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基于交通技术监控设备的隧道交通安全管理方法研究

发布时间:2020-04-26所属分类:科技论文浏览:1

摘 要: 摘要为预防城市隧道及公路隧道(以下统称隧道)交通事故,提高隧道交通安全,针对驾驶人在通行隧道的进入、经过和驶离过程中可能发生的交通安全违法行为,提出了基于交通技术监控设备的机动车、行人、非机动车交通安全违法行为管理办法,提出特长隧道、长隧道

  摘要为预防城市隧道及公路隧道(以下统称隧道)交通事故,提高隧道交通安全,针对驾驶人在通行隧道的进入、经过和驶离过程中可能发生的交通安全违法行为,提出了基于交通技术监控设备的机动车、行人、非机动车交通安全违法行为管理办法,提出特长隧道、长隧道、中隧道及短隧道交通技术监控系统的设置方法,对管理驾驶人安全通行隧道和预防隧道交通事故有参考价值。

基于交通技术监控设备的隧道交通安全管理方法研究

  关键词交通工程;公路隧道;城市隧道;交通技术监控;交通安全

  0引言

  隧道是供汽车行驶而埋置于地层内的专用通道[1]。改革开放40年间,我国隧道数量和里程迅猛增长,2015年全国数量1.4万座,长度1268万延米,世界排名第一。隧道可大大缩短通行里程,减少通行时间和提高通行效率,但同时也提高了交通事故发生的概率。同时给人民带来伤害是巨大的,2012~2016年我国隧道年均交通事故478起,年均死亡231人[2-4]。隧道交通安全引起了世界各国专家学者的重视:有学者提出使用视线诱导系统调控驾驶人视错觉和减少不良驾驶行为及交通事故发生[5];胡锡岭等分析了城市隧道交通事故发生原因并提出隧道水泥路面防滑措施[5];国外专家详细分析了隧道长度、车道宽度、路况、光照等情况和交通量及事故上的时空分布关系和研究隧道内壁的纹理和装饰等特征对驾驶安全性影响,认为逐渐变窄的纹理能够使驾驶人选择偏安全的低车速通过隧道[7-8]。研究发现年龄对驾驶人深度知觉准确性无显著影响,而驾龄和连续行车时间对驾驶人视力有显著影响[9];有人提出在隧道出口设计渐变图层,使驾驶人瞳孔亮度过度缓和,可降低驾驶人错误操作,缓解驾驶人驶离隧道视觉白洞效应[10];有专家提出在隧道入口安装喇叭型遮光结构,可以缓和隧道接近段的照度过度,缓解驾驶人进入隧道视觉“黑洞效应”[11];业内人士提出隧道入口处内外断面平均车速显著差异和车辆频繁变换车道是导致隧道追尾等交通事故的主要原因[12];还有人提出小型车的速度变化要比大型车大,隧道入口与中间易发生交通事故,小型车交通事故率要大于大型车[13]。

  总体而言,目前我国对隧道交通安全的研究,大多集中在设施和驾驶人生理反应方面,而对驾驶人违法原因的研究和管理措施比较少。据统计,2012~2016年全国高速公路隧道事故中,因驾驶员超速行驶而导致的交通事故就占总数的19.9%,其余疲劳驾驶、违法行驶、违法装载、逆向行驶也分别占4.4%、4.0%、2.6%和2.6%。因此,本文针对驾驶人在通行隧道进入、经过和驶离过程中可能发生的交通安全违法行为,提出基于交通技术监控设备的机动车、行人、非机动车交通安全违法行为管理办法,提出特长隧道、长隧道、中隧道及短隧道交通技术监控系统的设置方法。研究表明:本文所提方法相对国内现状比较系统全面,对管理驾驶人安全通行隧道和预防隧道交通事故有参考价值。

  1隧道安全分析

  《城市地下道路工程设计规范》(CJJ221—2015)规定:隧道按照长度分为特长隧道、长隧道、中隧道及短隧道。据统计,2015年全国特长隧道744座,长度329万延米;长隧道3138座,长度537万延米。文献指出2012~2016年我国隧道伤亡交通事故2391起,致1154人死亡,年均478起,死亡231人,其中高速公路隧道伤亡交通事故1235起(占全国51.7%),685人死亡(占全国59.4%)和1674人受伤(占全国56.2%)[3]。表1为近些年国内外发生的1次死亡5人以上(简称5人事故)和1次死亡10人以上(简称10人事故)情况,从相关外事故调查报告中都指出驾驶人违法是引起隧道交通事故的一个重要方面,如国务院《陕西安康京昆高速“8·10”特别重大道路交通事故调查报告》发布2017年秦岭1号隧道交通事故直接原因之一就是驾驶人超速行驶。

  驾驶人交通违法是引发隧道交通事故的一个重要原因。为分析驾驶人通行隧道过程违法行为特性,如图1所示,本文将隧道分“进入路段”“经过路段”和“驶离路段”3个部分。“进入路段”为位置1~2之间路段,经过路段”为位置3~4之间路段,驶离路段”为位置5~6之间路段。

  进入路段:相比隧道外路段,隧道进入路段车道窄,光线暗,眼睛对车道和光线双重突变要一定适应时间,驾驶人视觉上会有“黑洞效应”。文献中提出当驾驶人白天驶入隧道时,照度过渡成“黑”,空间过渡成“洞”,驾驶人瞳孔迅速扩大,难以在视网膜聚焦,容易产生盲期[5]。假设机动车车速为100km/h,当“黑洞效应”持续1s时机动车将盲行27.8m,驾驶人黑洞效应期间超速行驶有很大交通安全隐患。

  经过路段:隧道经过路段光线照度低、参照物少、对比度低、环境单调,驾驶人易视觉疲劳、情绪烦躁、意识松懈,常因变道超车、违法停车、违规使用远光灯、超速等交通违法行为导致碰撞追尾等交通事故发生,危险化学品运输车发生事故还容易导致爆炸、火灾、毒气泄漏等二次事故,而隧道内空间小,一旦发生事故难救援。

  驶离路段:与“黑洞效应”相反,驾驶人驶离隧道时眼睛生理上也会发生宽度和亮度双重过渡,生理会有“白洞效应”;同时有些隧道跨度距离大,一边晴空万里,而另一边倾盆大雨,一边正常道路,而另一边桥梁或急弯陡坡,突然变化的气候或环境对驾驶人心理也会产生反应,驾驶人如超速行驶同样易导致撞墙撞车等交通事故。

  2隧道交通技术监控系统种类

  交通技术监控设备是我国《道路交通安全违法行为处理程序规定》(公安部令第105号)法定设备,是我国公安交管部门管理驾驶人违法的主要执法装备。本节根据驾驶人通行隧道过程可能发生的道路交通安全违法行为,提出了隧道中适用的主要交通技术监控设备[14-15]。

  2.1超速监控系统

  2012~2016年全国高速公路隧道事故中超速占19.9%,而且在驾驶人“黑洞效应”和“白洞效应”期间超速行驶有严重的安全隐患,因此隧道中有必要管理驾驶人超速违法行为。超速管理系统是一种基于机动车测速仪的交通技术监控系统,是我国机动车测速的主要执法装备,其行业技术标准可参见《机动车测速仪》(GB21255),有关技术要点如下:

  (1)限速值要尽量保证机动车能够安全通过隧道,但目前各地限速值不一样,如山西高速隧道,小型汽车限速值70km/h,相比其他路段限速值120km/h,降低了40%;

  (2)按可能性讲,超速可能贯穿驾驶人行驶隧道全过程,但相关事故分析,进入路段和驶离路段要比经过路段发生概率更高,因此出入口的限速管理管理需求更大;

  (3)在安装机动车测速仪之前,应按照《道路交通标志和标线》(GB5768)规定设置限速值标志(如图2a),及时提醒驾驶人将车速降低到限速值范围;

  (4)在限速标志后方不少于500m位置,并在机动车进入隧道前或驶离隧道前,安装机动车测速仪测量超速的机动车,对无视限速规定驾驶人取证执法,取证图片应符合《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T832)规定;

  (5)对于特长隧道,除在设置点测速仪,还可设置区间测速设备(如图2b),根据机动车经过隧道的时间以及隧道的长度计算机动车通过隧道平均车速。

  2.2变道超车监控系统

  2018年无锡“飙车”案导致3车相撞事故的原因是驾驶人在惠山隧道变道超车。有关专家指出驾驶人是变道行为的操作者,而外部因素都是诱因,驾驶人的心理和生理状态直接决定了变道过程中对车辆控制行为。因此隧道中有必要管理驾驶人变道超车违法行为。变动超车管理系统主要是一种基于道路车辆智能监测记录系统(俗称“卡口”)或基于车载视频的交通技术监控管理系统,其中卡口应符合《道路车辆智能监测记录系统》(GA/T497),车载视频应符合《车载视频记录取证设备通用技术条件》(GA/T1299)。有关技术要点如下:

  (1)隧道进入路段和驶离路段由于有“黑洞效应”和“白洞效应”,除限速管理外,还应禁止驾驶人变道超车,禁止变道主要是实线车道分界线,按照《道路交通标志和标线》(GB5768)规定,设置禁止超车标志(如图2a),及时提醒驾驶人不要变道超车;

  (2)对于卡口式禁止变道超车管理系统,主要是固定安装在隧道内的取证设备,通过图片对机动车变道超车行为违法取证,需要记录机动车变道的过程,并符合《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T832)规定;

  (3)对于车载视频式变道超车违法行为,基于目前全国许多地方鼓励通过微信公众平台鼓励群众参与交通安全违法行为举报现状,可通过其他车辆上安装的如车载行驶记录仪、手机等设备视频录像记录驾驶人变道超车过程。

  相关期刊推荐:《道路交通与安全》(双月刊)创刊于2000年,杂志是由北京交通工程学会主办,北京工业大学城市交通学院承办,面向从事交通规划、设计、建设、运营和管理领域的学术期刊。主要栏目有:交通论坛、学术研究、技术与方法、工作研究、海外观察等。本刊诚挚欢迎从事城市交通相关领域研究的专家、学者及技术人员、在校学生等有识之士不吝赐稿。

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