道路安全与圆曲线指标关系研究

道路安全与圆曲线指标关系研究

肖伯南

长安大学陕西西安710064

摘要：为给道路交通安全与道路平面线形指标关系的研究提供依据，分析总结了国内外相关文献。通过梳理交通事故的分布情况，认为圆曲线对道路交通安全有较大影响。分别整理了有关圆曲线半径，圆曲线长度，圆曲线频率与交通安全性关系的文献并进行分析。结果表明：圆曲线半径过小易导致较高事故率，其取值应保证运行速度的连续性；圆曲线长度及频率应做适当限制，但限定值尚无定论。

关键词：平面线形；交通安全；事故率；圆曲线

引言

近年来，安全性问题在平面线形设计领域的重要性日益突出。以设计速度控制平面线形指标，以运行速度评价指标的安全性，保障道路交通安全是目前平面设计的主流思想。基于该目的，国内外开展了大量研究，期望总结出有关平面线形指标取值的原则与方法，得到较为合理的指标限定值。

因此，通过对国内外相关研究成果的收集与整理，梳理出道路平面线形指标与道路交通安全问题研究的进展状况，具有重要意义。

1交通事故比例

根据澳大利亚和新西兰的统计数据，公路交通事故中，发生在道口区间处的事故比例约占事故总数的80%。其中曲线段和直线段处的交通事故数几乎相等[1]。考虑到路网中曲线段比例较小，可以认为曲线段是路段交通事故的频发地带。

据统计，目前主要事故类型为脱离行车道[1]，其中澳大利亚占60%，新西兰55%，美国76%。脱离行车道可看作行车轨迹严重偏离道路中线的结果，显然这种情况在小半径圆曲线段更易发生。因此，平面线形设计中，圆曲线线形指标与道路交通安全密切相关。

2圆曲线与交通安全

2.1小半径圆曲线的安全性

通常认为，圆曲线半径越小，安全性越低。国外早期的研究表明，200m小半径圆曲线，其事故率是1200m到1400m大半径圆曲线的1.8到3.4倍[2]。潘晓东等人的研究指出，驾驶员在小半径圆曲线上行驶时，会感受到较大的心理压力，更易造成事故[3]。乔建刚等人通过实测数据，建立了驾驶员心率增长率关于行驶速度和曲线半径的函数模型[4]，指出小半径圆曲线上驾驶员更为紧张。

上述研究以心率增长率等作为原始数据。然而测量仪器本身就会对驾驶员造成一定的心理压力，且试验状态有别于正常驾驶状态，不同的道路环境也会有所影响。因此，研究中得出的数学模型难以准确的反应实际情况。但基本可以认定，小半径圆曲线相对大半径圆曲线而言，会对驾驶员造成更大的心理压力，增大事故率。

2.2大半径圆曲线的安全性

小半径的低安全性，不代表大半径一定安全。半径介于150m到450m之间的圆曲线，是一般事故的高发段，而250m到550m则是严重事故的高发段[5]。澳大利亚针的统计分析表明，圆曲线半径越大，事故越严重[6]。大半径圆曲线上，驾驶员倾向于采用较高的行驶速度，因而增加了事故的严重程度。

必须明确，圆曲线半径的大小是相对而言的。当60km/h的运行速度在圆曲线处降低了30km/h，其事故率提高了3.1倍，而当100km/h的运行速度发生同样变化时，其事故率提高了5.1倍[7]。显然后者采用了更大的半径，但事故率却更高。因此圆曲线半径的选取仅仅是一种手段，其目的在于保证运行速度的连续性，强化道路交通安全。

2.3圆曲线长度

圆曲线长度对事故率的影响尚有争论。有结论认为圆曲线长度对交通事故率无影响[8]；亦有研究表明，圆曲线长度每增加1%，事故率增加0.4%[9]。较长的圆曲线可能导致较高的疲劳度，增大潜在危险，但该结论仅是一种推断。圆曲线长度过小会导致视觉上的不美观，应予以避免，这一结论在国内外已达成共识。我国对圆曲线的最小长度的规定，主要考虑3s行程，保证驾驶员的行车舒适性。由此来看，圆曲线长度选取应适中，但指标选取仍缺乏数据支撑。

2.4圆曲线频率

澳大利亚的研究指出，一条路线中，圆曲线的频率越高，事故率越高。每千米2.5段圆曲线的路段，其事故率约为等长直线段的2倍[10]。虽然具体数值有待商榷，但可以肯定事故率与圆曲线频率成正相关。总体而言，圆曲线频率过大，复杂的行车环境迫使驾驶员多而快地接受信息，使驾驶操作困难，易发生交通事故。因此，有必要限制圆曲线频率。但这一限定值如何选择，仍有待进一步研究。

3小结

选择圆曲线半径时，不应拘泥于指标大小，而应以保持运行速度的连续性为准。圆曲线长度宜适中，兼顾美感和道路安全性。圆曲线频率过高会增加行车风险，需要适当限制，但限定值尚无定论。

参考文献：

[1]ChrisJurewicz，PeterAumann，CarolynBradshaw，RachelBeesley&AdrianLim.RoadGeometryStudyforImprovedRuralSafety[R].Sydney：Austroads，2015.

[2]Bauer，KM&Harwood，D.Safetyeffectsofhorizontalcurveandgradecombinationsonruraltwo-lanehighways[R].McLean：FederalHighwayAdministration，2014.

[3]潘晓东，杨轸，朱照宏.驾驶员心率和血压变动与山区公路曲线半径关系[J].同济大学学报（自然科学版），2005，，33（7）：900—903.

[4]乔建刚，荣建，任福田，刘小明.基于人性化的双车道公路平曲线半径的研究[J].北京工业大学学报，2006，32（1）：33—37.

[5]Levett，S.Retro-fittingroadsafetytoexistingruralroads[J].IPWEANSWconference，2007.

[6]Austroads.Improvingroadsidesafety[M].Sydney，Austroads，2011.

[7]Cardoso，J.SafetyAssessmentforDesignandRedesignofHorizontalCurves[J].InternationalSymposiumonHighwayGeometricDesign，2005，3rd.

[8]Harwood，D，Council，F，Hauer，E，Hughes，W&Vogt，A.Predictionoftheexpectedsafetyperformanceofruraltwo-lanehighways[R].McLean：FederalHighwayAdministration，2000.

[9]Schneider，WH，Savolainen，PT&Moore，DN.Effectsofhorizontalcurvatureonsingle-vehiclemotorcyclecrashesalongruraltwo-lanehighways[J].TransportationResearchRecord，2010，2194.

[10]Austroads.RoadGeometryStudyforImprovedRuralSafety[M].Sydney：Austroads，2015.