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【摘 要】 为了揭示高速公路交通事故发生的内在机理，针对湖南省高速公路交通事故频发、交通安全问题突出这一状况，基于交通安全系统工程理论，研究了路段交通量、交通组成、车速、驾驶员特性等因素与高速公路频繁发生交通事故的关联性，并且以湖南省S51南岳高速公路作为研究对象，探寻了构成高速公路交通事故的本质规律，为有效预防与治理高速公路交通事故的发生提供理论支撑。
【关键词】 高速公路 机理 交通安全系统工程
1引言
近年来高速公路交通事故频发，事故带来的人身伤害、财产损失越发严重。世界卫生组织报告显示：全球高速公路交通事故导致120多万人死亡，4000多万人受伤[1-2]。在2012年11—12月国内发生的186起各种生产安全事故中，交通事故占60.75%[3]。而且随着全国机动车保有量的不断增加，又加上道路资源有限，高速公路交通事故率仍会不断攀升。因此，迫切需要更深入地研究道路交通事故的发生机理，揭示其本质规律，为有效预防与治理道路交通事故的发生提供理论支撑[4]。
本论文主要以湖南省S51南岳高速公路为研究对象，重点从道路交通量、交通组成（车型比例）、车速、驾驶行为和车辆稳定性这几个方面研究高速公路交通事故发生的机理，对以后减少交通事故的发生提供理论支持。
2 S51南岳高速路况
S51南岳高速公路是湖南省“七纵九横”和衡阳市“三纵四横一联”高速公路网的重要组成部分，也是连接衡阳市南岳区和石鼓区的重要通道，该高速公路起点为石鼓区石鼓收费站，有两个出口，分别为南岳收费站和衡山县新场市收费站。S51主线全长37.14km，东延线长12.58km，设计速度为120km/h，均采用双向4车道高速公路标准，路面为沥青砼路面，路基宽度26m，硬路肩宽度3m，沿线设有紧急停车带，主线于2012年12月23日建成通车，东延线于2016年12月31日建成通车。
S51南岳高速全线设有涵洞103道，通道102道，互通式立体交叉2处，监控分中心、管养工区及停车场各1处，收费站3处。
3高速公路交通事故成因分析
3.1交通事故影响因子
高速公路交通事故是在“人-车-道路环境”组成的系统中，由于它们自身或相互作用失调而造成的，人、车和道路环境是影响高速公路交通安全的要素[4]。从安全系统工程学的观点而言，只有详细地分析交通特点对安全的影响，找出事故的成因及发生的规律，才有可能采取有效措施对交通事故的发生进行控制[5]。下面从交通量、交通组成、车速、车辆稳定性、驾驶行为五个方面分析南岳高速交通安全问题的成因。
（1）交通量
在影响驾驶员行车的诸多交通环境因素中，交通量的影响起着主导作用。交通量的大小，除直接影响着驾驶员的心理紧张程度外，也影响着交通事故率的高低。交通流处于不稳定流与饱和交通流间时，交通事故率最高。
交通调查数据显示，S51典型路段年平均日交通量呈逐年上升趋势，节假日流量呈明显激增态勢。国庆、春节等长假期间，受旅游交通需求的影响，南岳高速交通量增长十分明显，车辆行驶受其它车辆的干扰较大，超车较为困难，容易引发交通事故。
（2）交通组成
混合车流是我国高速公路的基本特征，在混合车流条件下，车型的组成较为复杂且随时间的变化呈现随机性。由于混合车流中各车之间车身尺寸和动力特性的差异，更多情况下形成非连续、离散的车队，这种不稳定的交通组成严重干扰了有序的交通流，车型的多样化，尤其是重车、拖挂车等动力性能稳定性较差，加之超载运输等，不仅导致速度差的增大，而且降低通行能力，同时大型车会遮挡紧随其后行驶的小型车驾驶员的视距，容易导致交通事故的发生。
一般来说，车型比例与事故率之间呈现出一种近似抛物线的发展趋势。当交通组成以小型车为主，交通流趋于稳定，同样事故率也趋于稳定。S51交通组成中，目前仍以中小客车为主，比例为89.88%，当交通组成变得复杂时，大型车与小型车之间的相互摩擦增大，事故率会增大。
（3）车速
车速越高，发生交通事故的危险性就越大，但是危险性与车速并不成线性关系。澳大利亚RTA （2000）的研究表明，速度每增大5km/h，发生交通事故的危险性基本上是原来的两倍[7]。因此，微小的速度变化将会对行车安全带来显著的影响。此外，车辆的车速与平均车速的差值越大，即车速分布越离散，事故率就会越高。
根据现场勘查获知，S51整体线形较好，设计速度为120km/h，限制速度为120km/h，小汽车车速较快，从速度统计分析可知，85%车速为101km/h，较快的车速使得发生交通事故的可能性增大;同时，由于节假日流量激增，服务水平降低，使得中小型车超车需求增加，部分车辆冒险超车必然带来严重的安全问题，极易诱发尾随相撞、侧面相撞、同向刮擦等事故发生。
（4）车辆稳定性
行驶稳定性和操纵性是密切相关的，操纵性的丧失将导致车辆的侧滑或侧翻，稳定性的丧失往往使车辆失去操纵性而处于危险状态。在半径较小的平曲线上，由于小客车速度快或因为雨天路滑而导致路面摩擦系数不够，会导致交通事故的发生，S51路段共发生了4起事故，事故发生的主要原因是制动不当、转向不当以及机动车行在雨天时未低速通过等。
（5）驾驶行为
国内外的事故统计资料表明，人的过失行为是导致事故的主要原因[6]。目前国内公路交通组成成两极化发展趋势，一方面，高速公路重车、拖挂车等大型货车比例增加，其动力性及稳定性较差，同时货车为了利益需要，超载、超速、疲劳驾驶等违法行为成为公路事故的主要杀手。另一外面，小汽车增长迅速，由于近年来新手驾驶员的数量激增，新手驾驶员对应对突发和应急的处理能力和经验缺乏，也是事故多发的重要因素。 从S51交通事故统计数据表明，由于驾驶员过失行为造成的交通事故主要有两大直接原因：操作不当和其它影响安全行为。操作不当是指驾驶员由于技术原因，对情况做出错误的反应，采用错误的动作导致事故，主要包括制动不当、转向不当等，是发生碰撞路侧固定物和追尾的主要原因;而其它影响安全行为主要包括：驾车时有其他妨碍安全行车的行为，以及在同车道行驶中和不按规定与前车保持必要的安全距离。未保持安全距离是尾随相撞事故的主要直接原因，但一般与驾驶员超速行驶或车辆间速度差过大有关。违章变更车道是同向刮擦和侧面相撞事故的第一原因，一般也与车辆间速度差过大有关。
3.2交通事故成因耦合分析
S51南岳高速公路高风险路段2013-2016年共发生交通事故4起，其中一般事故4起，简易事故0起，事故地点及事故特征情况如下表3-2所示。
（1）事故特征分析
从事故空间分布来看，北往南方向发生交通事故1起，南往北方向发生交通事故3起，发生死亡事故的地点分别为南往北方向K4+375以及K13+675桩号位置，事故车型均为小汽车，死亡事故的原因分别为碰撞静止车辆以及碰撞同向护栏;从天气情况来看，晴天事故2起，占50%，雨天和雪天事故各1起，各占25%，事故天气分布不明显;交警部门认定的事故原因包括制动不当、转向不当以及机动车行经漫水路或漫水桥时未低速通过等。
（2）路段事故成因分析
①对于弯坡组合路段：
从驾驶员心理因素角度：在弯坡组合路段或长大下坡路段行驶，驾驶员心理会产生变化，速度控制措施不当容易导致车速过快并引发交通事故[7]。
从环境因素角度：受坡度及急弯的影响，行车视距受限，环境干扰性较大。
从车辆角度：在连续长大纵坡路段上行驶车辆长时间使用行车制动，使得制动器温度急剧上升，制动效能衰退现象突出，严重时车辆制动能力完全丧失。
②对于线形诱导标：
从道路线形角度：该路段存在弯道，受天气影响驾驶员行车视距欠佳，容易导致交通事故发生。
从车速角度：该路段发生事故的车辆主要为小型车，速度过快是主要原因。
线形诱导标志设置不合理，不能实现指示、警告驾驶者线形变化的作用，驾驶员视线没有被诱导，在行驶方向发生变化的路段，如小半径曲线路段、匝道、急弯路段不能及时采取制动措施。
③对于中央护栏：
从事故形态角度分析：当中央护栏防护等级较低时，容易直接冲向对面行车道，造成更严重的后果。车辆撞到未经特殊处置的护栏端头时，由于碰撞角度大（基本上相当于正面相撞），对车辆的导向作用不显著、缓冲时间短、加速度大，因此，汽车与护栏端头碰撞事故的严重程度要远远大于汽车与路侧刮擦所造成的事故的严重性。
④对于收费站：
收费站路段车辆行驶缓慢，车流量相对集中，流量流向复杂，事故形态多为追尾碰撞。在收费站前应设置限速标志，防止追尾事故发生。在流向冲突收费站应正确的引导，避免碰撞事件发生。
4.结论
预防和减少道路交通事故、保障交通参与者人身安全、避免财产损失是道路交通安全理论研究的根本宗旨。通过对S51南岳高速公路交通事故发生机理分析可知，道路交通流量、交通组成、车速、车辆稳定性以及天气原因等都是导致事故发生的重要因子，这些因素之间的耦合才造成了事故的发生。因此，今后我们应该从这些因素的耦合作用出发，才可以更加全面地分析高速公路交通事故的成因。
总体上来看，S51南岳高速公路事故数较少，但死亡事故占比大，死亡事故路段为上坡路段以及弯坡组合路段，因此，在上述路段设置必要的速度限制措施以及加强驾驶员视线诱导十分必要。
【参考文献】
[1] ZIYAB A H，AKHTAR S.Incidence and trend of road traffic injuries and related deaths in Kuwait：2000-2009[J].Injury，2012，43（12）：2018-2022.
[2] SHARMA B R.Road traffic injuries：a major global public health crisis[J].Public Health，2008，122（12）：1399-1406.
[3] LI shengcai，XIAO Lei.statistics of industrial accidents in China during the period from November to December in 2012[J].Journal of Safety and Environment，2013，13（1）：285-288.
[4] 杨明朗，刘平义，朱立江等.道路交通事故人-车-路-环境系统分析[J].南昌大学学报（工科版），2003.
[5] 郭忠印，方守恩.道路安全工程.人民交通出版社，2003.
[6] HORWOOD L J， FERGUSSON D M. Drink driving and traffic accidents in young people[J].Accident Analysis & Prevention，2000，32（6）：805-814.
[7] 王武宏，孫逢春.道路交通系统中驾驶行为理论与方法[M].北京：科学出版社，2001：62-65.
作者简介：刘会林，1988年9月，男，汉，湖北荆门人，硕士研究生，湖南都市职业学院，交通运输规划与管理
刘会林（硕士研究生），尹小梅（讲师），周善炳（副教授）
基金项目：湖南省教育厅科研基金项目《冰雪天气高速公路交通事故发生机理及应急处置研究》;项目编号：16C0371
【关键词】 高速公路 机理 交通安全系统工程
1引言
近年来高速公路交通事故频发，事故带来的人身伤害、财产损失越发严重。世界卫生组织报告显示：全球高速公路交通事故导致120多万人死亡，4000多万人受伤[1-2]。在2012年11—12月国内发生的186起各种生产安全事故中，交通事故占60.75%[3]。而且随着全国机动车保有量的不断增加，又加上道路资源有限，高速公路交通事故率仍会不断攀升。因此，迫切需要更深入地研究道路交通事故的发生机理，揭示其本质规律，为有效预防与治理道路交通事故的发生提供理论支撑[4]。
本论文主要以湖南省S51南岳高速公路为研究对象，重点从道路交通量、交通组成（车型比例）、车速、驾驶行为和车辆稳定性这几个方面研究高速公路交通事故发生的机理，对以后减少交通事故的发生提供理论支持。
2 S51南岳高速路况
S51南岳高速公路是湖南省“七纵九横”和衡阳市“三纵四横一联”高速公路网的重要组成部分，也是连接衡阳市南岳区和石鼓区的重要通道，该高速公路起点为石鼓区石鼓收费站，有两个出口，分别为南岳收费站和衡山县新场市收费站。S51主线全长37.14km，东延线长12.58km，设计速度为120km/h，均采用双向4车道高速公路标准，路面为沥青砼路面，路基宽度26m，硬路肩宽度3m，沿线设有紧急停车带，主线于2012年12月23日建成通车，东延线于2016年12月31日建成通车。
S51南岳高速全线设有涵洞103道，通道102道，互通式立体交叉2处，监控分中心、管养工区及停车场各1处，收费站3处。
3高速公路交通事故成因分析
3.1交通事故影响因子
高速公路交通事故是在“人-车-道路环境”组成的系统中，由于它们自身或相互作用失调而造成的，人、车和道路环境是影响高速公路交通安全的要素[4]。从安全系统工程学的观点而言，只有详细地分析交通特点对安全的影响，找出事故的成因及发生的规律，才有可能采取有效措施对交通事故的发生进行控制[5]。下面从交通量、交通组成、车速、车辆稳定性、驾驶行为五个方面分析南岳高速交通安全问题的成因。
（1）交通量
在影响驾驶员行车的诸多交通环境因素中，交通量的影响起着主导作用。交通量的大小，除直接影响着驾驶员的心理紧张程度外，也影响着交通事故率的高低。交通流处于不稳定流与饱和交通流间时，交通事故率最高。
交通调查数据显示，S51典型路段年平均日交通量呈逐年上升趋势，节假日流量呈明显激增态勢。国庆、春节等长假期间，受旅游交通需求的影响，南岳高速交通量增长十分明显，车辆行驶受其它车辆的干扰较大，超车较为困难，容易引发交通事故。
（2）交通组成
混合车流是我国高速公路的基本特征，在混合车流条件下，车型的组成较为复杂且随时间的变化呈现随机性。由于混合车流中各车之间车身尺寸和动力特性的差异，更多情况下形成非连续、离散的车队，这种不稳定的交通组成严重干扰了有序的交通流，车型的多样化，尤其是重车、拖挂车等动力性能稳定性较差，加之超载运输等，不仅导致速度差的增大，而且降低通行能力，同时大型车会遮挡紧随其后行驶的小型车驾驶员的视距，容易导致交通事故的发生。
一般来说，车型比例与事故率之间呈现出一种近似抛物线的发展趋势。当交通组成以小型车为主，交通流趋于稳定，同样事故率也趋于稳定。S51交通组成中，目前仍以中小客车为主，比例为89.88%，当交通组成变得复杂时，大型车与小型车之间的相互摩擦增大，事故率会增大。
（3）车速
车速越高，发生交通事故的危险性就越大，但是危险性与车速并不成线性关系。澳大利亚RTA （2000）的研究表明，速度每增大5km/h，发生交通事故的危险性基本上是原来的两倍[7]。因此，微小的速度变化将会对行车安全带来显著的影响。此外，车辆的车速与平均车速的差值越大，即车速分布越离散，事故率就会越高。
根据现场勘查获知，S51整体线形较好，设计速度为120km/h，限制速度为120km/h，小汽车车速较快，从速度统计分析可知，85%车速为101km/h，较快的车速使得发生交通事故的可能性增大;同时，由于节假日流量激增，服务水平降低，使得中小型车超车需求增加，部分车辆冒险超车必然带来严重的安全问题，极易诱发尾随相撞、侧面相撞、同向刮擦等事故发生。
（4）车辆稳定性
行驶稳定性和操纵性是密切相关的，操纵性的丧失将导致车辆的侧滑或侧翻，稳定性的丧失往往使车辆失去操纵性而处于危险状态。在半径较小的平曲线上，由于小客车速度快或因为雨天路滑而导致路面摩擦系数不够，会导致交通事故的发生，S51路段共发生了4起事故，事故发生的主要原因是制动不当、转向不当以及机动车行在雨天时未低速通过等。
（5）驾驶行为
国内外的事故统计资料表明，人的过失行为是导致事故的主要原因[6]。目前国内公路交通组成成两极化发展趋势，一方面，高速公路重车、拖挂车等大型货车比例增加，其动力性及稳定性较差，同时货车为了利益需要，超载、超速、疲劳驾驶等违法行为成为公路事故的主要杀手。另一外面，小汽车增长迅速，由于近年来新手驾驶员的数量激增，新手驾驶员对应对突发和应急的处理能力和经验缺乏，也是事故多发的重要因素。 从S51交通事故统计数据表明，由于驾驶员过失行为造成的交通事故主要有两大直接原因：操作不当和其它影响安全行为。操作不当是指驾驶员由于技术原因，对情况做出错误的反应，采用错误的动作导致事故，主要包括制动不当、转向不当等，是发生碰撞路侧固定物和追尾的主要原因;而其它影响安全行为主要包括：驾车时有其他妨碍安全行车的行为，以及在同车道行驶中和不按规定与前车保持必要的安全距离。未保持安全距离是尾随相撞事故的主要直接原因，但一般与驾驶员超速行驶或车辆间速度差过大有关。违章变更车道是同向刮擦和侧面相撞事故的第一原因，一般也与车辆间速度差过大有关。
3.2交通事故成因耦合分析
S51南岳高速公路高风险路段2013-2016年共发生交通事故4起，其中一般事故4起，简易事故0起，事故地点及事故特征情况如下表3-2所示。
（1）事故特征分析
从事故空间分布来看，北往南方向发生交通事故1起，南往北方向发生交通事故3起，发生死亡事故的地点分别为南往北方向K4+375以及K13+675桩号位置，事故车型均为小汽车，死亡事故的原因分别为碰撞静止车辆以及碰撞同向护栏;从天气情况来看，晴天事故2起，占50%，雨天和雪天事故各1起，各占25%，事故天气分布不明显;交警部门认定的事故原因包括制动不当、转向不当以及机动车行经漫水路或漫水桥时未低速通过等。
（2）路段事故成因分析
①对于弯坡组合路段：
从驾驶员心理因素角度：在弯坡组合路段或长大下坡路段行驶，驾驶员心理会产生变化，速度控制措施不当容易导致车速过快并引发交通事故[7]。
从环境因素角度：受坡度及急弯的影响，行车视距受限，环境干扰性较大。
从车辆角度：在连续长大纵坡路段上行驶车辆长时间使用行车制动，使得制动器温度急剧上升，制动效能衰退现象突出，严重时车辆制动能力完全丧失。
②对于线形诱导标：
从道路线形角度：该路段存在弯道，受天气影响驾驶员行车视距欠佳，容易导致交通事故发生。
从车速角度：该路段发生事故的车辆主要为小型车，速度过快是主要原因。
线形诱导标志设置不合理，不能实现指示、警告驾驶者线形变化的作用，驾驶员视线没有被诱导，在行驶方向发生变化的路段，如小半径曲线路段、匝道、急弯路段不能及时采取制动措施。
③对于中央护栏：
从事故形态角度分析：当中央护栏防护等级较低时，容易直接冲向对面行车道，造成更严重的后果。车辆撞到未经特殊处置的护栏端头时，由于碰撞角度大（基本上相当于正面相撞），对车辆的导向作用不显著、缓冲时间短、加速度大，因此，汽车与护栏端头碰撞事故的严重程度要远远大于汽车与路侧刮擦所造成的事故的严重性。
④对于收费站：
收费站路段车辆行驶缓慢，车流量相对集中，流量流向复杂，事故形态多为追尾碰撞。在收费站前应设置限速标志，防止追尾事故发生。在流向冲突收费站应正确的引导，避免碰撞事件发生。
4.结论
预防和减少道路交通事故、保障交通参与者人身安全、避免财产损失是道路交通安全理论研究的根本宗旨。通过对S51南岳高速公路交通事故发生机理分析可知，道路交通流量、交通组成、车速、车辆稳定性以及天气原因等都是导致事故发生的重要因子，这些因素之间的耦合才造成了事故的发生。因此，今后我们应该从这些因素的耦合作用出发，才可以更加全面地分析高速公路交通事故的成因。
总体上来看，S51南岳高速公路事故数较少，但死亡事故占比大，死亡事故路段为上坡路段以及弯坡组合路段，因此，在上述路段设置必要的速度限制措施以及加强驾驶员视线诱导十分必要。
【参考文献】
[1] ZIYAB A H，AKHTAR S.Incidence and trend of road traffic injuries and related deaths in Kuwait：2000-2009[J].Injury，2012，43（12）：2018-2022.
[2] SHARMA B R.Road traffic injuries：a major global public health crisis[J].Public Health，2008，122（12）：1399-1406.
[3] LI shengcai，XIAO Lei.statistics of industrial accidents in China during the period from November to December in 2012[J].Journal of Safety and Environment，2013，13（1）：285-288.
[4] 杨明朗，刘平义，朱立江等.道路交通事故人-车-路-环境系统分析[J].南昌大学学报（工科版），2003.
[5] 郭忠印，方守恩.道路安全工程.人民交通出版社，2003.
[6] HORWOOD L J， FERGUSSON D M. Drink driving and traffic accidents in young people[J].Accident Analysis & Prevention，2000，32（6）：805-814.
[7] 王武宏，孫逢春.道路交通系统中驾驶行为理论与方法[M].北京：科学出版社，2001：62-65.
作者简介：刘会林，1988年9月，男，汉，湖北荆门人，硕士研究生，湖南都市职业学院，交通运输规划与管理
刘会林（硕士研究生），尹小梅（讲师），周善炳（副教授）
基金项目：湖南省教育厅科研基金项目《冰雪天气高速公路交通事故发生机理及应急处置研究》;项目编号：16C0371