郑州大学水利科学与工程学院 河南郑州 450001
摘要：本文首先分析与梳理山区高速公路长下坡路段事故频发的主要原因包括驾驶人因素、车辆的安全状态、道路因素。然后结合研究现状，针对不同的因素提出了相应的解决措施和建议。研究成果对保障车辆行驶的安全以及降低山区连续长下坡路段事故率提供参考，旨在营造科学合理的山区高速公路服务运营安全状态。
关键词：连续长下坡；事故原因分析；预防措施；研究现状
0引言
目前，我国高速公路发展迅猛，与此同时山区高速公路连续长下坡路段数量也在增加。由于地形起伏多变 、施工造价、施工难度等多种因素的限制，部分山岭地区高速公路、尤其是连续长下坡路段线形指标较差，道路包容性降低，在各种因素综合作用下，交通事故频发，存在比较严峻的安全问题，造成较多的人员伤亡和大量经济损失，对社会带来不良影响。因此在高速公路快速发展的重要时期，如何预防和减少山区连续长下坡路段行车事故、最大限度地保障车辆行驶的安全以及营造一个科学合理的山区高速公路服务运营安全状态，具有重要意义。
根据近年来交通事故统计数据，2018年公安部公布了十大事故多发长下坡路段。
表1 十大事故多发长下坡路段
1事故频发主要原因分析
1.1驾驶人的因素
驾驶人作为车辆的操纵者，是造成事故频发的主要原因之一。其中主要包括：超载、超速、疲劳驾驶、驾驶操作习惯等。
（1）超载。
相关资料表明[[[]王俊骅，方守恩，陈雨人，等．高速公路特大交通事故预防技术研究及示范一一长大下坡路段事故预防技术［G］．上海：同济大学出版社，2011．]] ,我国高速公路货车超载现象比较严重，通常超载量达到30%~50%,有的车辆超载率甚至达到好几倍。因此，大货车发生交通事故的比例较大。
驾驶人因油费、过路费、保养费等一系列费用的支出，不得已选择超载来增加经济效益。超载的危害包括：车辆构件破坏、侧翻几率增加、制动性能性能减弱、爆胎等，最终导致事故率大大增加。
（2）超速。
随着车速的上升，驾驶人的动视力会下降，视野会逐渐变窄[[[]廖军洪. 高速公路连续长大下坡路段线形优化理论与方法研究[D].北京交通大学,2016.]]。当车速超过设计允许的安全速度时，若路段上存在障碍物，由于驾驶人来不及反应，操作过快，会难以避开，从而导致事故发生。超速还易导致车辆的刹车制动作用和行车稳定性下降，易发生追尾和侧翻等，增大事故发生率。因此，超速也是长下坡路段事故频发的主因。
（3）疲劳驾驶。
长途运输车辆在高速公路上的运输车辆中占较大比重，长时间驾驶会导致疲劳，增加驾驶人反应和操作时间，容易导致事故发生。
（4）外地驾驶员因素。
相关调查显示，长下坡路段发生事故的驾驶员中，外地驾驶人占比较大。外地人员由于不了解当地路况，在心理上不够重视，也是发生事故的一个原因。
（5）驾驶习惯不当。
由于驾驶人操作习惯不当，在长下坡路段经常持续并且多次踩刹车，从而导致刹车失灵，遇见紧急情况无法制动。
1.2车辆的安全状态
事故统计表明，发生事故的车辆中货车占比较大，因此本文针对货车进行分析。
（1）制动失效。
车辆的气压式制动系统的工作原理是通过车辆制动蹄片与制动鼓间的相互摩擦来进行制动的[[[]何云健. 连续长下坡路段事故预测与防治技术研究[D].重庆交通大学,2015.]]。在连续长下坡路段持续制动时，由于气压式制动的内室比较封闭，制动时热量难以扩散，制动蹄片和制动鼓的温度持续上升，导致其材料老化而出现热衰退现象，出现制动失效现象，导致交通事故的发生。
（2）爆胎。
货车由于载重过大，导致轮胎超荷工作，胎压和胎温增高，加之制动器使用不当，最终爆胎，导致货车失控。
（3）缺乏养护维修。
驾驶人员对车辆的养护和维修不够重视，部件老化、破损，具有安全隐患。
1.3道路因素
（1）线形指标差。
由于山岭地区高速公路，地形起伏明显，高差较大，坡长普遍较长，部分路段坡度逼近规范限值[[[] 郑元勋,郭慧吉,薛立华.山区公路长纵坡设计安全评估[J].公路,2018,63(11):7-13.]]，当出现连续长下坡和急弯组合时，由于下坡速度过快，制动距离加大，加之弯道视距不足，导致驾驶员来不及反应，容易翻车或者与护栏发生撞击甚至冲出路外。
（2）避险车道设置不当。
主要问题包括：道路与避险车道间的夹角过大，失控车辆难以驶入,导致车辆冲出路外或侧翻;设置位置不合理，利用率低；数量不足，难以满足需要；制动坡床长度不足,失控车辆冲出避险车道[[[] 闻爱祥.高速公路避险车道平面线形安全评价原理及应用[J].交通科技,2019(05):122-125+134.]]。
（3）指示标志设置不当。
主要问题包括：指示标志数量不足;设置位置不够醒目，容易被忽略等。
2事故预防措施研究现状
目前，国内较多学者在预防此类路段事故发生方面做了大量的研究。
2.1驾驶人方面
驾驶人的安全意识和警惕意识需要提升，避免超载、超速、疲劳驾驶，定期养护和维修车辆等，相关研究本文在此不再赘述。
2.2车辆方面
车辆刹车片温度可以通过设置加水站淋水降温、冷却池降温等。本文主要归纳总结近年来国内针对车辆制动系统性能方面所做的研究。
李都厚[[[] 李都厚. 基于公路长下坡车辆制动性能的事故预防研究[D].长安大学,2010.]]建立制动力衰减模型，研究制动力下降规律，并提出在较陡下坡上主制动器必须参与工作。张平[[[] 张平. 长下坡连续制动的中型货车鼓式刹车系统热分析及温控装置设计[D].齐鲁工业大学,2019.]]基于ECU控制水泵，设计了一种自动控制的鼓式制动器冷却系统，从而迅速降低制动鼓温度。胡立伟[[[] 胡立伟,王淼,李林育,薛刚.长下坡路段满载中型货车制动片热衰退变化趋势分析[J].价值工程,2016,35(23):177-178.]]建立了满载中型货车制动器制动热衰退的拟合模型,得出衰退率大于25%时进行预警。汤乾斌[[[] 汤乾斌. 货车鼓式制动器内壁温度反演研究与应用[D].重庆交通大学,2016.]]根据传热学反问题理论，反演制动鼓的内壁温度，进而提出测量制动温度的新方法。
2.3道路方面
（1）线形优化设计。
基于制动系统对线形进行优化的研究包括：贾皓杰[[[]贾皓杰. 黎长改建公路工程环保对策研究及长大下坡路段交通安全分析[D].长安大学,2016.]]将不同制动器温升模型进行比较，研究不同车速和载重下汽车制动毂温度变化，进而优化路线；廖军洪[[[]廖军洪,邵春福,邬洪波,王芳.考虑制动器温度的连续长大下坡纵坡设计方法[J].哈尔滨工业大学学报,2014,46(12):114-119.]]根据长大下坡制动器温升特性，提出了应避免“接近极限纵坡的陡坡+缓坡”的台阶坡设计和“缓坡+接近极限纵坡的陡坡”设计；苏波[[[]苏波,方守恩,王俊骅.基于大货车制动性能的山区高速公路坡度坡长限制研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2009,28(02):287-289+297.]]修正了GSRS中的制动鼓温度预测模型, 并以此为基础, 计算出坡度和坡长限制。
重视平面线形指标设计和纵断面线形指标设计，以及平纵线形指标的组合。包括避免台阶式、搓板式路线；避免长下坡接小半径平曲线；尽量通过单一坡度进行展线等。相关组合方法非常成熟，在此不过多赘述。
（2）避险车道设置。
避险车道位置：刘仁[[[]刘仁,鲍春晖,吴彪,何博.浅析中外规范中长大下坡路段的避险车道设计[J].中外建筑,2019(09):174-177.]]提出根据制动器温度分布图，确定临界温度处路段作为避险车道设置的参考位置，再结合速度分布图和平曲线处最大安全速度图，最终确定事故发生概率最大路段，设置避险车道。
避险车道长度：张高强[[[] 张高强,孙传夏,程晓辉,张建军,刘海涛.基于颗粒流模拟的避险车道制动床长度确定方法[J].公路交通科技,2011,28(10):118-123.]]建立颗粒流模型，研究在不同制动床设计条件下货车所需的制动长度, 进而确定避险车道长度。我国避险车道路床长度公式为：
其中：S—路床长度（m）；V—驶入速度（km/h）；f—材料滚动摩阻系数；i—纵坡坡度（%）。
（3）指示标志设置。
合理设置足够数量的指示、警示标志，包括：长距离下坡标志、事故多发路段标志、避险车道提示标志、制动冷却标志等。
3结论和展望
基于对山区高速公路连续长下坡路段事故主要原因分析以及归纳总结近年来国内预防事故措施研究，主要结论和展望如下。
（1）驾驶人应增强安全和警惕意识，合法驾驶，避免超速、超载、定期维护车辆。
（2）重视对车辆制动系统温度规律的研究，设置制动冷却池，防止刹车失灵。
（3）合理设计平曲线和纵断面线形，重视平纵指标组合设计。
（4）避险车道能显著降低事故率，应合理设计避险车道长度、位置、数量等。
（5）完善和加强路侧安全指示标志。
（6）可建立山区连续长下坡路段行车安全性评价系统，进一步提高山区高速公路的综合服务水平。
参考文献：
[1]王俊骅，方守恩，陈雨人，等．高速公路特大交通事故预防技术研究及示范一一长大下坡路段事故预防技术［G］．上海：同济大学出版社，2011．
[2]廖军洪. 高速公路连续长大下坡路段线形优化理论与方法研究[D].北京交通大学,2016.
[3]何云健. 连续长下坡路段事故预测与防治技术研究[D].重庆交通大学,2015.
[4] 郑元勋,郭慧吉,薛立华.山区公路长纵坡设计安全评估[J].公路,2018,63(11):7-13.
[5] 闻爱祥.高速公路避险车道平面线形安全评价原理及应用[J].交通科技,2019(05):122-125+134.
[6] 李都厚. 基于公路长下坡车辆制动性能的事故预防研究[D].长安大学,2010.
[7] 张平. 长下坡连续制动的中型货车鼓式刹车系统热分析及温控装置设计[D].齐鲁工业大学,2019.
[8] 胡立伟,王淼,李林育,薛刚.长下坡路段满载中型货车制动片热衰退变化趋势分析[J].价值工程,2016,35(23):177-178.
[9] 汤乾斌. 货车鼓式制动器内壁温度反演研究与应用[D].重庆交通大学,2016.
[10]贾皓杰. 黎长改建公路工程环保对策研究及长大下坡路段交通安全分析[D].长安大学,2016.
[11]廖军洪,邵春福,邬洪波,王芳.考虑制动器温度的连续长大下坡纵坡设计方法[J].哈尔滨工业大学学报,2014,46(12):114-119.
[12]苏波,方守恩,王俊骅.基于大货车制动性能的山区高速公路坡度坡长限制研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2009,28(02):287-289+297.
[13]刘仁,鲍春晖,吴彪,何博.浅析中外规范中长大下坡路段的避险车道设计[J].中外建筑,2019(09):174-177.
[14] 张高强,孙传夏,程晓辉,张建军,刘海涛.基于颗粒流模拟的避险车道制动床长度确定方法[J].公路交通科技,2011,28(10):118-123.
论文作者:李瑞钰
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：路段论文; 驾驶人论文; 车道论文; 事故论文; 高速公路论文; 线形论文; 车辆论文; 《防护工程》2019年16期论文;