高等级公路交通安全预警系统研究.doc

2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作本科生毕业论文题 目： 高等级公路交通安全预警系统研究 姓 名： 学 号： 学 院： 土木工程 专 业： 交通工程 年 级： 2009级 指导教师： （签名）2013年5月27日58高等级公路交通安全预警系统研究摘 要高等级公路的快速发展，为提高道路交通和运输效率的结构，创造了可观的社会经济价值。然而，随之而来的交通意外数目也迅速增加，交通安全已成为日益突出。如何有效地降低道路交通事故，提高道路交通安全已成为道路交通的水平，健康和可持续发展亟待解决的问题。因此，为了减少高等级公路交通事故的数量，提高交通安全水平，并需要建立一个完整的集高等级公路交通安全预警系统。预警理论作为一种先进的理念，在交通安全研究领域发挥了重要的作用。但是国内目前还缺乏对于高等级公路交通安全预警理论系统性的研究。本论文以“高等级公路交通事故预警系统研究”为题，立足于以高等级公路为研究对象，首先，对高等级公路交通事故发生的原因、特点、规律等信息进行分析。其次，从交通安全的影响因素出发，通过预警理论研究，构建高等级公路交通安全研究系统的指标体系。最后，建立起能够预警预控高等级公路交通安全的预警系统，为保障高等级公路交通安全、及时采取有效的预防措施提供理论依据。论文结合国内外对预警系统的评价研究及影响交通安全的风险因素研究，提出了一套全新的高等级公路交通安全预警系统指标体系。探讨评价方法，并利用基于层次分析法的模糊综合评价模型对系统做出综合评价，为高等级公路交通安全预警系统的分析与评价提供可靠的依据。论文的最终成果可以为高等级公路交通安全预警系统的实施提供基础的理论支持和方法指导。关键词：高等级公路,交通安全,预警系统,预警指标体系,评价模型High-grade Highway Traffic Safety Early Warning SystemAbstract The rapid development of high-grade highways, improves the efficiency of road transport and transport structure, creates a considerable socio-economic value. However, the attendant is also rapidly increasing number of traffic accidents; traffic safety has become increasingly prominent. How to reduce effectively road traffic accidents, improve road traffic safety has become a road traffic levels, health and sustainable development problems? Therefore, in order to reduce the number of highway accidents and improve traffic safety and the need to establish a complete set of highway traffic safety warning system.As an advanced warning theoretical concept in the field of traffic safety research has played an important role. However, there is a lack of domestic highway traffic safety warning for systematic theoretical study. In this thesis, "highway accident warning system" in the title, based on the high-grade highways as the research object, first of all, on the highway accident causes, characteristics, rules and other information for analysis. Secondly, from the traffic safety factors departure, through early warning theoretical research, build highway traffic safety research systems indicators. Finally, to establish early warning can be pre-controlled highway traffic safety warning system for the protection of highway traffic safety, to take effective preventive measures provide a theoretical basis.   Papers at home and abroad on the early warning system evaluation studies and impact of risk factors on traffic safety, proposes new highway traffic safety warning system indicators. Discuss evaluation methods, and use AHP-based fuzzy comprehensive evaluation model of the system to make a comprehensive evaluation of highway traffic safety analysis and evaluation of early warning systems to provide a reliable basis. The final results can be paper highway traffic safety warning systems provide the basis for theoretical support and methodological guidance.Key words: High-grade highways, Traffic safety, Early warning systems, Warning indicator system, Evaluation model目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 绪 论11.1研究背景11.2国内外研究状况11.21国外研究状况11.22国内研究状况21.3 研究目的与意义31.3.1研究目的31.3.2研究意义31.4 研究的内容与技术路线41.4.1研究内容41.4.2技术路线4第二章 我国高等级公路交通事故分析62.1我国高等级公路交通事故的特点62.2 高等级公路交通安全风险分析82.2.1 人的因素82.2.2 车辆的因素92.2.3道路的因素102.2.4 环境的因素122.2.5 交通管理因素12第三章 高等级公路交通安全预警系统的框架构成1331高速公路交通事故预警系统的基础理论133.1.1 预警系统的功能及内容133.1.2 高等级公路交通安全预警系统建立的基本原则133.2 高等级公路交通安全预警系统的构成143.2.1 高等级公路交通安全预警系统建立的步骤143.2.2 高等级公路预警系统警限区间设置153.2.3高等级公路交通安全预警系统的结构153.2.4 高等级公路交通安全预警系统的运作流程163.3 高等级公路交通安全预警系统的框架结构17第四章 高等级公路交通安全预警指标体系的构建194.1 评价指标体系的构建原则194.2 预警系统评价指标体系的确定204.2.1 评价指标体系的影响因素分析204.2.2 预警指标的设定204.2.3 各指标警限区间的设置30第五章 高等级公路交通安全预警系统评价模型335.1评价方法的选择335.2 基于层次分析（AHP）的模糊综合评价方法355.2.1 层次分析法确定预警指标权重375.2.2 模糊综合评价模型40第六章 高等级公路安全预警系统的实证分析436.1 实际数据资料的调查与获取436.2 某一级公路交通安全预警分析436.2.1 预警指标权重的确定436.2.2 预警系统综合评价48结论与展望51致谢52参考文献53附录155附录256第一章 绪 论1.1研究背景2012年末，全国公路总里程为423.75万公里，等级公路里程360.96万公里，比2011年末增加15.60万公里。等级公路占公路总里程的85.2%，提高1.1个百分点。其中，二级及以上公路里程50.19万公里，增加2.83万公里，占公路总里程的11.8%，提高0.3个百分点。全国高速公路里程达9.62万公里，比2011年末增加1.13万公里。全国高速公路车道里程42.46万公里，增加4.87万公里。在中国境内，二级以上的公路就称为高等级公路。高等级公路的快速发展，有效地改善了道路交通结构与运输效率，创造了可观的社会经济价值。但随之而来的交通事故数量也迅速增加，交通安全问题日益凸显。据世界卫生组织统计，全世界几乎每年有120万人在交通事故中丧生，数百万人受伤或致残。全球每年交通事故造成的经济损失高达5180亿美元，其中发展中国家占1000亿美元。如何有效减少道路交通事故、提高道路交通安全水平已经成为道路交通健康持续发展亟待解决的问题。1.2国内外研究状况1.21国外研究状况预警理论的起源最早可以追溯到19世纪末期。在1888年地巴黎统计系大会上，就已经出现了以不同类型作为经济状态评价的论文。目前，美国、日本和欧洲的一些发达国家基本上已经建立了先进完善的高等级公路预警管理系统。他们通过在科技上和技术上的不断创新与应用，为高等级预警管理提供了有力的技术支持。1996年DC Oliva1对交通信息预警系统进行研究，提出从交通咨询现场的车辆输送交通信息，通过分析收集到的信息警示道路上的危险。1999年JH Lemelson, 2等人在智能交通的控制、预警系统和方法中，提出了通过交通信号灯控制，选择性地分配警告信息警示驾驶员的系统和方法。2005年J Broensted 3等人建立了LIWAS（Life Warning System）系统。LIWAS交通预警系统是以道路状况为基础，如路面是否湿滑，为车辆提供预警。目前正在开发的LIWAS系统主要由传感器组成，用于确定道路和通信基础设施配套车辆间通信的状态。Ekici E4等人提出了一种基于距离的警告消息发生器的交叉口预警系统（IWS）。仿真结果表明，IWS可以显着减少碰撞率和碰撞速度。Ritchie S G5等人提出了一种新的方法即贝叶斯建模方法，来估计事故发生的可能性，从而实现实时预警信息系统。通贝叶斯建模方法过实现的概率神经网络（PNN）进行识别导致事故发生的潜在危险的交通状况。所构建的系统会显示警告标示，警示驾驶员提高注意力，更加安全，小心地驾驶。1.22国内研究状况在我国，预警理论最早是在工业企业层次中展开进行研究，并在企业中建立起预警管理体系的原理和方法取得了一定成果。然而，我国将预警理论引进交通系统要比国外晚，1993年在我国首创企业预警管理系统理论的佘廉7教授在中国交通灾害一书中对道路交通事故、铁路交通事故、水上交通事故、民用航空交通事故的致灾因素与致灾风险分别进行了系统的分析，并且提出了用预警分析和预控对策的方法，有效地实现了对各种致灾因子的监测、识别、诊断以及对灾害的日常监控管理和危机情况下的特殊管理，首次把预警思想运用到了交通安全管理领域。 2002年，程琦9揭示了高速公路交通系统如何“安全”运行的机理，并为高速公路交通事故与灾害管理提供可行的理论与方法指导。在理论上，它首先探讨了高速公路交通灾害的成因机理，其次它试图通过一个新的研究构想，即在高速公路运营管理体系中引入预警的管理思想实现对高速公路交通灾害的有效预防和控制。2003年，佘廉10教授主持的国家自然科学基金项目“交通灾害预警系统研究”。是以预警理论为指导，系统地提出了交通行业交通灾害预警理论体系。2005年，邵祖峰11在城市道路交通安全预警指标设计与应用一文中，提出了城市道路交通安全预警指标体系的设计方法以及城市道路交通安全预警系统的简单应用。2006年，宇仁德12在相关的预警理论的基础上，提出了预警系统建立的理论框架和建设的主要步骤，并将道路交通安全预测与预警系统划分为危机判定子系统、道路交通预估预测子系统、道路交通安全评价子系统和报警子系统等4个子系统进行道路交通安全预警。同年，张洪宾对我国道路交通安全状况及影响因素进行分析，提出了道路交通事故多层递阶预测模型，并基于数据包络分析（DEA）理论的交通安全评价模型对道路交通安全预警系统进行研究。2007年，易正俊13等通过对历史道路交通事故数据分析，将交通事故分为具有不同特征的道路交通事故类型，对不同特征的道路交通事故发生的原因进行归纳，利用粗糙集理论在事故原因与事故类型之间建立一个映射规则，为道路交通事故预警提出了既快又简的融合算法。同年，华中科技大学王宁14通过交通事故发生原因的研究，根据影响不同范围的城市道路交通事故的原因不同，提出了区域城市道路交通安全预警系统和局部城市道路交通安全预警系统的结构、功能和模型。重点提出了BMOM 方法在城市道路交通安全预警系统中的应用。2008年，西南大学张弛15通过对高速公路交通事故诱发机理的分析，提出了怎样建立一个高效的交通预警管理系统，并针对交通事故预警管理系统，建立各预警指标并对各种指标进行模糊综合评价，对高速事故预警系统的研究提供了理论基础，但没有指出具体的实施方案。同年，冯忠祥16分析了基于人、车、路、环境四要素的道路交通事故的成因,根据道路交通事故预警系统设计原则和建立预警系统的目的,采用相关理论,选用合适的交通信息采集技术,建立了道路交通事故预警系统。该系统包括驾驶员预警子系统、车辆防撞预警子系统、车辆状况预警子系统、道路安全预警子系统和交通气象预警子系统。2009年，长安大学徐秀芹9通过论述交通事故预警基础理论,结合高速公路交通事故影响范围的研究,分析如何建立一个高效的交通事故二次预警系统,使其在交通事故发生后,在最短的时间内对路网内后续车流预警,减少二次事故的发生,为保障高速公路交通安全、完善高速公路事故预警技术提供理论依据。2010年，长安大学赵学刚17-18将风险理论、预警理论与道路交通安全理论相结合，探索性研究了区域路网道路交通安全风险的危险源识别、实时监测技术、区域路网道路交通安全实时风险的综合评价技术，以及区域路网交通安全风险动态预警等关键技术。2011年，吉林大学陈晓冬19以交通流的运行特征为主要监测对象,通过交通信息处理系统对检测到的交通信息数据进行综合处理和分析,采用基于交通流压缩理论模型及相关算法对交通安全状态进行判断, 构建了高速公路安全预警系统。在认为交通流运行处于可能导致交通事故的不良状态或可能已经发生了交通事故时向高速公路的管理者和使用者发布预警或报警信息,从而有效避免和快速处理交通事故及二次事故。 预警理论作为一种先进的理念，在交通安全研究领域发挥了重要的作用。但综上所述，国内的交通预警理论研究时间较短，关于高等级公路交通安全的预警理论研究虽有开展，但研究数量少，并且多数只限于理论研究阶段，对系统的实施方案很少涉及，也没有被应用到工程实践中。本文从交通安全的影响因素出发，通过预警理论研究，构建高等级公路交通安全预警系统的指标体系、建立高等级公路交通安全预警系统模型等一系列步骤，借鉴前人的研究成果，试图深化国内对于高等级公路交通安全预警系统的研究。1.3 研究目的与意义1.3.1研究目的1、揭示高等级公路交通事故影响的特点、规律、交通安全的风险因素。2、建立一种能够预测、诊断、预防各种高等级公路交通事故且符合实际，经济可行的预警系统。1.3.2研究意义1、通过减少交通事故频率、提高决策效率、提高交通组织水平、提高预警系统的智能化水平来控制交通事故的影响，保障高等级公路网络的运行顺畅和运输效率。2、目前可见的大多数研究是对高速公路以及城市道路交通事故的分类、描述及提出部分的预防措施，尚且缺乏对高等级公路交通事故致因及其有效预防和控制方面的综合系统性研究。所以，综合高等级公路交通安全的风险因素来研究高等级公路事故预警系统，进一步丰富和拓展了预警系统理论具有十分重要的意义。1.4 研究的内容与技术路线1.4.1研究内容本论文围绕“高等级公路交通安全预警系统”展开，全文总共分六章，其主要内容的安排如下：1、我国高等级公路交通安全现状分析这部分内容是课题研究的基础，通过对高等级公路交通的安全现状进行分析，揭示了我国高等级公路交通事故的特点。并引入风险理论，对高等级公路交通安全的影响因素进行分析。2、高等级公路交通安全预警系统的框架构成。概述了高等级公路交通安全预警系统的研究理论，介绍了高等级公路交通安全预警系统的结构、功能和运作流程，构建了高等级交通安全预警系统的框架结构。3、高等级公路交通安全评价指标体系的构建。本章是本文的核心部分，针对道路交通安全的风险，应用风险识别技术研究道路交通安全风险源，及其特性，研究设计各类型危险源的监测指标，并构建道路交通安全预警指标体系。4、高等级公路安全预警系统评价模型。在道路交通安全评价指标体系的基础上,运用了基于层次分析的模糊综合评价方法的基本原理，构建了高等级公路交通安全预警系统。1.4.2技术路线 本论文以高等级公路交通安全预警系统为研究对象，首先对影响高等级公路交通安全的风险因素做出具体分析，其次，研究道路交通安全风险源，及其特性，研究设计各类型危险源的监测指标，并构建道路交通安全预警指标体系。在道路交通安全预警指标体系的基础上，构建高等级公路交通安全预警系统。最后介绍高等级公路交通安全预警系统的在实际中的应用。本文的技术路线如图1-1 所示。高等级公路交通安全现状分析道路交通安全预警理论研究高等级公路交通安全风险源分析高等级公路交通安全预警系统的框架结构构建高等级公路交通安全预警指标体系高等级公路交通安全预警系统综合评价模型的构建高等级公路安全预警系统的应用实例图1-1 本文的技术路线第二章 我国高等级公路交通事故分析2.1我国高等级公路交通事故的特点对高等级公路的交通事故特点和规律进行分析，目的在于根据交通事故的分布情况，找到事故发生原因，抓住其中具有共性的问题，提出相应的对策和解决方法，对预防事故发生和减少人员伤亡及经济损失有重大的意义。 我国高等级公路交通事故在事故发生原因、事故形态、发生时段、损害后果、伤者救助等方面表现出以下特点: (1)事故发生的原因    事故发生的原因方面，主要表现为驾驶员违章操作、车辆故障、道路缺陷、管理体制不顺、交通参与者安全意识薄弱等。驾驶员违章操作引发的事故率高。高等级公路驾驶员的责任事故比一般公路高20%左右。其中超速行驶，违章超车、超载，违章停车，疲劳驾驶，不按规定车道行驶，车辆纵向间距不足，措施不当，疏忽大意等都是高等级公路交通事故发生的主要原因。车辆高速行驶时，人的生理和心理状态都会比较差，主要表现为行车视野变窄、辨认距离缩短、速度判断错觉、距离判断错觉、视觉感知能力降低，同时易出现意识占有和无意识连锁反应、视觉紊乱，精神疲劳和打磕睡等“机械”状态，由此造成驾驶员在行车过程中的观察、判断、操作出现失误，从而导致事故的发生20。车辆故障引起的事故占有很大比重。车辆是现代道路交通得以实现的主要因素，车况的好坏、车辆的性能等直接影响着道路交通的安全。与国外相比，我国高等级公路交通量的构成中，小汽车较少，中型货车较多，各型车性能差距大。目前，我国货运车辆以中型普通敞蓬货车为主，客运车辆大多技术性能较落后，老旧车辆多，安全性能差。高等级公路车流量大，车速快，一旦汽车行驶中发生机械故障，又不能及时靠边停车，就极有可能酿成连锁追尾相撞的重大交通事故。据统计，高等级公路引发交通事故的车辆故障主要包括爆胎、发动机故障及油路、冷却系、制动系等故障。同时，车辆生产厂家随意改变车辆实际载重吨位和车辆使用者随意改装车辆超载运输的现象普遍，增大了发生交通事故的几率。在高等级公路上由于机动车性能较差、机件失灵或零部件损坏等，成为直接导致高等级公路交通事故的重要因素。高等级公路存在事故多发路段(事故黑点)。高等级公路技术标准高，建设质量大都比较好，完全因道路原因造成的事故比例一般只有百分之几，但高等级公路也不同程度地存在事故多发路段，也就是所谓的事故黑点。这主要与路线线形不良、纵坡过大、路肩较窄、路面摩擦系数不足、交通安全设施不全等因素有关。这一特点在甘肃省的几条高等级公路上表现得尤为突出。与普通公路不同，高等级公路事故黑点一般为多种因素的综合影响。高等级公路安全管理体制不顺。目前，高等级公路安全管理体制不顺，高等级公路交通管理部门与公安管理部门协调不力，使高等级公路交通安全管理力度不够，造成高等级公路道路设施损坏时不能及时抢修，事故多发路段不能及时整治，设置警告标志、养护维修不及时。同时，因管理体制障碍造成交通事故救援体系不顺，也使得许多本不该死亡的伤员得不到救治或抢救不及时而死亡，这也是我国高等级公路事故死亡率比发达国家高的一个重要原因。交通参与者安全意识淡薄。在我国，高等级公路沿线居民安全意识淡薄，在高等级公路上随意穿越、步行，客车在高等级公路上随意上下客，高等级公路养护施工人员不按规定设置标志标牌，违章作业等都是引发交通事故的原因。 (2)事故发生的形态      事故发生的形态方面，主要表现为单车事故多，追尾碰撞事故多22。单车事故多。单车事故是指行驶车辆突然离开规定行车道而撞至道路中央隔离带或路旁防护栏或侧翻于行驶道路上，以及坠入道路旁的田野、河沟、水塘中的事故现象。由于高等级公路属分车分向式行车，且为机动车专用道路，所以车辆失控单方肇事事故所占比例较大，约在40%以上。追尾碰撞事故多。由于避让不及造成的追尾事故占有相当大的比例，这是高等级公路交通事故区别于普通道路交通事故的一个明显特征。同时，高等级公路路面质量高、线形组合好，驾驶员的视野较开阔、视线也良好，车速就比较高。由于车速的提高，驾驶员的动视力会有所下降，减少了空间识别范围，特别是在雾天或能见度低的情况下，对近处或远处的前方车辆无法识别，从而导致事故的发生。据资料，追尾碰撞约占高等级公路交通事故总数的30%一40%。 (3)事故发生的时段        从事故发生的日期、时段上看，双休日、节假日、雨雪雾天和夜间呈现事故较多的趋势。尤其是夜间事故率高。据统计资料显示，夜间发生的事故约占总事故量的65%，夜间交通事故死亡人数占总死亡人数的72%。夜间行车视线不好，行车参照物少，长时间高速匀速行驶容易使驾驶员感到单调，容易疲劳等客观因素是造成夜间事故率高的重要原因。同时，诱发夜间行车事故的因素还包括行驶车辆灯光不全及灯光使用不当，尤其是夜间两车会车时不按规定正确使用前照灯，远光束产生的眩光晃眼也是引发事故的重要原因。同时雨雪冰雾等恶劣气候下的交通事故率较高，雨雪冰雾等恶劣气候对高等级公路交通安全影响大，成为高等级公路重大、恶性交通事故发生的诱因。 (4)事故的损害后果        从事故的损害后果来看，重大、恶性事故多，事故死亡率高。由于高等级公路交通流量大，车辆的行驶速度高，一旦发生交通事故，一般为追尾碰撞、多人伤亡、多辆车辆受损严重甚至报废，危害性大，死亡率高，其危害性和经济损失通常是普通公路上同类交通事故的几倍、十几倍甚至几十倍。据统计，在高等级公路上发生的交通事故中，直接经济损失在1万元以上的事故占了事故总数的70%。而财产损失中，道路设施的损失占了相当大的比重，这也是高等级公路交通事故的一个显著特点，其原因是高速行驶的汽车失控时，动能大、撞击猛，且易发生剧烈的翻滚，造成十分惨重的后果。在我国，因交通事故每死亡三个人就有两个在高等级公路上，每年高等级公路事故死亡的人数占道路交通事故死亡人数的60%以上，其中重要的原因就是高等级公路重特大事故比例较大。 (5)事故中的伤者救助      从事故中的伤者救助来看，伤员运送路途远，时间长，抢救困难，客观上增加了事故死亡人数，这是高等级公路交通事故的又一个突出特点。高等级公路虽是连接不同城市的快速通道，但事故现场往往处于荒郊野外，伤者若不是其同伴拦车送医院就只有等交警赶赴现场后再行抢救，运送路途的遥远往往使一些本可以挽救的生命最终消逝。2.2 高等级公路交通安全风险分析风险分析是研究风险发生的可能性和其后果与损失。交通安全风险分析是通过对各种影响交通安全的风险因素进行识别，然后采用定性或定量分析方法估计各风险因素发生的可能性及其对交通安全的影响程度，为交通安全预警系统指标的选取提供依据9。在高等级公路交通中，风险可以通过不同的方式和渠道发生，引发高等级公路交通事故的原因通常都是多因素综合作用的结果。根据国外研究显示，一起交通事故的诱发因素平均约为1.51.6个。风险识别就是调查和分析所有可能的风险事件来源和结果，从人、车、路、环境等方面，分层次确定出高等级公路交通安全存在的风险点。2.2.1 人的因素 在高等级公路中，影响交通安全最主要的因素是作为交通参与者的人。人是造成交通事故的最主要的原因。因为在人、车、道路三大要素中，车辆和道路是客观的、无意识的，而人是主动的、有意识的。这里说的“人”包括驾驶员、行人以及参与交通活动的其他人。1、驾驶员的因素 驾驶员在行车的过程中如果有不正常的状态或不安全的驾驶行为，都极易产生交通事故。主要表现在以下几个方面。（1）疲劳驾驶疲劳驾驶是指驾驶员在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的下降，而在客观上出现驾驶技能下降的现象。疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦瞌睡，四肢无力，注意力不集中，判断能力下降，甚至出现精神恍惚，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。（2）超速行驶高等级公路的设计车速较高，如果超速行驶，会影响车辆的安全性能，加大车辆的工作强度和负荷。同时，超速行驶影响驾驶员的判断力，致使驾驶员的思维判断失误，给驾驶员注意力转移带来困难。超速行驶还会减弱驾驶员对空间的认识能力，不能全面、正确感知车内外的变化，因此极易发生交通事故。（3）违章停车车辆在长时间行驶中容易产生故障，然后发生故障的车辆一般无法及时驶离高等级公路，此时如果驾驶员不按规定停车或者不按照相关规定设置故障停车警告标志以及开启危险报警灯，则很容易使后来的车辆无法及时采取避让措施，导致追尾等交通事故。（4）措施不当一些驾驶员由于经验不足，或者长期产生的不良习惯会导致在行驶过程中车辆离心力过大，或侧滑、或翻车，特别是在雨天路滑的情况下更易发生事故。发生突发事件时，紧急制动导致车轮抱死，必然产生方向失控而造成交通事故。又或是行车间距过近而引发追尾事故，尤其是在气候恶劣的条件下，极易发生多辆车连续追尾的恶性交通事故。（5）疏忽大意车辆在高等级公路上行驶时，在一些路况较好的路段，特别是在大直道，既没有对向来车的干扰，也无行人穿越公路时，驾驶员容易放松，麻痹大意。2、行人的因素在一些高等级公路上，由于管理不严以及行人安全意识淡薄，经常可见行人翻越护栏而横穿公路或者违章上路行走。这些行为对高等级公路安全行车产生了巨大威胁，而且行人都是弱势群体，在交通事故中往往造成重伤或死亡的重大交通事故。2.2.2 车辆的因素 车辆是交通系统的重要组成部分，因此，与交通安全密切相关。通过对我国高等级交通事故的调查，发现引起高等级公路交通事故的车辆故障主要有以下方面。（1） 车辆超载 高等级公路上的超载现象较为严重，这给交通带来了很多安全隐患。车辆超载严重影响车辆的安全性能，不仅给驾驶员带来心理负担，同时，又对路面造成严重损害，从而直接或间接的引发交通事故。据统计，高等级交通事故中80%以上是由于超载运输所造成，50%的重大交通事故与超载有直接关系。因此，超载是车辆因素中的一大风险因素。（2） 车辆爆胎 车辆在高等级公路高速行驶时突然爆胎，势必严重影响高等级公路的交通安全。车辆在行驶中突然爆胎引发的交通事故占高等级意外交通事故总数中占有很大一部分比例。（3） 制动失效 在车辆安全监测和交通事故中，制动性能是重要的检查和分析内容，直接关系到行车安全。在车辆行驶过程中，如果遇到前方堵车、前车突然变更车道情况时，无法紧急制动极易引发交通事故。（4） 转向失效 转向系统是车辆行驶过程中非常重要的安全环节，转向系统出现故障，都将造成行驶方向失控，从而导致交通事故的发生。2.2.3道路的因素1、 道路线形道路几何线形要素的构成是否合理、线形组合是否协调对交通事故的发生有很大的影响。（1） 平面线形 直线 汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。但是，过长的直线并不好，过长的直线会使驾驶员感到单调、疲倦和急躁，易超速行驶，对安全行车不利。 曲线半径 适当的曲线半径会使驾驶员产生适当的紧张感，从而使交通事故减少。但是，平曲线半径不得过大或过小。汽车在圆曲线上行驶要受到离心力的作用，对行车的安全性和舒适性等产生不利影响，圆曲线半径越小、行驶速度越高，行车越危险。且汽车在小半径的圆曲线内侧行驶时，视距条件较差，视线会受到路堑边坡或其他障碍物的阻挡，易发生行车事故。（2） 纵断面线形道路纵断面是沿道路中心线纵向垂直剖切的一个立面。它表达了道路沿线起伏变化的状况。道路纵断面设计主要是根据道路的性质和等级，汽车类型和行驶性能，沿线地形、地物的状况，当地气候、水文、土质的条件以及排水的要求，具体确定纵坡的大小和各点的标高。纵断面线形不仅是道路线形的基本要素，同时也对交通安全产生重要的影响，很多交通事故都是由于纵断面线形不良而导致的。 纵坡坡度道路纵坡的大小，直接影响到行车速度和性能，上坡时，为了维持汽车的爬坡力，要不断提升牵引力，若牵引力不足，就会造成车辆向下滑溜。下坡时，由于重力作用，车辆速度快，一旦遇到紧急情况，驾驶员来不及采取应急措施，车辆失控，就会产生交通事故。最大纵坡的确定，必须保证车辆能以一定的车速在道路上安全行驶，上坡时顺利，下坡时不致发生危险。 纵坡坡长坡长是纵断面相邻变坡点的桩号之差，纵坡越抖，坡长越长，对行车影响也越大。主要表现在：行驶速度显著下降，甚至要换低排挡克服坡度阻力，易使水箱“开锅”，导致汽车爬坡无力，甚至熄火，下坡行驶制动次数频繁，易使制动器发热失效，甚至造成车祸，影响通行能力和服务水平。 竖曲线半径 竖曲线是指早道路纵坡的变坡处设置的竖向曲线。汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力。这个力在凹形竖曲线上是增重，在凸形竖曲线上是减重。这种增重与减重达到某种程度时，旅客就有不舒适的感觉，同时对汽车的悬挂系统也有不利影响。若坡差较小时，竖曲线长度很短，使汽车倏忽而过，驾驶员产生变坡很急的错觉。若凸形竖曲线半径过小，会阻挡驾驶员的视线。若凹形竖曲线半径过小，在夜间行车时，前照灯射距离近，影响行车速度和安全。（3） 线形组合平、纵线形组合设计是指在满足汽车运动学和力学要求前提下，研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适，与周围环境相协调，并有良好的排水条件。尽管平、纵线形均按前述标准进行了设计，但平、纵线形不良，会形成视觉不连续的立体线形，导致行车危险。平、纵线形组合设计的总要求：对设计速度60km/h的道路，必须重视平、纵的合理组合，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设计速度愈高，线形设计考虑的因素应愈周全。对设计速度40km/h的道路，应在保证行车安全的前提下，正确运用线形要素指标，在条件允许时力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利的组合23。2、路面状况路面的平整度和抗滑性能都是影响高等级公路交通安全行驶的因素，在高速行驶的情况下，路面上的一个小石子或者小的破损都可能导致交通事故的发生。 路面平整度路面表面平整度是影响行车安全、行车舒适性以及运输效益的重要使用性能。不平整的路表面会增大行车阻力，并且使行车颠簸，影响行车的速度和安全、驾驶的平稳和乘客的舒适。同时也会对路面施加冲击力，从而加剧路面和汽车机械的损坏和轮胎的磨损，并增大油料的消耗，不平整的路面还会积滞雨水，加坏路面的损坏。 路面抗滑力路面表面要求平整，但不宜光滑，汽车在光滑的路面上行驶，车轮与路面之间缺乏足够的附着力和摩擦力。雨天高速行车、紧急制动、突然启动，或爬坡、转弯时，车轮也易产生空转或打滑，致使行车速度降低，油料消耗增多，甚至引起严重的交通事故。通常用摩擦系数表征抗滑性能，摩擦系数小，则抗滑能力低，容易引起滑溜交通事故24。3、交通安全设施因素护栏是交通安全设施的重要组成部分，对防止行车事故起着重要作用。它可以有效防止失控车辆越出中央分隔带，防止在路侧比较危险的路段冲出路基；也可通过护栏吸收重量，减轻事故车辆及人员的损伤程度；同时，还可以诱导驾驶员的视线，使其能清晰地看到道路轮廓及前方的线形25。交通标志是用图形、符号、颜色和文字向交通参与者传递特定信息，设置在路侧或道路上方的安全设施，是交通法规具体化、形象化的表现形式，有“无声的交通警察”之称。它能为道路使用者提供确切的交通情报，保证车辆安全、畅通、有序地进行。交通标线是由标划于路面上的各种线条、箭头、文字、立面标记等构成的交通安全设施，它的作用是管制和引导交通。它确保了车辆分道行驶，引导交通行驶方向，指引车辆在汇合或分流前进入相应的车道。若标线设置不合理，不完备，与其他设施不配套容易引发交通事故。2.2.4 环境的因素 高等级公路的行车环境是人、车、路共处的时间、空间范围。其中影响交通安全的环境因素可以分为交通环境和天气环境。（1） 交通环境 在交通环境的影响因素中，交通量的大小是主