程中应重点考虑小客车与大型货车运行速度差造成的车辆追尾等安全隐患，同时应考虑货车视距视线与小客车的差异性，以及考虑货车刹车距离带来的安全风险。

3.2 评价方法

我国公路设计主要依据现行的有关国家技术标准、规范进行，一般采用设计速度法，即在选定的设计速度下，结合地形和工程规模，在规定的技术指标范围内选定路线设计参数，并在条件许可时，尽量采用高指标，以获得公路较高运输性能。

在本项目的安全性评价中，采用了定性与定量、成熟结论和新研究成果相结合的方法，以《公路项目安全性评价规范》（JTG B05-2015）［10］中的评价方法为基础，主要对渠化平面交叉变速车道和转弯附加车道进行评价。

3.3 平面交叉拓展车道评价

为保证车辆顺利完成加速或减速过程，需设置一定长度的渐变段。平均行驶速度与侧移率计算所需的最小渐变段长度lmin（单位：m），计算公式见式（1）。

式中，νA为路段平均行驶速度，km/h；

B为右转车道宽度，m；

J为车辆行驶时变换车道的侧移率，m/s，一般取J=1.0m/s。

计算出各设计速度对应的渐变段长度见表2。

经核查，本项目渠化平面交叉渐变段长度均满足设计速度对应规范要求，但均不满足运行速度对应要求。现阶段设计中已在上述平面交叉口路段采取100km/h 限速措施，当车辆按照规定行驶时，渠化平交口渐变段长度设计值均能满足安全行车要求。

3.4 变速车道长度

平面交叉进口道处变速车道的长度应满足车辆减速所需长度，出口道变速车道应满足车辆加速所需长度，根据公式（2）计算进口道减速所需长度和出口道加速最小长度，计算结果见表3。

表3 变速车道长度

式中，lb为进口道减速车道长度，m；

la为出口道加速车道长度，m；

νR为减速后的末速度或加速前的初速度，km/h；

经核查，各路口信号控制渠化平交口的加减速车道长度均满足100km/h的设计速度要求，但均不满足预测的实际运行速度要求。建议在设计方案中交叉口路段采取100km/h 限速措施，当车辆按照规定行驶时，现阶段渠化平交口拓宽车道的加减速车道长度设计值均能够满足安全行车要求。

3.5 左转弯附加车道长度评价

单独的左转弯车道可以将左转车辆从直行车流中提前分离出来，避免了左转车辆和直行车辆在交叉口处发生交织，有效降低了发生追尾事故的风险；另一方面，单独的左转弯车道可以为左转车辆提供等候左转的专用空间，避免了同向直行车辆的干扰，驾驶人可以安全地停车以寻找足够安全的车流间隙进行左转，从而降低了左转车辆与对向直行车辆发生碰撞的危险。

根据《公路项目安全性评价规范》（JTG B05-2015）第5.4.6条规定，宜根据平面交叉交通管理方式，按运行速度对左转弯附加车道长度进行评价。

经核查，本项目渠化平交均未设置左转专用车道，因此无需对左转弯附加车道长度进行评价。

3.6 右转弯车道半径评价

《公路路线设计规范》（JTG D20-2017）第10.4.3 条规定，载重汽车在各种转弯速度情况下，路面内缘的最小圆曲线半径应根据转弯速度按表4确定。

表4 路面内缘的最小半径

经核查，各处渠化交通处平面交叉右转车道路面内缘最小半径设计值均满足设计速度20km/h对应范围要求。在设计时，应对右转速度进行限制，建议行驶速度不大于20km/h。

3.3 假设检验 由于样本是随机的且是独立同分布的，因此线性回归的方法可以来检验农业品牌真实性与网络口碑及顾客价值共创意愿等变量之间的关系。

4 平面交叉口安全对策分析

公路平面交叉口是公路安全薄弱环节，也是交通事故多发路段，针对平面交叉口的安全问题，应通过以下措施，提升平面交叉口的安全性。

4.1 完善平面交叉口规划

在公路规划设计时，应综合考虑交通便捷性、公路行驶速度和安全性，在高等级公路不宜设计过多的平面交叉口，针对道路等级差较大的路口，建议合并或低等级道路改线，也可采取立体交叉或者渠化交通的形式，减少交通流冲突。

4.2 优化平面交叉口设计

完善平面交叉口设计，根据交叉口的功能和需求对交叉口进行改建，重新设置交叉口的几何线形，对不合理的车道和路肩宽度进行调整，增大或减小缘石半径使其与车辆的行驶轨迹相匹配，在主要路口设置中央分隔带，合理布置分隔带的宽度，清除视距三角形内的不利因素，视距三角形内禁止停车，根据交通量对车道进行调整，增加专用转弯车道，在周围高度开发用地的交叉口进行出入口控制。

4.3 开展平面交叉口设计安全评价

在完成平面交叉口设计后，要对平面交叉口的安全性进行评价，重点评价平面交叉口的平面交叉拓宽车道渐变长度是否合理，变速车道长度是否符合安全行驶要求，转弯车道长度和半径是否符合要求，渠化平面交叉车道数是否合理，平面交叉管理方式是否合理等方面，必要时可以采用风险分析模型或模拟软件对平面交叉口存在的安全风险进行预估，提出存在的安全问题，完善平面交叉口的设计。

4.4 加强平面交叉口的管理

尽量完善道路交通安全设施，规范平交路口交通秩序，科学设置交通安全设施，确保交通安全设施配套完善。一是要科学地设置好减速梗、减速带等交通安全设施，特别是在农村路段，从行车速度上控制好平交路口的交通秩序；二是要充分发挥红绿灯和电子监控等科技设备的作用，在重点平交路口增设信号灯，并设置电子监控、雷达测速等设备，全天候对平交路口实施有效监控。

5 结语

通过对内蒙古典型公路进行调研，分析公路平面交叉口存在的安全问题，对典型公路平面交叉口进行安全性分析，提出平面交叉口安全对策，具体结论如下：

①内蒙古平面交叉口受公路建设投资、规划设计和管理因素的影响，存在平面交叉口设置过多、平面交叉口安全设施不足及平面交叉口设置不合理等问题。

②公路平面交叉口应进行安全性评价，以《公路项目安全性评价规范》（JTG B05-2015）中的评价方法为基础，对依托项目的平面交叉口设计方案进行安全性评价，平面交叉口设计应符合《公路项目安全性评价规范》（JTG B05-2015）的要求。

③应从完善规划、优化设计、开展安全性评价和加强管理等方面提升平面交叉口安全性。