时间：2023-03-29 09:19:24
导语：在交通安全工程论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
安全设施是公路交通工程当中的重要组成部分，要想提升交通工程安全设施的整体质量，就要深刻意识到安全设施的重要性。道路通行者的安全主要是取决与安全设施的设计是不是科学合理，假如设计不合理，将会导致非常严重的后果。限速与护栏以及标志牌等道路安全设施，能够在很大程度上保护了道路使用者的安全。与此同时，提升道路使用者的安全意识也是至关重要。完善的交通设施可以在第一时间通知道路使用者的路况信息，让道路使用者能够提前做好相应的准备，提升了道路交通整体的安全性。
1、公路交通工程安全设施的作用
1.1引导车辆行驶
交通信号与标志以及实现诱导标志等交通设施能够很好的指导车辆的行驶位置，为车辆在诛仙与匝道以及交叉口如何行驶提供有效的指引。只有不断的向使用者提供道路的相关信息，车辆才能咋道路上安全与正确的行驶。
1.2提高行车速度
要想在高速公路上发挥车辆的性能，快速且安全行驶，需要完善交通管理，让道路指示标志提供道路信息。确保公路有良好的几何线性，合理设置点、线、面控制中心。通过对国内数据进行对比分析可以发现，交通设施如果管理到位，道路使用者的车辆在高速公路行驶时，速度提高30%是完全可能的，同时也将节约20%～25%的行车时间。
1.3保障行车安全
高速公路上的行车速度是非常快，只是一味的重视道路本身的形状与线路的完整度是远远不够的，就必须要建立健全且完善的安全设施。只有建立健全的交通控制系统与完善的交通设施以及较好的交通环境，这样才能从根本上来保护行车与行人的安全。
2、公路交通工程安全设施的特点及发展历程
2.1公路交通工程安全设施的特点
公路交通工程安全设施是公路交通工程设施的重要组成部分，其主要作用是，使车辆充分发挥自身性能，并将效益最大化。从这方面来说，公路交通工程安全设施也是公路智能化与现代化的重要标志。路面标示、公路护栏、交通标志等构成了公路交通工程的安全设施，整个交通工程质量取决于交通安全设施的完善与否。为了提前给驾驶员提供公路的路况信息，人们建立了交通安全设施，以此来提升车辆行驶的舒适性，降低事故的发生概率。交通工程管理制度能否顺利执行的关键因素在于公路交通工程安全设施是否得到科学合理地建设。
2.2公路交通工程安全设施的发展历程
公路交通工程安全设施是国家重点研究的科技项目之一，从二十世纪八十年代开始，我国就已经开始了系统的研究，经过多年的研究与开发，公路交通工程安全设施建设日渐完善。机电交通设施和安全交通设施迅速发展，同时，快速提升设施设计和施工技术是当前大多数公路安全设施的发展方向。例如，加强车辆检测与修理等。此外，公路交通工程安全设施的覆盖面广，涉及到电子工程、道路工程以及光学、电学等知识。这就意味着从业人员不仅仅要熟练掌握各学科知识，还要有一定的动手能力和专业技能，为公路交通工程安全设施的发展奠定基础。
3、公路交通工程安全设施建设的内容
3.1护栏
根据护栏在公路中摆放的位置，可以将其分为路侧护栏和中央分隔带护栏，其主要作用是防止车辆失控，避免碰撞道路两侧构造物。根据护栏的结构分类，可以分為混凝土护栏、波形梁护栏和缆索护栏。波形梁护栏主要用于路侧护栏和中央分隔带护栏，其防撞性能良好，养护成本较低，并且比较美观，可以用作道路装饰。
3.2交通标线
施工单位在建设交通标线时，为保持其流畅度，应该尽可能地让标志线贴合道路线性。同时还要使用较为鲜明的颜色，保持其醒目度，以此来保证标志线在任何情况下都可以引导车辆行驶。
3.3路侧发光标志
在雨雪、清晨以及黄昏等光线昏暗不足的条件下，可视度较低，利用荧光材料和反光膜结合的发光标志可以解决这一问题。我国交通工程中也广泛应用发光标志，车辆及行人很容易看到发光标志，能够对接下来道路的方向准确地进行辨认，有利于提高行车的安全性。
4、公路交通工程安全设施建设的质量控制对策
4.1原材料的质量控制
原材料质量好坏对安全设施的影响非常大。因此，需要对原材料进行严格的质量检测与监督，提高安全设施的有效性。要对材料供应商的生产资质及原材料检测报告等进行检查与监督，防止生产厂家提供的原材料质量不合格，避免安全设施不达标的情况发生。还要对生产材料进行抽样检测，随机不定期检测，保证原材料达到工程施工的技术标准。
4.2对专业人员加强管理
需要提升公路交通工程安全设施施工人员的专业素质。在个人资质和技术水平方面。对施工专业人员进行考核，并开展相应的培训工作。只有当施工人员对建设目标和质量要求有足够的了解，对施工进行严格操作，才能在一定程度上提升工程建设质量。
4.3建立科学的质量管理体系
只有建立科学完善的质量管理体系，工程建设过程才会有据可依，有章可循，也让工程施工有制度保障。根据公路交通的特点与要求，因地制宜，制定严格的施工技术标准。安排专业人员对工程施工进行监督与指导，对施工建设中发现的问题耐心指导工人采取措施解决。只有这样，才能提高公路交通安全设施的施工效益，促进其作用的有效发挥。
关键词：道路交通安全 影响因素 评价方法 模型构建
1. 研究背景
1.1道路交通现状
据估计，道路交通伤害的经济损失在低收入国家约占国民生产总值的1%，在中等收入国家为1.5%，在高等收入国家为2%；每年全球道路交通伤害的损失估计为5180亿美元[1]。我国交通事故从1951年开始统计以来， 事故数一直呈明显的增长趋势[2]。近几年，虽然我国道路交通安全形势逐步呈现有所缓解的趋势，但是道路交通安全问题相对其他国家而言还是很严重[3]。由于缺乏广泛数据的积累， 以及定量化地评估道路安全水平、科学定位事故隐患方法的支持， 我国交通安全的形势没有发生根本性的转变。
1.2道路交通安全系统
道路交通事故具有偶然性，但一起伤害事故中往往有不同的原因，这些因素作用在驾驶安全方面[4]，总之造成交通事故的原因是多方面的，通常是在特定的交通环境下，由于人、车、路、环境所构成的动态交通系统的某个或多个环节失调所引起的[5]。
1.2.1人的因素
重特大交通事故原因调查中，因疲劳驾驶造成的事故所占比例达40%以上；二是酒后驾驶。世界卫生组织调查数据显示，大约50%至60%的交通事故与酒后开车有关；三是车辆故障；四是违反交通法规。出现这些现象的原因主要有几点：①群众的安全意识和法治素养不高。②运输业中存在着利益最大化现象。③交通管理中存在着执法不严、违法不究的漏洞。④驾驶员本身的心理和身理素质，这里主要包括视觉特性、疲劳程度、疏忽大意等。⑤对于使用的道路情况了解不够。如果知道道路的交通安全情况，也会相对应的有危险认知度[6]，这会严重影响到驾驶行为。
1.2.2车的因素
车的因素中主要包括主动安全性和被动安全性。主动安全性即在正常使用的情况下，汽车按照驾驶员的意愿有效防止或者减少事故发生可能性的能力。被动安全性主要指在事故发生后，如何保证成员不受伤害或者最大程度的降低伤害程度的能力。车辆的主动安全性可以通过对车辆的改造得到提高，但是无法避免。
1.2.3道路及周围环境因素
道路因素引发交通事故有三种形式：①道路条件直接作用引发交通事故；②道路因素作用于驾驶员而间接引发交通事故；③道路因素作用于车辆而发生交通事故[7]。研究中常常容易忽视后两种，其中对于道路因素对驾驶员产生作用而引发事故这一点必须引起重视，因为它可以很大程度降低人为因素对交通事故的引发，同时也使道路因素占引发交通事故因素的百分比增加。
2、道路交通安全评价研究进展
安全评价主要通过对研究对象在某一特定时间内的状况，运用安全评价方法进行评价研究。道路交通安全综合评价则是对现有或将建的道路工程项目或交通工程项目、任何与道路用户有关的其他项目的正式审查，并给出项目存在的或潜在的安全问题以及相应的改善建议措施等一系列连续工作的综合。在参考的文献资料中，评价分类如下：
（1）评价对象
道路安全评价按照评价对象分为宏观评价和微观评价两种。巩航军在文中通过对世界交通事故及我国交通安全现状的分析面对道路交通安全的严峻局面，提出了理顺道路交通安全管理体制，实行事故责任追究制度，加大对伤亡者赔偿幅度等对策[8]。杨亚莉、刘清平通过分析研究国内外城市道路交通安全的评价方法， 提出了适合目前国内交通现状的评价模型[9]。在微观评价方面，李芳、吴芳的论文主要研究对象为交叉口[10]；毕朝晖在论文中则着重研究了江苏省宁杭高速公路的交通安全状况[11]。
（2）评价时间
按照评价时间， 又分为事前和事后评价， 目前我国的研究集中在事后评价上。李洋、韩相春在论文中以2003年为例分析了交通事故的各种原因，提出了6 项交通事故的预防措施[12]。李小青、郭涛、李开正则重点总结微观的事前评价方法，对某一条或一段道路、一个交叉口在设计阶段就进行其安全度的评价， 从而优化设计， 具有一定的应用价值[13]。
（3）评价方法
A.绝对数法[14]
用绝对数进行评价采用四项指标，即事故次数、死亡人数，受伤人数、直接经济损失来表示。
这种方法比较直观易懂，缺点也很明显。它简单的以数值的大小作为评价的标准，并没有考虑其它的影响因素；另外，它没有注意到不同地区交通总量的差异，以及同一地区交通因素的变化，缺乏可比性。
B.事故率法[14]
事故率法可以分为地点事故率法、路段事故率法（运行事故率法和事故密度法）、地区事故率法（人口事故率法、车辆事故率法等）、综合事故率法（当量死亡率、亿车公里率等）。事故率法比较直观，具有一定的可比性。但事故率并不能反映多因素综合表现的结果，而且运算中涉及到的换算系数主观性太大，合理性颇受质疑；同时采用不同的评价指标，可以得到不同的结果，甚至会出现相互矛盾的情况。
C.模型法[14]
该法是分析交通事故与影响因素的关系，建立事故与各种主要影响因素之间的定量函数关系模型。主要有统计分析模型（如斯密德模型、北京模型等）和经验模型。统计分析模型需要大量的统计数据；经验模型虽较实用，但科学依据不充分，且受地域、交通条件制约，可比性差。目前尚没有较成熟的适合我国的道路交通安全评价模型。Kweon、Kockelman[15]和Chong[16]等提出了线性、非线性以及概率模型对道路相关数据进行分析评价，然而这种模型不能对过程进行分析，同时也不能够把所有影响因素同时体现出来。Matilde Santos 和 Victoria López提出了根据统计数据和影响因素构建出模糊决策系统，通过对人、车、道路环境三个子系统的信息综合处理，得出最后综合分析以及调整方案[17]。
D.系统分析法[18]
系统分析法主要包括层次分析法和模糊数学法。白路祥结合滨州市的道路交通安全状况进行整体评价，评价结果是基于模糊逻辑的交通安全综合评价方法进行分析的[19]。但这两种方法因涉及到的指标以及权重主观性比较强，国内学者大多采取灰色系统理论方法，例如李芳、吴芳则以交通冲突技术和灰色理论为依据的交通安全评价方法，引入时均冲突率作为衡量指标，通过比较指标比值的大小，对交叉通安全状况进行评价[10]。
3、目前存在的问题及改进意见
纵观所有文献，我国在道路交通安全方面的研究比较有限。
（1）现有的文献也主要为事后评价，而且大多数文献基于以往经验开展，在评价的过程中所获得的数据信息量也比较局限。在今后研究中，需在数据整理一块系统、深入的展开调查和收集。
（2）道路安全的管理、监测与维修，并不能通过一次道路评价完成。这也需要道路安全评价相关部门做好实时的监管，同时完善智能监控系统。
（3）安全评价方法需要不断完善，同时可采用多种方法对比分析。同时也要注重从方法论阶段向构建模型方向延伸，加强数据分析，有效显示各因素对整体道路安全的影响。将评价内容与模型相结合，根据模型数据反馈，更为清晰、便捷的了解各指标的结构重要度，做出非常有效的应急措施。
参考文献
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关键词：平均纵坡 安全性 评估
1. 引言
针对我国道路交通事故，目前规范中明确规定了各项极限指标及各项指标的组合情况，但这些规定仅仅停留在对事故黑点的控制上。关于运行速度的协调性检验，《公路项目安全性评价指南》是目前较为完善的评价方法。但是提供的模型及表格比较复杂，需要与相关的软件一起使用。比较之下，在完全执行《公路路线设计规范》的前提下，平均纵坡能简单、快捷地评估公路项目的安全性[1] [2] [4] [3]。本文通过分析相关事故高发路段的平均纵坡指标，提出拟基于平均纵坡理念的长大下坡路段安全评价简易方法。
2. 平均纵坡对道路事故率的影响
现实设计过程中，在不违反规范的前提下，纵坡设计指标多处均取纵坡极限值（如表1所示），导致相关路段事故频发，严重影响行车安全。
3. 平均纵坡与道路安全之间的关系
3.1下坡时平均纵坡对道路行车安全的影响
设置避险车道是改善连续长大下坡路段交通安全状况的有效措施，是否需要设置避险车道，取决于车辆制动器温度及车辆下坡时的可控制情况。根据相关研究，目前常用的制动器温度模型主要有合肥工业大学张建军等建立的制动器温度与下坡坡度、车辆下坡速度和距坡顶距离关系的数学模型①以及同济大学道路与交通工程教育部重点实验室对美国GSRS中制动鼓温度预测模型的修正公式②[7] [8] [9]。对比分析模型①和模型②发现，在下坡行驶安全及安全保障设计指标中，平均纵坡的大小是其重要影响因素，且当平均纵坡在3%～3.5%之间时距坡顶6km距离处为事故多发地的重要分水岭。
3.2平均纵坡与道路行车安全统计分析
根据我国京藏高速公路八达岭段K60～K50段、G209运三高速公路K22～K12段、石太高速公路K378～K367和K337～K334段、漳龙高速公路K88～K73段实际运行状况，分析这些高速公路的相关资料，仅从制动器的温度模型来看，其在平均纵坡下所行驶的下坡距离均超出制动毂温度极限所能承受的路程，发生安全事故也便是不言而喻的了，表2和表3为这些路段平均纵坡与道路安全事故相关影响分析。
从以上的事故分析可以得出连续下坡路段有以下事故特征：①长大下坡路段首发事故黑点频发区一般在距坡顶距离6km区域，同时二次事故黑点多距首发事故黑点距离在2～3km左右。②事故多发区段平均纵坡值多大于3.5%，且事故多发区段特征长度一般为3km左右。③间隔设立小坡度缓坡能延长首发事故黑点的发生距离。
基于以上分析得出如图1所示平均纵坡与首发事故黑点距坡顶距离关系模型。
图1 平均纵坡与首发事故黑点距坡顶距离关系示意图
将该简易模型与已有制动器温度模型进行对比可知，该模型所得结果与其他模型相近，由于计算过程简单，故该模型可快速评价路段安全状况。
4. 平均纵坡安全评价建议控制值
结合以上分析，同时根据《公路路线设计规范》（JTG D20―2006）纵坡设计的要求，得出基于平均纵坡理念的长大下坡路段安全评价简易方法，如表4所示。
5. 实例应用
国内某四车道高速公路设计速度为60km/h，路线总长近80公里，当时采用的标准规范为《公路路线设计规范》（JTJ 011-94）。路段内K36+540（设计高程816.44米）～K27+510（设计高程401.9米）平均纵坡4.59%。由上所做平均纵坡安全控制指标分析可知，该路段长9.03km，平均纵坡远大于3%，可知该路段必然会频发车辆制动器失效事故。同时由安全控制指标可知该高速公路事故黑域应集中在距坡顶6～9km区段，从该高速公路在试运营过程中的交通事故统计资料可知，2007年10月底至2008年6月该段高速公路共发生交通事故102起，事故发生地点确实主要集中在该区域。相应事故空间分布如图2所示。
图2 事故的里程分布
6. 结语
根据基于平均纵坡的安全性快速评估，在规划、设计阶段，可以迅速找出方案的不安全因素，修改设计，提高公路的安全水平，减少事故、降低事故严重度，减少消除隐患的工程改造投入。此方法不仅可以补充和发展现行有关规范的相关技术内容，完善公路设计、运营中的公路评价，改进技术设计和治理环节，而且可以为各种条件下公路交通安全评价提供参考，使之更加经济、合理、可行和可靠。■
参考文献
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关键词:柔性基层；半刚性基层；重载适应性
Abstract: the paper to pavement mechanics for computing tools BISAR3.0 software, analysis standard axle load, overload, overload 100% 50% of cases of the two different the mechanical response of the asphalt pavement, the contrast of the way the table deflection, pavement structure all levels (surface, basic level, subbase) mechanical properties. The results show that the asphalt pavement and flexible grassroots semi-rigid base of the asphalt pavement overloaded adaptability differences. Only for the rational optimized combination, can realize the two complementary advantages of pavement structure.
Keywords: flexible grassroots; Semi-rigid base; Overloaded adaptability
中图分类号：U416.217文献标识码：A 文章编号：
1概述
近年来，我国车辆的超载、超限情况十分普遍，重载(这里重载是指单轴轴载大于 130kN 或双轴轴载大于 220kN 的轴载) 日益显著增加。调查表明，规范规定的轴载换算公式已不适用。本文采用交通部公路科学研究所《重载沥青路面设计规范研究报告》里的科研成果，当计算标准轴载、超载50％、超载100％的情形时，荷载接地压力分别采用0.707MPa、0.84MPa、1.0MPa，与之相对应的三种作用半径分别为10.65cm、12.50cm、15.47cm。
目前，在我国高等级公路中，沥青路面占 80%-90%，其中约90%以上采用半刚性基层。由于半刚性基层自身不可克服的缺点：温缩、干缩变形大，易开裂，并最终形成反射裂缝，在行车荷载、水、温度梯度的综合作用下，使得路面结构产生松散、唧浆、车辙等病害，极易导致路面结构的破坏。特别是在车辆重型化日益严重的今天，更加暴露了半刚性基层路面的这种缺点，使得路面使用性能和寿命均达不到理想水平。而柔性基层如级配碎石、沥青稳定碎石等，属于粘弹性材料，韧性好，有一定自愈能力，但是变形和弯沉较大，其面层层底容易产生疲劳开裂，虽然可以采取增加沥青面层厚度来延长裂缝扩展时间的措施，但这样一来投资成本较高，而且也会加重沥青面层出现车辙的可能性。下面就以力学的方法来探讨这两种路面结构在不同荷载条件下的力学响应。
2路面结构设计及计算
2.1理论基础
对路面结构进行计算和分析是基于弹性层状体系理论，荷载图式采用与双轮组相当的两个圆形均布荷载，其圆心距假定为三倍荷载圆半径。双圆均布荷载中心点的坐标分别为(0，0，0)和(3δ，0，0) (δ为荷载半径)。轴载是采用之前提到的标准轴载、超载50％、超载100％的情形。
2.2路面结构
本文所考虑的柔性基层和半刚性基层沥青路面沥青路面的具体结构及参数如表2-1和表2-2所示，结构层总厚度均为70cm。
表2-1柔性基层沥青路面结构
层位 材料 厚度（cm） 弹性模量（Mpa） 泊松比
上面层 沥青混凝土 4 1500 0.25
下面层 8 800 0.25
基层 级配碎石 38 300 0.30
底基层 级配砂砾 20 200 0.35
土基 25 0.35
表2-2半刚性基层沥青路面结构
层位 材料 厚度（cm） 弹性模量（Mpa） 泊松比
上面层 沥青混凝土 4 1400 0.25
中面层 5 1200 0.25
下面层 6 700 0.25
基层 水泥砂砾 35 1500 0.25
底基层 石灰土 20 750 0.30
土基 25 0.35
3计算结果分析
3.1路表弯沉分析
弯沉是表征路面总体刚度的指标，在荷载相同、土基支承相同的条件下，弯沉越小，则总体刚度越大，抗变形能力越大。图3-1为柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面路表弯沉随荷载增长的变化情况。
图3-1路表弯沉
由图3-1可以看出，随着轴载的增长，柔性基层沥青路面和半刚性基层沥青路面弯沉变形也会逐渐变大，这说明路表弯沉对车辆轴载变化较为敏感，而柔性路面的弯沉增长率大于半刚性基层沥青路面，说明柔性基层沥青路面的路表弯沉对车辆轴载变化更为敏感。
3.2下面层层底受力分析
图3-2为两种路面结构分别在不同荷载作用下下面层层底的力学响应及其分布规律。从图中可知，柔性基层沥青路面的下面层层底所受的水平应力均为正值，可见其下面层在车辆荷载作用下处于受弯拉状态。当车辆超限严重时，很容易造成沥青面层的拉裂破坏。而半刚性基层沥青路面的下面层层底所受的水平应力均为负值，说明在车辆超载很严重时，半刚性基层沥青路面的面层也不会产生拉裂破坏。
图3-2 下面层层底最大拉应力（MPa）
3.3基层和底基层层底受力分析
柔性基层沥青路面和半刚性基层沥青路面的基层和底基层层底主要受拉应力，图3-3、图3-4分别为两种路面结构的基层、底基层层底最大拉应力随轴载增长的变化规律。随着荷载的增加， 柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面基层、底基层层底的最大拉应力都在增大，变化趋势大致相同。从两图可以看出，半刚性基层沥青路面的基层和底基层底面的最大拉应力要比柔性基层沥青路面的大，而且随着轴载的增加最大拉应力增大较明显，可见严重超限运输车辆会使半刚性基层沥青路面的基层和底基层的抗拉强度不足，提前在层底产生拉裂破坏，并反射到面层，形成面层的反射裂缝早期破坏。而柔性基层沥青路面的基层和底基层的板体性较差、强度低，故其最大拉应力随轴载增加的变化较小。因此，半刚性基层沥青路面的基层及底基层的最大拉应力的变化对车辆轴载变化更加敏感。根据之前的学习，我们知道结构的疲劳寿命由结构的拉应力所决定的。所以，半刚性基层沥青路面在超载车辆数量较多、频繁作用时，极易引起疲劳拉裂破坏，严重影响其使用寿命。
图3-3 基层层底最大拉应力（MPa）
图3-4 底基层层底最大拉应力（MPa）
由图3-3和图3-4的比较可以看出，半刚性基层沥青路面底基层层底拉应力大于基层层底拉应力，这也验证了对于设置半刚性下基层（即底基层）的路面结构，通常极限状态首先发生在下基层底部，产生初始裂缝，然后向上使得基层拉应力增大而引起基层裂缝，最后扩展到沥青面层。
4结论
（1）通过路表弯沉的比较，柔性基层和半刚性基层沥青路面在车辆轴载变化的条件下，柔性基层沥青路面表现的更为敏感。
（2）在相同的交通荷载的作用下， 柔性基层和半刚性基层沥青路面呈现不同的破坏状态。柔性路面的破坏主要是沥青面层的疲劳拉裂破坏和路面整体的功能性车辙沉陷；半刚性路面的破坏主要是因基层及底基层的拉裂破坏而促使面层形成反射裂缝破坏。
（3）鉴于这两种路面结构的特点，今后的研究方向在于充分发挥它们各自的优势，进行优化组合设计。
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