钟江 张文勰 李薇 陈珂 陈兴培 黎建敏

云南省交通规划设计研究院有限公司 云南交投集团投资有限公司

摘 要： 速度是影响道路交通安全的重要因素。项目选取某山区高速公路弯坡路段进行典型断面的运行速度观测，通过平均速度、运行速度、速度标准差等分析断面运行速度的分布特征，利用相邻路段的运行速度差以及梯度对运行速度的协调性进行评价。最后通过对速度分布与限速值之间的匹配性进行分析，评价路段超速情况，并给出相应的建议。

关键词： 弯坡路段;运行速度;速度离散型;超速;区间测速;

基金： 云南省交通运输厅科技计划项目(云交科2016(A)05);

速度是影响道路交通安全的重要因素。运行速度能综合反映驾驶行为、汽车性能以及公路几何条件等诸多因素，反映公路运行安全和效率的综合状态。而在现行《公路工程技术标准》中指出，公路限制速度是对公路上行驶车辆规定的允许行驶速度的限制，应根据设计速度、运行速度及路侧干扰与环境等因素综合论证确定。限速一方面通过限制最高速度而降低事故发生的概率以及严重性等，另一方面降低速度离散程度，从而降低车辆冲突的概率提高交通效率。当限速值设置与驾驶环境或驾驶员期望不相匹配的情况下，就会使越来越多的驾驶员驾驶速度超过限速值，限速服从性变差。因此，合理的限速值既是保证公路行驶安全及通行效率的重要影响因素。

研究对山区某高速公路的弯坡路段选取了19个典型的断面进行运行速度观测，通过对速度的平均值、85%运行速度、速度离散型以及相邻路段的运行速度协调性进行分析，得到高速公路弯坡组合路段的运行速度分布特征。并通过运行速度与限速值之间的匹配性进行分析对比，评价该路段的超速情况。

1 数据采集与处理

在实际项目中，应当根据主要矛盾确定交通流观测点，获得实际交通流中的交通组成、交通量及运行速度等数据，利用实际观测的结果统计交通量及运行速度，对路段的交通流运行特性、超速情况等进行分析。

1.1 数据采集

通过对现场交通环境、沿线设施的初步调研，研究选择连续下坡及曲线段起点、中点及止点进行速度、车型等要素的观测。观测路段平纵指标及类型如表1所示。

表1 调查高速公路观测断面概览表 *载下**原图

项目采用激光、雷达测速仪用来观测车速、车型、车头时距及交通运行状况等，观测时长为39小时，观测样本量为9843辆。

1.2 数据处理

在调查路段的运行速度分析中，主要通过对调查断面的运行速度分布、离散性以及超速情况，对运行速度、限速顺从性等进行分析。并采用整个评价路段的运行速度协调性以及大小车型速度极差比来对交通流运行特性进行分析。

(1)断面速度统计方法

根据实测数据对分车型对路段的平均速度，85%位速度进行分析。而通常运行速度采用85%作为代表速度。其中，85%运行速度及15%的速度的统计示意图如图1所示。

图1 V85运行速度及V15统计方法 *载下**原图

对断面速度的离散型采用观测速度的标准差SD、第85%位速度与平均速度之差(

)以及变异系数(CV)来表示。根据相关研究标明，速度离散程度越高，则事故率越高。

其中，变异系数计算方法如下:

其中:CV为变异系数，SD为标准差，v为平均速度。

(2)路段运行速度协调性评价方法

研究对调查路段运行速度协调性的分析，主要参照《公路项目安全性评价规范》中后评价的规定，根据现场观测数据确定代表车型运行速度，对运行速度与设计速度的协调性进行评价。通过相邻路段运行速度差、速度梯度等判断运行速度协调性。

对于运营高速公路的线形设计一致性评价，可根据评价结果，因地制宜的采取适当的交通工程措施，降低运行速度的变化，正确进行线形诱导，最大限度的降低事故发生的概率。

(3)超速情况分析

对超速情况的分析，主要根据路段的限制速度，对车速小于限制速度的车辆数量、最高速度等判断该断面车辆对限速的服从性，得到超速车辆比例。并根据线性条件，前后路段限速等对原因进行分析，并提出相应的建议。

2 运行速度特征分析

观测公路路段是参照《公路路线设计规范》(JTJ001-94)、设计速度60km/h、双向四车道高速公路设计。根据现场调查数据的统计结果，观测断面交通量约在900～1200pcu/h之间。驾驶员在多数时间处于非受限的自由流驾驶状态，高速公路处于II级服务水平，大型车占比较高，均大于20%，部分时段打车比例超过30%。路段大部分车辆行驶速度超过60km/h的设计速度。而在直线行驶时的车速较高，而到达小半径平曲线时，由于前方不能保证驾驶员正确感知道路的线形特征，多数驾驶员采取减速措施，使得行驶速度不平稳，造成驾驶员处于精神紧张状态。

2.1 断面运行速度分布特征

研究对观测断面的速度分车型进行统计。以观测断面5-1为例，观测到的车辆速度分布情况如图2缩回。从速度分布的频次及概率结果(如图2-(a)所示)看出，小型车平均速度、运行速度V85均大于大型车，且小型车离散度更大。从速度分布的统计累计频率分布统计(如图2-(b)所示)结果来看，速度分布累计频率统计结果基本符合正太分布，而小型车、大型车的V85分别为108.507km/h和69.844km/h。

图2 观测断面1速度分布统计结果 *载下**原图

根据1.2节统计方法，对观测的19个断面的平均速度、V85等运行速度分布特征指标，及方差、变异系数等离散型分析指标。统计结果如表2所示。

表2 调查路段运行速度统计结果 *载下**原图

(1)运行速度分布特征评价

从大小型车的运行速度(V85)分布结果来看，各路段运行速度均较高，且大小型车之间运行速度差较大，各分析区间的速度分布特征评价结果如表3所示。

(2)断面速度离散型分布特征分析

观测路段小型车速度标准差、V85与V15之差以及变异系数均大于大型车，故小型车车速离散度较大，即小型车的速度差较大。根据相关研究，车速分布越离散，事故率就越高，容易引发追尾、碰撞等严重交通事故。

(3)断面运行速度分析结论

从各断面运行速度分布以及离散型分布特征的分析结果来看，项目总体运行速度均较高，大部分路段大小车型运行速度差较大，小型车车速离散度较大。而评价路段多为弯坡路段，运行速度过高不利于行车安全，而速度分布离散型越高，事故率也就越高。

2.2 路段运行速度分析

各观测区间路段的大、小车型运行速度分布如图3所示。本项目各观测断面的大小车型速度差较大，6断面与7断面之间、13断面与14断面间、15断面和16断面之间运行速度梯度大于20km/h，运行速度协调性不良，其余路段运行速度协调性均为好和较好。

图3 调查路段运行速度分布图 *载下**原图

3 超速情况分析

评价路段小型车限速有100km/h和80km/h的路段，大型车限速均为60km/h。研究按照速度调查结果，分别对小型车超过设计速度60km/h以及路段限速值的比例进行统计。

表3 调查路段断面运行速度特征评价结果 *载下**原图

图4 分车型超速情况统计 *载下**原图

根据上图的统计结果，各观测断面均存在超速车辆。其中断面1、断面3、断面12、断面14以及断面18小型车超速比例超过50%;断面3、断面4、断面12、断面14和断面18大型车超速比例超过50%。超速的原因分析及对策如下:

(1)断面1、断面12为纵坡超过5%的陡坡路段，平面指标较高，驾驶员在该路段行驶时的期望速度较高，但限制速度仅为80km/h，大部分车辆通过该断面时对速度的期望较高，超速情况也较为严重。但是该路段由于坡度较大，且属于连续纵坡路段，存在较大的安全风险，因此建议保持现有限速值，可在同一限速区间设置区间测速等，以避免超速较多的情况。

(2)断面3为一般弯坡路段，平面指标较好，纵坡为3%，限制速度为80km/h，驾驶员在该路段行驶时期望速度较高，因此超速较为严重。但改短属于连续纵坡路段中的一段，应与断面1、断面2以及前后路段保持一致限速，因此可以在限速区间内设置区间测速，以避免超速较多的情况。

(3)断面14为急弯陡坡路段，但上游路段为直线，线性条件较好，驾驶员行驶至该段仍然保持较高的行驶速度。建议在上游路段设置反馈是限速标志，让车辆进入该路段以前提前减速，避免较多车辆超速产生的安全隐患。

(4)断面18的平面线性较好，纵坡为5%，该段限速较高为100Km/h，但仍然有50%以上的小型车、大型车发生超速的情况。该路段纵坡较大且位于连续长大纵坡处，存在较多的安全隐患，因此建议增加区间测速，控制车辆到该段的行驶速度，避免交通事故的发生。

4 结论

项目对山区高速公路典型弯坡路段进行速度观测结果表明，各路段运行速度均较高，且大小型车之间运行速度差较大，小型车较大型车的速度离散型更高。而路段的运行速度协调性大部分为好和较好，有三个路段较差。

从超速情况来看，观测断面具有超速的车辆，整体超速现象较为严重，其中有5个断面小型车或大型车超速比例超过50%。究其原因主要是部分路段平面线形较好，驾驶员行驶的期望速度较高，或上游路段线形条件较好，行驶至观测路段时速度较高所导致的。但大部分路段均处于在弯道及长下坡路段行驶，大车速度较高不利于减速，小型车与大型车之间速度差较高不利于安全，若遇上雨天路滑或其他突发状况是容易导致侧翻。建议增加区间测速或限速反馈标志等，尽量控制路段车速，避免发生交通事故。

参考文献

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