高速公路事故预防及对策：特长高速公路隧道交通事故特性及安全保障技术研究

王蕾 钱若霖 梁磊陕西工业职业技术学院

摘 要：通过对人员、车辆、道路、环境等交通事故影响因素和时间、空间、形态等事故分布特性的研究，阐述了特长公路隧道交通事故的潜在规律和各因素间的影响机理，从预防措施、应急预警、处置方法、联防联动等方面构建了特长公路隧道交通事故的安全保障体系。

关键词：公路隧道;交通事故;影响因素;保障技术;

作者简介：王蕾（1994—），男，陕西咸阳人，硕士研究生，研究方向为隧道安全及养护管理。;

基金：中央高校基金项目，项目编号：300102210124;陕西工业职业技术学院院级科研项目，项目编号：2021YKYB-068;

随着我国交通强国战略的持续推进，长隧道和特长隧道建设也呈现出蓬勃发展的趋势，截至2020年底，全国长隧道和特长隧道的新增数量和里程均占据了公路隧道总增量的70%以上，特长隧道较往年增加219处、101.8万米，长隧道增加757处、137.01万米[1]。与此同时，特长公路隧道的运营安全也成为了目前亟需关注的焦点问题。倪娜[2]以隧道密集段高速公路为对象，研究了该路段的交通特征和安全保障技术。吴玲[3]主要关注驾驶人员的生理和行为指标，对特长公路隧道环境下驾驶人的风险特性进行了研究。杜志刚[4]以交通事故影响因素、分布特性、防治措施和评价方法等方面为基础，建立了公路隧道群交通安全的改善理论和研究框架。吴小丽[5]主要探究了青藏寒区隧道安全运营的影响因素和防治措施。谢毅宁等[6]以京珠高速7座隧道的350起交通事故为基础分析了隧道事故的时空特性。黎巧临[7]对山区高速公路的预警机制和应急技术进行了研究。上述文献对公路隧道的安全管理工作提供了有益借鉴和理论支持，但是针对特长公路隧道运营安全的研究相对较少，且对于安全保障技术的研究也不够系统。

高速公路隧道交通系统是一个多方参与、互相影响且不断变化的动态系统，影响其运营安全的风险因素主要可归结为人员、车辆、道路、环境等方面，见图1。上述因素在绝大多数时间处于正常状态，共同构成动态平衡，当某一因素发生较大变化或多因素相互作用下系统平衡被破坏时，则极易发生交通事故。

图1 公路隧道交通事故影响因素 下载原图

在众多研究中，人为因素被归结为交通事故的最主要影响因素，尤其是驾驶员因素对交通事故的影响最为显著。驾驶员的生理、心理状态和技术直接影响其驾驶行为的安全与否。对于特长公路隧道而言，其结构特点和行车环境对驾驶员各方面的要求更高。一方面，特长高速公路隧道通常位于多山地区，海拔较高，根据李倩等[8]研究结果，高海拔高速公路可能对驾驶员的生理状态造成一定影响，分散其注意力，从而形成安全隐患；另一方面，长期行驶在半封闭的隧道环境中，驾驶员容易产生疲劳感或因压抑产生潜在的紧张感。此外，由于隧道内外照度差异显著，会存在明显的“黑洞效应”和“白洞效应”，驾驶员因视觉参照系的剧烈过渡，会出现短暂视觉障碍，极易因判断失误引发交通事故。

车辆的操作稳定性、制动性、动力、轮胎性能等均会影响到系统的平衡。何石坚[9]指出车速是影响车辆行驶状态的最主要因素，车速变化的协调性是影响行车安全的重要因素。段萌萌[10]将车辆因素归纳为单车因素和群车因素两种。王晓燕等[11]认为超载超员、多拉快跑所造成的车辆超速超载是目前隧道安全行车的一大隐患。陈云等[12]发现驾驶大货车的视觉负荷明显大于小汽车，在隧道出入口位置视觉参照系剧烈变化时，大货车驾驶员需要预留更长的安全距离。

影响公路隧道行车安全的道路因素主要包括道路的几何线形、配套设施、标志标线和路面条件。道路的几何线形对隧道安全运营影响较大，根据对某特长公路隧道大量交通事故的统计分析，发现特长公路隧道入口段事故率是中间段的3.4倍，缓和曲线段的事故率远高于直线段，下坡段事故率约为上坡段的3.77倍。部分公路隧道的标志标线和配套设施的设置存在一定问题，或设置过少，或设置不合理，难以为驾驶员提供正确的视线诱导。目前在进行隧道路面设计时多采用公路设计规范，导致路面条件无法满足隧道特殊的行车环境，由于隧道与外界环境的巨大差异造成隧道内外路面抗滑性能的显著不同，当雨雪天气时，车辆较易打滑。

特长公路隧道所处地理位置通常较为特殊，不良天气条件出现次数较为频繁，雨、雪、雾等不良天气极易影响驾驶员的感知或车辆的性能，造成车辆打滑偏离路线或发生追尾、碰壁等交通事故。同时特长公路隧道环境单一，长时间驾驶会导致视觉疲劳，增大了事故可能性。由于隧道结构的半封闭性，其噪音远超外部环境，长期处于噪音环境，会不自觉的产生加速、超车等不安全现象，引发交通隐患。

根据相关统计数据[13,14,15]，对事故的时间分布特征进行分析，可以发现交通事故的时间分布特征主要受交通量的影响。事故数量、伤亡数量均与交通量成正比。节假日由于出行人数较多，事故率也高于非节假日，通过对某特长隧道事故数据的分析，发现节假日的事故率是非节假日的2.3倍。事故的时间分布特征还与天气条件息息相关，冬季事故率高于其它季节，这是因为冬季气候条件差，雨雪频发，行车条件相比其它季节更为困难。经过统计，发现夜间行车更容易引发事故，且一旦发生事故，夜间的伤亡概率也更高一些，约为白天的1.5倍。

通过公路隧道空间分布特征的研究，可以明晰公路隧道的事故高发路段，从而有针对性的采取相应的防治措施来减少这些特殊路段的事故概率。由于隧道内不同区段的运营环境有所区别，驾驶员的感受与适应程度也不一样，出入口的事故率往往高于隧道中间段，入口的事故概率最高，其次为出口和中间段。这主要受因照度差异所引起的“黑洞效应”和“白洞效应”的影响。当隧道中设置圆曲线或缓和曲线时，该区段的事故率和伤亡率均高于直线段，同时下坡段的事故率明显大于上坡段，并且事故形态多以追尾为主。

公路隧道交通事故的形态主要有追尾、碰壁、刮擦、侧翻、火灾等几大类，通过对不同事故形态进行分析，寻找最易发生的事故形态并针对该形态采取相关预防和处置措施。相关研究表明[13,16,17]，公路隧道最常发生的事故形态为追尾，其次为撞壁和刮擦。追尾的事故数量超过了事故总起数的一半以上，因此，可针对追尾事故设置警示牌、车距确认设施、测速设备，同时应增强路面的防滑性能，多措并举，防止事故发生。

基于对公路隧道交通事故成因和分布特性的分析结果，从人员的职业素质及安全意识、道路环境的行车条件、隧道内的警示辅助设施等方面入手，有针对性地提出相应的预防措施，进一步提高特长公路隧道的安全运营水平。驾驶人员意识行为对交通系统动态平衡的影响首屈一指，应加强驾驶员的技术技能、心理素质和安全意识，通过严格管理驾考过程，增设心理素质和安全意识培训与测试来提高司乘人员素质；对于道路行车条件的改善，应以增加路面摩阻力为主要措施，混凝土路面可采取刻槽或抛丸的方法增加抗滑能力，公路与隧道衔接处可设置彩色防滑铺装，同时应定期清洗路面，防止因油垢灰尘附着降低摩阻力；对于隧道内的安全辅助设施，应根据实际需求科学合理的设置，在照度变化明显或易造成视觉疲劳的区段，采取有效的光线过渡技术。尤其是特长公路隧道，其行车环境更为复杂，驾驶员长期处于单调、封闭的空间环境，所能获取到的参照信息较其它隧道更少，其对速度、时间等的感官受到了很大干扰，极易产生疲劳感或做出错误判断。隧道长度的增加也使得烟雾、灰尘更易积聚，一方面降低路面摩阻力，另一方面易形成烟雾效应。可根据特长隧道的具体行车环境在照度检测的基础上调整照明设施，根据交通量、通风条件与路面实况，确定路面清洗周期，同时在隧道中部设置一定的疲劳缓解景观。在特殊区段，通过反光标线、突起路标等突出隧道边界，增强警示作用，同时加强速度检测和违法监控，严控超速、超车、蛇形等行为。

随着隧道运营里程的不断增加，公路隧道的安全管理水平也在迅速提升，但仍有很多地方需要完善。交通事故的预警及处置是安全管理的一大核心内容，及时的预警和有效的处置能很大程度上减轻事故损失，避免二次事故的发生。对于特长隧道，应根据已有数据与经验，针对事故易发时间、易发路段、车型、天气等进行分析，分区段分级设置监控和预警设备，加强气象、环境、道路等相关信息的实时监控，建立健全管理办法和紧急预案，及时消除不正常状态。同时还应具体落实不同部门的职责，将责任具体到岗，严格管理和落实。事故发生后，应及时主动地进行交通控制，采取车道变向、封闭，车辆限速、限流，大型危险品运输车辆监管、护送等措施来限制隧道内部车辆流量，充分利用未受阻车道、车行横洞、人行横洞和平导洞进行救援与疏散。对于事故易发路段，根据事故大小、形态、占用车道数量、阻塞方向等制定详细疏散与救援预案，并对不同疏散与救援路径的优先级和适用性进行分析确定，尽量规避“瓶颈”效应对事故救援的影响，减少事故救援时间，保证事故救援空间，为人员疏散创造有利条件，杜绝二次伤害。

交通事故是一个涉及多因素的随机事件，交通事故的预防、报警、处置同样涉及多个系统、多种设备、多个部门，它们之间的协调配合、联防联动直接决定了事故预警和救援的时效性和实效性。对于特长公路隧道复杂的运营环境，可建立一个以监控系统和报警系统为基础，不同紧急事件应急预案和自动控制系统为核心，集通风照明系统、给排水系统、消防系统、供配电系统、气象环境监测系统、地质灾害报警系统、电话广播系统等为一体的智能化管理系统。通过对风险源的识别确认，根据事件处理流程和处治方法，下达指令启动相应系统和设备，将事故消除在萌芽或初期状态，同时在事后进行分析与总结，反馈并优化现有管理措施。在事故处置过程中，应以特长公路隧道管理部门的控制中心为枢纽，对各系统、各部门进行统一指挥与调配，隧道管理单位承担首要指挥任务，可根据灾情演变及具体情况将指挥权或部分指挥权移交于交警部门和专业消防救灾部门，在此过程中，以人员救治为首要原则，以已有预案和既有设施为主，对相关资源进行及时有效的调配。基于上述联防联控体系的构建，可进一步完善事故安全数据库，缩短事故响应事件，提升事故处理能力与应急管理水平。

特长公路隧道运营与管理的安全风险远高于普通路段，只有充分认识特长公路隧道的事故机理和分布特性，提出针对性地防治措施，才能有效预防事故发生或减少事故所造成的损失。建立以预防-报警-处置-联动为框架的安全保障体系，对特长公路隧道交通安全管理工作的实施与完善具有重要的现实意义。下一步需要以公路隧道的前瞻性预防措施、机动性处理手段和高效性管理方法为基础，重点关注公路隧道运营管理系统的联防联动和智能化控制技术。

[1] 中华人民共和国交通运输部. 2020年交通运输行业发展统计公报EB/OL. 2021-05-19/2021-11-11.

[2] 倪娜.山区高速公路隧道密集段交通特性及安全保障技术研究D.西安:长安大学, 2017.

[3] 吴玲.基于生理与行为指标的高速公路特长隧道环境驾驶人风险特性研究D.西安:长安大学, 2018.

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