浅析交通安全的道路线形核心期刊论文发表

　　摘要：中国每一分钟有一人因车祸伤残,每五分钟有一人因车祸死亡。每天因车祸死亡的有300人左右,每年因车祸死亡的有10万人左右,汽车数量占世界1.9%,车祸死亡人数占世界15%,且每年增加4.5%。文章发表在《东北亚论坛》上，是交通安全论文发表范文，供同行参考。

　　关键词：交通安全,布劳斯曲线,道路线形

　　自1899年发生第一起有记录车祸以来，全球车祸累计死亡3000多万人，超过第二次世界大战死亡人数。

　　经过一个多世纪的发展，汽车已成为现代文明与进步的象征和标志，成为社会生活不可缺少的重要组成部分。然而当人类充分享受汽车带来的诸多好处的同时，也为此付出了沉重的生命和财产代价。据不完全统计，我国自1951年到2002年，累计已有1551038人死于道路交通事故，其中仅2002年，道路交通事故就造成109381人死亡。

　　随着机动化水平的不断提高和人民生活质量的不断提高，公众的目光越来越关注于道路交通的安全性。然而，交通事故是道路交通不可避免的伴生物，即不发生任何交通事故的可能性不存在的。人们只有通过不断提高交通参与者的安全意识和驾驶员的驾驶技能、不断改进车辆的结构性能和技术水平、不断改善道路状况和环境条件、不断加强交通管理和交通执法等措施，使道路交通事故发生的概率降至一个可以容忍限度以下，从而满足公众对道路交通安全的要求。

　　研究表明，在一定时期内交通事故死亡人数与国民经济和道路交通高速发展呈正比例关系。我国是发展中国家，从2002年交通事故的分析表明，年交通事故死亡的绝对数已稳居世界的第一位，并且事故的严重性程度极高，道路交通事故仍处于持续增长的时期。

　　1 道路交通事故的原因分析

　　道路交通是人、车、路、环境等要素构成的复杂的动态系统，它们之间互相依赖、互相作用，系统状态随着时间的推移和环境的改变而改变。

　　人是交通事故的核心，影响交通事故的主要因素是人的因素造成，同时交通事故产生还与车辆性能、道路条件和环境有关。

　　研究表明，在诸多的交通事故中，除少数是由于驾驶员粗心大意造成的外，大部分驾驶员出事故的原因是由于困难的行驶条件所造成的，而困难的行驶条件则与道路设计或道路养护有关，当车辆在这样的条件下行驶时，驾驶员稍稍放松注意力，就会导致交通事故。

　　道路的几何要素或线形组合不合理，都有可能导致交通事故的发生。道路条件的因素主要有道路线形、道路的几何特征、交叉口形式、路面状况和交通设施等因素。

　　以往人们总喜欢把道路设计成平直形，根据表2我国2002年各种线形的交通事故统计结果可以看出，无论是事故的次数，还是死亡的人数或受伤的人数，96~98%集中在这种具有“良好线形条件”的道路上，即集中在平直路或一般弯、一般坡、一般弯坡的道路上，其原因是在“良好线形条件”的道路上，驾驶员容易麻痹大意，从而容易引发交通交通事故。在地形条件较好的平原地区，道路设计时往往设计成平直的道路线形，也是产生交通事故的一个重要原因。

　　2 道路线形与交通安全的关系

　　公路的线形最终是以平面线形、纵断面线形和横断面形式组合而成的立体线形映入驾驶员眼帘的。驾驶员在驾驶车辆过程中所选定的实际行驶速度，是由他对三维立体线形的判断做出的。公路的立体线形除必须满足驾驶动力学要求的最小值外，还应满足驾驶员视觉心理方面连续、舒适的要求，反映公路线形好坏的关键是速度的连续性，它直接影响道路交通的安全。

　　通过对多起交通事故的分析，我们发现：公路线形几何要素的不合理以及各种不良的线形组合，均可能导致交通事故的发生。

　　(1) 直线：过长的直线段，易使驾驶员因景观单调而产生疲劳，注意力不集中，反应迟缓，一旦有突显信息出现，就会因措手不及而肇事，如表2所示。另外，驾驶员在长直路段爱开快车，致使车辆进入直线路段末段后的曲线部分速度仍较高，若遇到弯道超高不足，往往导致倾覆或其它类型的交通事故。

　　(2) 曲线：据美国公路部门统计，在弯道上发生的事故约占全部事故的10%以上，特别是与陡坡和路面滑溜等情形加在一起时，发生在弯道上的事故要比直线上多。

　　(3) 平曲线：平曲线即弯道，平曲线与交通事故的关系很大。在圆曲线上，由于横向力的存在，对汽车的安全行驶会产生不利影响。大半径曲线比小半径曲线的事故率低;连续曲线当半径协调时事故率比不协调时低。调查表明曲率愈大，事故率愈高;尤其是曲率在10以上时，事故率急剧增大。原因是曲率越大，汽车在运行中的转弯半径越小，视线盲区增大。

　　(4) 竖曲线：由于道路的凸形竖曲线半径过小时，会影响到驾驶员的视距，使其视野变小,此时驾驶员不易发现前方情况，容易发生碰撞。凸形竖曲线上的视距越短，则交通事故也越频繁。

　　(5) 纵坡度：调查表明，在平原地区、丘陵地区和山区道路上，发生于坡道部分的交通事故分别占17%、18%和25%。分析坡道上交通事故率高的原因，主要是下坡时，驾驶员为节油常采取熄火滑行的操作方法，一旦遇到紧急情况来不及采取应急措施，此类事故约占坡道事故的24%，这样的事故案例不少。

　　(6) 线形组合：行车安全性的大小与不同线形之间的组合是否协调有密切的关系,下列不良的线形组合往往是导致交通事故发生的重要原因：

　　① 线形的骤变，如长直线的末端设置急转弯曲线,尤其是长下坡(大于1km)接小半径曲线是有危险倾向的设计，易造成车辆在不自觉的高速情况下驶入平曲线，事故隐患大为增加。

　　② 在连续的高填方路段，如果没有良好的视线引导，驾驶员容易使车辆偏离车道中心线，可能冲出路面，酿成车祸。

　　③ 短直线介于两个弯曲的圆曲线之间，形成断背曲线，这样容易使驾驶员产生错觉，把线形看成反向曲线，从而发生操作错误，甚至酿成车祸。

　　④ 在直线路段的凹形纵断面上，驾驶员位于下坡时看到对面的上坡段，容易产生错觉，把上坡的坡度看得比实际的坡度大。这样驾驶员就有可能加速以便冲上对面的上坡路段;同时，在下坡路段看上坡路段，驾驶员觉察不出自己是在下坡，因而有可能发生事故。

　　3 道路条件的改进和核查

　　道路设计和规划的安全审查起源于90年代初，随后在英国、澳大利亚、新西兰得以推广。我国是世界上道路交通事故最频发的国家之一，为提高我国道路安全水平，必须从公路规划设计抓起，将安全性要求置于首位，并贯穿于公路规划设计的全过程。

　　通过对大量线形实例及事故多发地段的分析对比，确定组合曲线多发交通事故的症结之一是：组合曲线中线形元素的起点和终点衔接不畅，其曲率变化不连续，出现陡变点。为了弥补这一不足，我们引入布劳斯关于汽车行驶规律的研究成果，考虑我国道路现状和国情，基于交通安全的角度对布劳斯曲线的研究成果进行改进和完善。

　　布劳斯曲线是以满足车辆行驶重心轨迹的三个主要特征(即车辆行驶重心轨迹连续且光滑、重心行驶轨迹曲率连续、重心行驶轨迹曲率变化率连续)为目标提出的过渡曲线形式中， 为缓和曲线上任意点的曲率; 为缓和曲线上任意点的平曲线半径; 为圆曲线半径; 为计算点至缓和曲线起点的距离(弧长); 为缓和曲线的总长度。

　　根据上式，布劳斯曲线起点处的曲率 ;布劳斯曲线终点处的曲率 ;且布劳斯曲线在起点 和终点处有极值，这与车辆行驶重心轨迹特征及物理特性完全吻合，符合设计意图。

　　布劳斯曲线已经在德国、日本的试车场高速环道中取得了成功的应用，但布劳斯曲线作为一种纯数学型的缓和曲线，其几何设计方法中并未考虑技术参数的选择对高速舒适性的影响，而且目前这种技术只限于高速环道，没有更广泛的应用于民用的高速公路，其次布劳斯公式只是从平面上解决了组合曲线曲率连续的问题，但弯道部分是一个三维空间实体，平纵横断面的设计是一个相互联系相互结合的有机整体，布劳斯几何设计方法并未就弯道超高、纵坡度等进行深入的分析和研究。

　　根据现有的研究状况，为了使道路曲线尽可能接近光滑的自由曲线，本文建议在道路曲线设计时采有布劳斯曲线进行计算，并同时对道路曲线进行如下核查。

　　(1) 在平曲线上应该保持期望车速的连续性，如果由于经济和环境的原因在某一地点标准降低，就应通过清晰的标志、标线和其它警告设施提前告之驾驶员前方潜在的危险，并引导他们安全通过危险位置。

　　(2) 曲线的偏角不能太小。曲线偏角过小时，曲线长度将会看起来比实际的要短，使驾驶员对公路产生急转弯的错觉，这种错觉偏角越小越显著。因此，当偏角小时应设置较长的曲线，使之形成公路是在顺适转变的感觉，以避免驾驶员枉作减速的准备。

　　(3) 为了确保行车安全，要求曲线的长度不能太短，以免使汽车在曲线上悠忽而过，增加驾驶员的操作困难。对于曲线间的直线长度也应加以控制，在同向或反向曲线之间如果直线太短，同样会引起安全问题，因此应加以控制。

　　(4) 尽可能使用缓和曲线，使用道路曲线能自由流畅。缓和曲线是从安全角度出发设计的一条驾驶员易于遵循的路线，能使车辆在进入或离开圆曲线时不致侵入邻近的车道。

　　(5) 慎用直线，直线长度的长短直接影响车辆的行车安全。直线过长时，在长直线上行车过于单调乏味，容易造成驾驶人员的疲乏和放松警惕。

　　4 结论与建议

　　道路曲线实际上不是一条简单的平曲线或竖曲线，而应该是一条自由舒展的空间曲线，它既能够满足行车的力学性能，又能满足线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适等要求。

　　车辆在行驶过程中，存在一条曲率连续变化的轨迹，无论车速高低，这一轨迹线都是客观存在的，它的形式和长度则随行驶速度、曲率半径和司机转动方向盘的快慢而定。

　　在诸多的交通事故中，大部分驾驶员出事故的原因是由于困难的行驶条件所造成的，道路的几何要素或线形组合不合理，都有可能导致交通事故的发生。

　　本文基于交通安全研究道路曲线元素的基本组合关系，指出曲线组合关系不当是发生交通事故的主要原因之一，然后从汽车出发，提出用布劳斯曲线改进道路曲线的设计方法和道路线形设计的核查方法，以满足行车的力学性能，同时满足线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适等要求，使道路曲线与地形和车辆的行驶轨迹达到完美的组合。

　　核心社科期刊论文发表：《东北亚论坛》杂志是吉林大学东北亚研究中心(教育部重点研究基地)主办的，研究东北亚地区发展理论与实践问题的学术性刊物。本刊以分析现状、发展战略和理论研究为主，主要刊登：紧密结合我们四化建设和改革开放的实际，研究和探讨东北亚地区各国经济发展的重大理论问题，发展战略问题，各国各地区经济开发与合作问题，各国家与地区经贸发展和友好往来问题的成果，评介东北亚、亚太地区各国工业、农业、科技、财政、金融、商业、外贸发展的新趋势、新动态的文章。同时还刊登有关的国内外学术动态和研究资料等。

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