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1、八達嶺高速公路路段安全改造方案唐琤琤 吳京梅 張巍漢 張高強 何勇（交通部公路交通安全工程研究中心北京 100088）摘要本文通過對八達嶺高速公路進京方向潭峪溝隧道出口路段的道路狀況、事故情況的調研，在充分分析事故成因的基礎上，提出了安全改造方案。關鍵詞八達嶺高速公路 事故 安全 改造Improving Project of Traffic Safety on the Section of BADALING FreewayTANG Chengcheng WU Jingmei ZHANG Weihan ZHANG Gaoqiang HE Yong(Road Safety Engineering 2、Research Center, Beijing,100088)Abstract This paper analyzes the course of traffic accident and proposes the improving project of traffic safety on the section of BADALING freeway via the research on the road and the accident of the section.Keywords BADALING freeway Traffic accident Safety Improving3、0 前言八達嶺高速路是北京至張家口110國道主干線的一部分，起于北三環馬甸橋，終于京冀交界的康莊，全長八十二公里。嶺高速主線是丹東拉薩國道的組成部分，北京市的一條重要的對外放射線，也是通往西北運輸的干線。聯絡線順暢連接北京與延慶，使八達嶺高速公路上的車輛進入110國道，對于冀煤外運、內蒙古牛羊肉進京、張家口反季節蔬菜的銷售以及對北京衛星城建設和郊縣科技園的開發起著重要作用。此外，八達嶺高速路從市區直達舉世聞名的八達嶺長城，是北京最繁忙的旅游路線，沿線的旅游風景區星羅棋布，包括八達嶺長城、十三陵、居庸關、康西草原等。從上述描述可以看出八達嶺高速的雙重定位，既是小車、客車為主的旅游線路，又是大車、4、貨車為主的貨運線路。而這兩者的需求從建設到運營管理都是相互矛盾的。八達嶺高速公路由于地處山嶺重丘地形，因此設計時路線的一些指標不可避免地采用部分設計極限值。先天不足而又承擔著互相矛盾的雙重需求，加上嚴重的超載等多種原因的共同作用，決定了其必然的事故多發的宿命。這從實際運營中得到了證明。八達嶺高速公路進京方向潭峪溝隧道出口路段從通車以來事故頻發，人民生命財產損失嚴重，影響重大。為了改善路段安全狀況，減少交通事故，更好地發揮其作用，2003年5月，交通部公路交通安全工程研究中心受北京市首都公路發展有限責任公司的委托，對八達嶺高速公路進京方向潭峪溝隧道出口路段進行安全改造設計。在北京交通管理局海淀支5、隊以及首都高速公路發展公司、八達嶺高速公路管理處的協助下， 對八達嶺高速公路進京方向潭峪溝隧道出口路段的道路狀況、事故情況進行了調研，在充分分析事故成因的基礎上，提出了安全改造方案。1路段事故狀況八達嶺高速公路進京方向潭峪溝隧道出口段（55至50公里路段）自開通至今，一直是事故多發路段。自98年11月山區二期工程開通至今，此路段共發生各類交通事故167起，傷103人，死亡36人。其中，特大交通事故19起，傷43人，死亡29人；重大交通事故7起，傷7人、死亡7人；一般事故141起，傷53人。因貨運機動車長距離下坡持續使用制動，導致制動失效沖進緊急險區的車輛400余輛，沖入山溝的47輛。2002年6、1月至7月，通過控制貨車進入，即在西撥子和營城子等入口設置5噸以上貨車禁行標志，大貨車分流繞行110，因制動失效造成的交通事故一度得到遏制。但自2002年11月18日，河北省至北京市高速公路全線開通，從河北省直進入高速的貨車劇增，交通事故也隨之飆升。從2002年11月至今全線開通僅六個月的時間，此路段共發生各類交通事故9起，傷23人，死亡11人，與全線開通前6個月事故7起，傷10人，死亡4人，相比分別上升了28.6%、上升130%、上升175%。2路線狀況在1993年進行本道路方案設計時，我國還沒有頒布真正的高速公路設計規范，只能依據當時既有的山嶺重丘地形一級公路的指標，并借鑒了日本的公路規范7、進行選線、設計。事實上，由于日本的路面材料、道路結構厚度、車輛性能等比我們的條件好，其規范比我國的要寬松。所以，從當時的標準來看，該路段是基本滿足的。1994年，我國的高速公路設計規范正式頒布，有3公里路段超標。具體設計描述如下：該段道路設計標準為山嶺重丘地形的高速公路，設計時速60公里/小時。路面寬度11.5米，其中左右側路緣石各寬0.5米，1條小型車道、1條大型車道各寬3.75米，應急車道寬3米。隧道出口里程樁號56.7公里,坡路段終點里程樁號50.1公里。該段道路設計長度6588米，約6.6公里。高差234.33米，平均縱坡值3.56%。此6.6公里道路縱坡共分14個坡段，有7段 縱坡值8、大于或等于4.5，有2處超出現行規范：第一段：縱坡值2.7%，長度438米。在規范允許范圍內；第二段：縱坡值1.37%，長度400米。在規范允許范圍內；第三段：縱坡值3.99%，長度1400米。超出規范；（4%時，坡長要小于1000米）第四段：縱坡值4.99%，長度400米。在規范允許范圍內；（未設緩和坡段）第五段：縱坡值4.27%，長度360米。在規范允許范圍內；第六段：縱坡值5.5%，長度380米。超出規范；（未設緩和坡段）第七段：縱坡值5%，長度390米。在規范允許范圍內；第八段：縱坡值2.7%，長度530米。在規范允許范圍內；（緩和段）第九段：縱坡值 5%，長度340米。在規范允許范圍9、內；（未設緩和坡段）第十段：縱坡值3.45%，長度340米。在規范允許范圍內；第十一段：縱坡值4.56%，長度560米。在規范允許范圍內；第十二段：縱坡值0.49%，長度190米。在規范允許范圍內；（緩和段）第十三段：縱坡值3%，長度450米。在規范允許范圍內；第十四段：縱坡值0.5%，長度400米。在規范允許范圍內。3事故原因分析3.1 車的因素事故的首要原因是車輛問題。所發生重大交通事故車輛全部為貨車，主要問題是貨車超載，經2003年1月至5月事故情況統計表明，核載5噸的實際載重約4.6倍，核載10噸的實際載重約3.2倍，核載12噸的實際載重約1.9倍，加上自身車重，潛在危險十分嚴重。另外10、，事故車輛全部為國產車：解放、東風、斯太爾、乘龍等，國產車的質量不可能承受如此重量的超載仍然保持良好的工作狀態。3.2 人的因素外地司機路況不明：經調查，本路段發生交通事故的車輛司機多是外地來京司機，對本路段路線變化不清楚，對標志不太注意，警惕意識不強；剎車方式選擇不當：現大型貨車的駕駛員一般不用汽剎車，原因是，強制回風會損發動機；他們多靠剎車轂，經過這段路時要頻頻地踩剎車，容易造成剎車輪轂過熱，而剎車轂幾次溫度上升到300度以后，很容易快速上升，導致剎車失靈；夜間行車疲勞駕駛：經2003年1月至5月事故情況統計表明，9起重大交通事故中有6起發生在晚上，占67，說明司機夜間行車，可視條件差而且11、容易疲勞產生交通事故。3.3 路的因素道路設計存在缺陷。規范之內，幾個極限指標連用，第四、五、六、七這四段縱坡總長度1600米。雖然其中三段分別滿足規范標準，只有一段超標，但是規范又有規定：當幾個連續縱坡值均大于4%時，連續坡段總長度不能超過1500米，并且在縱坡坡長達到限制值前，應設小于3%的緩和縱坡段。顯而易見，這四個連續坡段是超出規范的。如果加上第三段超標的影響，3000米形成幾個不利因素的疊加，容易誘發交通事故。事實上，此3000米路段，即里程樁號55.9公里至52.9公里的3公里路段，確為事故多發點段。標志設置存在問題，一些重要信息強調不夠。進入隧道前，沒有警告隧道內長下坡，潭峪溝隧12、道3.45km，2.7%縱坡。隧道出口前，沒有提示隧道出口后仍然是連續下坡，等到司機出隧道口后容易產生松口氣的想法，事實上危險就在眼前。另外，由于這段路事故多發，標志先先后后設置，標志數量較多，但缺乏系統性。3.4 環境的因素前方車輛停車：由于出隧道后較長下坡，如果有事故車輛停車，使司機容易緊急剎車而導致翻車事故；避險車道有車：在司機發現車輛沒有制動時，想進入緊急避險車道，但由于車輛較多而進不去，或因緊急避險區內已經有失控車輛，從而加重了事故后果。4現有安全措施此路段已經采取了如下一些安全措施：設置緊急避險車道：目前使用中有2處，建設中有1處，貨車制動失效可以進入緊急避險車道。設置大貨車制動系13、統冷卻設施：在潭峪溝隧道出口設置了貨車制動系統冷卻池，對過往的貨車制動系統進行冷卻、降溫，防止剎車片碳化，造成制動失效。施劃減速帶和防滑外緣線：在潭峪溝隧道至進京49公里路段，施劃減速標線，提醒司機降低車速。設置可變情報板：共2處，滾動播出“制動失效車輛，請及時進入緊急避險區”等字幕進行宣傳，提示駕駛員進入事故多發地段，謹慎駕駛，注意行車安全。設置限速標志：在道路右側設置限速標志，小型車限速60km/h，大型車限速40km/h；將車道重新劃分為小車道、大車道和應急車道，以地面文字和標志標示；在連續轉彎和急轉彎處安裝警告和限速標志；違章超速檢測：設置攝像機對車輛進行車速檢測，迫使司機控制車速，減14、少事故發生。盡管采取了上述種種措施，但并沒有從根本上解決問題，交通事故仍然經常發生并呈上升趨勢。5建議安全改造方案通過以上分析可以明確：重大事故多發的原因首先是大貨車超載。G110公路延慶段正在改建中，預計2003年底通車，屆時將引導大貨車改行G110，減輕八達嶺高速公路壓力。 在此項措施實施之前，可考慮以下安全改造方案：措施一 增加避險車道避險車道是減少制動系統失靈車輛事故的有效設施。現有2處避險車道使用表明已經明顯不夠用，而且避險車道建設存在問題，一是避險坡道的長度不夠，車輛有沖出避險車道墜崖的記錄；二是同時車輛進入避險車道難以移出，需要耗費兩天時間；三是進入避險車道入口處無過渡段，不適合15、車輛的行駛需求，更不必說剎車失靈的車輛和心中恐慌、手足無措的駕駛員。現在在k51+100處正修建1處避險車道。根據現場考察的線形和車輛行駛軌跡，建議在k52+700附近增設1處避險車道。位于連續5個下坡的坡腳處，5個縱坡分別為3.99、4.99、4.27、5.5、5。理想的避險車道形式如圖1所示：利用地形，加長車道，使車輛能自行繞回高速公路或前進方向靠拖車拖出避險車道。圖1 避險車道平面示意圖方案實施時，k52700擬增加的1處避險車道，改為利用公路用地建成一簡易停車區。經向駕駛員問詢從譚峪溝隧道出口冷卻站駛出，經過這一段的連續大下坡，到達此處基本上感覺剎車系統較熱，需要停車修理或冷卻，修建停16、車區比避險車道會更有效。措施二 橫斷面加寬由于受地形限制設計多采用極限值，也是事故多發的一個重要原因。現場考察k52+150k51+500所處小半徑曲線段，曲線半徑為300米。這一段公路右側（曲線內側）尚有部分公路用地，可利用此用地，對這一段路線的橫斷面進行加寬，改善曲線半徑較小造成的行車局限。曲線內側加寬后，仍然維持大小型車分道行駛，小型車車道行駛軌跡不變，大型車車道在曲線內側加寬。加寬部分進行利用標線和突起路標進行渠化，大型車車道右側盡量保證緊急停車帶。見圖2。圖2 曲線內側加寬車道渠化示意圖方案實施時取消了加寬段的小車道與大車道之間的渠化曲線。這里的首要需求是駕駛員停車修理、冷卻，因此，17、加寬是為了向更多的車輛提供停車檢修的場地。措施三 提高護欄防撞等級從已有的護欄是滿足公路設計標準的。由于事故頻發，這一段護欄已經加強，采用雙波形量護欄與雙波形梁護欄的組合形式。但是目前這種組合護欄的設置存在三個問題：一是組合護欄的高度不足。我國現有的JTJ 074 高速公路交通安全設施設計及施工技術規范中規定了波形梁護欄的設置高度，即橫梁的中心高度在路面或路緣石面上60cm處，對于這種組合形式未作規定。現有一道波形梁護欄的設置高度可有效地防止小車下鉆并部分防止中型車上越，現在為了防護大車而增設的又一道波形梁護欄應設置于現有護欄之上，而不是目前八達嶺高速公路設置的形式。二是護欄立柱的埋深不足。由18、于立柱位于石方區及漿砌片石的擋墻處，打入困難，當時施工時使用風鎬鉆入深度不夠。三是護欄的防撞等級不夠。從護欄改造后的發生事故看，例如調研小組碰到的5.14事故，兩道雙波形梁護欄的防護對超載的大貨車仍顯不足。上述兩個原因也是影響護欄防護能力發揮的重要原因。建議提高這一段護欄防撞等級。可采用兩道三波形梁鋼護欄或混凝土護欄（1100mm高度以上）。考慮到年底之后G110延慶段改造通車后大貨車分流，八達嶺高速公路恢復旅游線路的定位，建議采用兩道三波形梁鋼護欄。措施四 加強標志信息從事故資料看，重大事故多為外埠車輛，司機不明路線情況引發。應統籌安排標志設置，充分發揮已有設施（可變情報板）的作用，并增加警19、告和指示標志，反復強調信息。原則有二，一是使司機充分了解路況，二是使司機充分了解制動冷卻站和避險車道等設施狀況，正確和充分使用這些設施。具體措施說明如下：隧道入口前k58+950處標志如下照片。此標志信息過于集中，駕駛員來不及讀完就駛過去了。建議將信息分解、重復，達到設置目的。k59+100可變情報板滾動顯示“隧道內及出隧道后連續下坡，注意慢行”、“隧道出口處大貨車制動冷卻站，所有大型貨車必須進入，免費使用”等信息。隧道前1km及2km處設置連續下坡的告示牌（隧道內及出隧道后連續下坡）。隧道前0.5km及1.5km處設置指示標志（隧道出口大貨車制動冷卻站）。考慮到路面標記“大型車 40”，限速20、40的標志可不再立，可重復路面標記。隧道入口前的隧道警告標志一般用于雙向行駛、不好的隧道口前，這里可以不用，建議改成“下陡坡”的警告標志。出隧道后多處（近10處）設立了照片所示的標志，建議使用圖形標志，目的一樣，但是由于圖形認讀時間短可以達到更好的效果。這一路段已經設立了近10處的“反向彎路”、“急彎”、“連續彎路”的警告標志，建議在隧道出口處及以后每一縱坡較大的坡段開始處設立“下陡坡”的警告標志。在出冷卻站后k56+050處有一可變情報板，應充分利用此設施，建議滾動顯示“前方連續下坡 急彎”、“前方事故多發路段”。k54+380處門架是為了架設攝象機，建議根據其受力情況增加標志“小型車道”、21、“大型車道”。參考加拿大的做法，在避險車道入口處增加“避險車道”的警告標志。改變一些標志版面用詞，使標志更加直觀、明了。“制動失靈”改為“剎車失靈”、“緊急避險停車區”改為“緊急避險車道”。措施五 增加太陽能頻閃標志這一路段由于地形險峻、事故多發、設施眾多，標志的數量已經較多了。這一路段的標志數量約45處（兩塊標志架于一個柱上算一處，包括可變情報板、不包括線形誘導標）。這樣有兩個問題，一是增加駕駛員的生理負擔，從而影響駕駛員對標志的認讀；二是由于標志眾多，重點標志或關鍵標志不突出，影響駕駛員對重要標志的認讀。參考國外的經驗：重要標志采用動態（頻閃、照明等）形式。措施六 增加其它安全設施針對重大22、事故都是大貨車的情況，已經采取了大小型車分道行駛的措施，建議加強此措施，一是車道分界線采用實線，二是路段上多次重復 “大型車、小型車” 的路面標記。施劃了減速標線的路段，路側有緊急停車帶的，大型車往往行駛在緊急停車帶上，建議在緊急停車帶上施劃渠劃標線。加強路面減速標線的養護，確保其作用的發揮。增設輪廓標，增加夜間行車安全性。避險車道入口前輪廓標采用紅色。措施七 加強管理措施在潭峪溝隧道出口處，加強管理，使大貨車全部進入冷卻站，進行制動系統冷卻。對進入冷卻站的所有大貨車進行剎車檢查，有問題的修理后方可進入高速公路。考慮到標志認讀的有效性，更為直接和經濟的做法是，在康莊收費站進入八達嶺高速公路北京23、方向入口處隨通行券發放宣傳卡。宣傳卡上說明前方路況、設施狀況及使用情況等。這樣使外地司機提前了解路況，配合標志使用，充分發揮標志的作用。冷卻站內設立靜態或動態的宣傳欄，顯示前方道路彎路、長下坡危險，事故多發，謹慎駕駛，前方避險車道情況及使用，大小車型分道行駛，限速等情況，甚至可以顯示一些事故資料、照片等以達警示作用。設置位置最好位于停車區附近，靠近冷卻站出口。6結語由于運營的原因，現在進行的安全改造不太可能采用路線上的措施；上述措施可以同時應用，也可以選用其中一種或幾種，都將會一定程度上減少事故次數、降低事故嚴重度。前一階段的管理經驗和事故資料都證明了重大事故頻發的根本原因是大貨車超載，如果不徹底解決此問題，這段路的事故狀況不可能徹底改善。所有這些技術措施都不可能解決管理問題。上述改造措施已于2003年9月底完成，交通部公路交通安全工程研究中心將追蹤改造后效，進行進一步的安全評價。