公路速度管理課件

道路交通安全專題1：道路速度管理道路交通安全專題1：道路速度管理1.引言2.車輛速度對交通安全的影響3.基于交通安全的速度管理對策21.引言233至2004年，此前30年前僅有10%的汽車的速度可以達到150km/h，目前達到這一速度的車輛已經(jīng)超過90%。車輛速度的提高對交通安全有非常重要的影響。4至2004年，此前30年前僅有10%的汽車的速度可以達到15在高收入國家，車輛超速以及速度不當所造成的交通事故大約占到有人員死亡交通事故的30%，南非約50%的交通事故與車速有關(guān)。多個國家的經(jīng)驗表明，平均速度增加1km/h，交通事故傷害就會增加3%，死亡性交通事故就會增加4～5%，反之亦然。澳大利亞的研究表明，當車速大于60km/h時，車速每增大5km/h，交通事故危險性為原來的兩倍。1996年美國警察局報告表明，交通事故中有12%是因為速度原因引起的，而在所有致命撞車中有31%是因為速度原因且它所造成的經(jīng)濟損失為每年240億；30%城市道路事故與36%公路事故是與速度有關(guān)。5在高收入國家，車輛超速以及速度不當所造成的交通事故大約占到有車輛超速以及速度不當也已成為中國交通事故頻發(fā)的主要原因。表1為中國2000～2005年車輛超速造成交通事故死亡狀況。6表1中國2000～2005年車輛超速造成交通事故死亡狀況年份200020012002200320042005死亡人數(shù)（人）800192429672121071841016015占交通事故總死亡比例（%）8.58.78.811.617.216.2車輛超速以及速度不當也已成為中國交通事故頻發(fā)的主要原因。表177（1）對視力的影響車速增加時，駕駛員的視力要比靜止狀態(tài)時的視力下降，車速越高，視力下降就越大。下圖為車速與駕駛員視力的關(guān)系。8（1）對視力的影響8據(jù)有關(guān)實驗介紹：車速提高1/3，可視距離將減少1/3。引起駕駛員視力下降的原因是由于汽車在行駛時，駕駛員道路環(huán)境中的物體發(fā)生相對運動，人眼分辨物體的最小距離發(fā)生變化。相對運動速度增大，人眼分辨物體的最小距離也增大。以駕駛員辨認道路標志為例，當汽車行駛速度為20km/h時，駕駛員視力比靜止時衰減19.7%，當速度為40km/h時，衰減34%。速度越高駕駛員視力下降速度越快，這將嚴重影響駕駛員對道路上信息的接收。因此，為了安全行車，駕駛員應控制車速，以便有充分的時間辨別前方障礙物。9據(jù)有關(guān)實驗介紹：車速提高1/3，可視距離將減少1/3。引起駕（2）對注視點和可視范圍的影響隨著車速的提高，駕駛員的注視點遠移，視野變窄。下圖為車速與駕駛員可視范圍和注視點的關(guān)系。隨著車速提高，駕駛員的視野變窄，勢必降低其捕捉危險信息的能力。另外，車速對駕駛員適應光線的能力尤其對“明適應”和“暗適應”影響較大。10（2）對注視點和可視范圍的影響1011車速與駕駛員動視力的關(guān)系行駛車速(km/h)駕駛員視點(m)駕駛員可視范圍(°)401809560250757036065803806010060040正常情況下，在不改變?nèi)搜鬯幬恢脮r，視野范圍通常為左右限各160°，兩眼為200°左右。機動車在行駛中，駕駛員的視野同行駛車速有關(guān)，隨著車速的提高，駕駛員眼睛的注視點也逐漸前移，同時有效視野也會越來越狹窄。

11車速與駕駛員動視力的關(guān)系行駛車速(km/h)駕駛員視點(（3）對判斷能力的影響當需要判斷的目標位置一定時，車速越快需要駕駛員的反應時間越短。隨著車速的提高，外界環(huán)境給駕駛員留下的刺激強度越小、信息量也越少，嚴重影響了駕駛員的判斷能力。下表為不同情況下駕駛員感知車速為60km/h時與實際車速差異。駕駛員感知到目標出現(xiàn)偏差，將會導致其無法準確確認停車視距、超車視距以及會車視距等等。12不同情況下駕駛員感知車速為60km/h時與實際車速差異試驗條件實際車速(km/h)誤差(%)100km/h保持5s后減速66.711100km/h連續(xù)行駛30km后減速75.726100km/h連續(xù)行駛60km后減速80.132（3）對判斷能力的影響12不同情況下駕駛員感知車速為60k（4）對辨認視距的影響車輛行駛中，駕駛員需對各種交通標志或交通環(huán)境進行辨認。車速不同，駕駛員對各種標志辨認距離亦不同。下圖為車速與駕駛員對各種標志視認距離的關(guān)系。隨著車速提高，駕駛員的視認距離較短，加之視認時間縮短，勢必增加其辨認的難度。行駛車速(km/h)辨認距離(m)警告標志禁令標志指示標志40272336435602393074118021227637410017923932613（4）對辨認視距的影響行駛車速(km/h)辨認距離(m)警告141415轉(zhuǎn)彎半徑不變條件下離心力隨速度的變化關(guān)系轉(zhuǎn)彎車速V(km/h)離心力F(N)離心力增加倍數(shù)(與V=40km/h比較)401600m/R1.00603600m/R2.25806400m/R4.0010010000m/R6.2512014400m/R9.0015轉(zhuǎn)彎半徑不變條件下離心力隨速度的變化關(guān)系轉(zhuǎn)彎車速V(km輪胎的發(fā)熱與輪胎的負荷和速度的乘積成正比。機動車在長時間高速行駛的過程中，由于輪胎承受反復變形的次數(shù)增加，產(chǎn)生大量的熱，輪胎內(nèi)部的溫度就會上升（尤其在炎熱的夏天）。同時，路面對輪胎的沖擊力也會增加，易造成輪胎超載現(xiàn)象。在我國大型輪胎生產(chǎn)企業(yè)的多數(shù)產(chǎn)品尚不能適應時速超過120km的高速行駛，子午線輪胎的最高速度等級只能達到210km/h；實驗證明，子午線輪胎在長期高速行駛下，其使用壽命降低1/3。因此，在高速行駛過程中的輪胎溫升和過載易造成爆胎或行駛方向不穩(wěn)定的危險狀態(tài)，甚至引起駛離公路、車輛翻滾和車輛碰撞等形式的交通事故。16輪胎的發(fā)熱與輪胎的負荷和速度的乘積成正比。機動車在長時間高速由于國內(nèi)多數(shù)汽車制造廠商，特別是大型車輛制造商并沒有調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出適合高速行駛的車輛，也就是說還有大量的車輛（特別是大型車輛）大部分性能指標達不到高速行駛的要求，容易出現(xiàn)各種故障，造成交通事故。事故資料分析發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)車高速行駛之所以容易發(fā)生交通事故，主要是動力性、制動能和操縱穩(wěn)定性不能滿足高速行駛的需要，輪胎及車內(nèi)外安全設(shè)施不夠完善之故。因此，當長時間高速行駛時，汽車的各總成和零件超負荷工作，工作可靠性降低，故障率提高。尤其是貨車，一般都是超載行駛、長時間運行，故障更多。17由于國內(nèi)多數(shù)汽車制造廠商，特別是大型車輛制造商并沒有調(diào)整生產(chǎn)18高速公路、一級公路的停車視距

二、三、四級公路的停車視距、會車視距、超車視距18高速公路、一級公路的停車視距二、三、四級公路的停車視距2.7.1車速與交通事故死傷數(shù)量的關(guān)系多數(shù)關(guān)于車速對交通事故影響的研究認為，車速提高將導致事故數(shù)量上升，并一致認為：車速對嚴重交通事故的影響大于輕微交通事故。挪威《交通安全手冊》指出：平均車速每增長10%，有人員受傷的交通事故數(shù)量將增加25%，有人員死亡的交通事故數(shù)量將增加35%。

1995年歐洲交通委員會指出：車速對有嚴重傷亡的交通事故影響較大，并得出平均車速每增加1km/h，有人員死亡的交通事故數(shù)將增加5～6%。192.7.1車速與交通事故死傷數(shù)量的關(guān)系19世行、WHO（WorldHealthOrganization）報告在“發(fā)展中國家道路交通安全對策”中用這組公式可真實地表達發(fā)展中國家道路平均速度和交通事故和傷亡數(shù)量的關(guān)系:A1/A2=(V1/V2)2

I1/I2=(V1/V2)3

F1/F2=(V1/V2)4

20該組公式表明：交通流的交通事故數(shù)量、受傷人數(shù)、死亡人數(shù)與平均車速分別成2次方、3次方、4次方的關(guān)系，交通流平均速度較小范圍增幅,將導致事故數(shù)量和傷亡人數(shù),特別是傷亡人數(shù)大幅度增加。因而控制交通流平均速度,可有效地減少交通事故和傷亡人數(shù),特別是在減少傷亡人數(shù)上具有更大的成效。世行、WHO（WorldHealthOrganizati1964年Solomon在600km不同斷面的高速公路上觀測約10000個駕駛員的車速與交通事故的情況，他將交通事故誘因歸結(jié)為速度變化，總結(jié)出模型如下：21式中：I為路段事故率（次/10萬車公里）；△V為車速與平均車速的差值（km/h）。該模型表明：在交通流中，車速接近平均車速時，發(fā)生交通事故率最低；隨著車速與平均車速的差增大（離散性增加），無論是大于或者小于平均車速，交通事故數(shù)都呈增加趨勢。1964年Solomon在600km不同斷面的高速公路上觀測1993年,澳大利亞針對公路現(xiàn)狀模擬出車速與平均運行車速差異與交通事故率的近似函數(shù)關(guān)系：22當車輛運行車速大于路段平均車速時，該模型與Soloman模型結(jié)論一致；當車輛運行車速小于路段平均車速時,該模型認為交通事故率只有輕微的增加,即車速低于平均車速時的速度離散性與事故率無關(guān)。1993年,澳大利亞針對公路現(xiàn)狀模擬出車速與平均運行車速差2323研究表明，在同一條道路或某一段路段上，交通事故的多少不僅與車速有關(guān)，而且與道路上的各種車輛的速度離散程度成正比。采用平均速度行駛的事故率最低，隨著車速的增加或減少事故率都逐漸提高，換句話講，車速愈是偏離平均車速，發(fā)生交通事故的可能性愈大。24研究表明，在同一條道路或某一段路段上，交通事故的多少不僅與車國內(nèi)學者（2004年）對中國部分高速公路交通事故分析后認為，事故率隨著車速標準離差的增大而增大，即車速分布得越離散，事故率越高，這與國外研究結(jié)果是一致的。此外，研究認為，車速標準離差與事故率為指數(shù)關(guān)系，隨著車速離散程度的提高，事故率將以指數(shù)增長率增長。

25國內(nèi)學者（2004年）對中國部分高速公路交通事故分析后認為，實踐表明，車速離散程度越低，車速基本接近平均速度，車輛保持良好的行駛狀態(tài)，交通事故率越低；車速離散程度越高，即車速偏離平均車速程度越大，就會頻繁出現(xiàn)超車現(xiàn)象從而增加車輛變換車道的數(shù)量，有的車輛為了跟車不得不頻繁調(diào)整車速，車輛間的干擾增加，增大了發(fā)生交通事故的概率。26實踐表明，車速離散程度越低，車速基本接近平均速度，車輛保持良交通事故碰撞前后車速變化越大，能量轉(zhuǎn)化越多，事故后果越嚴重，造成傷亡的可能性也就越大。車輛的機械能是其質(zhì)量與速度平方之積，碰撞中消散的能量越多，乘員所受的危害就越大。研究發(fā)現(xiàn)，交通事故中傷亡可能性取決于事故中速度的變化率,當變化率小于16km/h時，嚴重傷亡的可能性小于5%，當變化率超過48km/h時，嚴重傷亡的可能性超過50%。27交通事故碰撞前后車速變化越大，能量轉(zhuǎn)化越多，事故后果越嚴重，（1）車速對行人傷害的影響行人受傷的嚴重性與速度的平方成正比，在行人與車輛的碰撞中,車速在15mph時其死亡率為3.5%,車速為31mph時其死亡率為37%,當車速達到44mph時,其死亡率為83%。WHO研究表明，對于行人而言，車輛碰撞速度不高于30km/h時，幸存的可能性約為90%；當車輛碰撞速度高于45km/h時，幸存的可能性不高于50%。28（1）車速對行人傷害的影響28（2）車速對車內(nèi)乘員傷害的影響車輛碰撞速度對于車內(nèi)乘員而言同樣是致命的。對于乘員而言，碰撞的嚴重程度取決于車輛在事故過程中的速度變化。速度從20km/h增至100Km/h，交通事故死亡的可能性大約從0增加至近乎100%。對于系安全帶的前排乘員而言，碰撞速度分別是30mph和40mph時，嚴重傷害的可能性分別是20mph的3倍和4倍。而對于沒有系安全帶的乘員而言，車輛碰撞速度為50mph時，其死亡的可能性是20mph的20倍。29（2）車速對車內(nèi)乘員傷害的影響29車速對交通安全的影響不限于諸如以上所述，隨著車速的提高車輛的制動性、使用性能以及道路性能等均會受到影響，在此不再贅述?？傊囁僭礁?，發(fā)生交通事故的危險性也就越大。澳大利亞的研究表明，當車速超過60km/h時，車速每增加5km/h，交通事故的危險性基本上是原來的兩倍。因此，當車輛以較高速度行駛時，微小的速度變化將會對行車安全帶來顯著影響。表3為車速與交通事故危險性的關(guān)系。30行車速度（km/h）危險性601.00（基數(shù)）652.00704.167510.608031.818556.55車速對交通安全的影響不限于諸如以上所述，隨著車速的提高車輛的相鄰路段車輛行駛速度差異對交通安全有很大的影響。通常用相鄰路段的運行速度的85%位的差值表示。下表為美國聯(lián)邦公路署（FHWA）所作的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。31美國聯(lián)邦公路署（FHWA）所作的相鄰路段速度差與交通事故率的情況相鄰路段速度差平曲線個數(shù)3年交通事故累計數(shù)百萬車公里百萬車公里事故率|ΔV85|<10km/h451814833206.060.4610<|ΔV85|<20km/h622217150.461.44|ΔV85|>20km/h1474717.052.76說明：ΔV85:相鄰路段間85%的運行速度差（km/h）資料來源:美國聯(lián)邦公路署研究報告（FHWA-RD-99-174,November1999）相鄰路段車輛行駛速度差異對交通安全有很大的影響。通常用相鄰路下表為我國所作的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。可以看出，我國與美國具有相同的規(guī)律：隨著相鄰路段運行車速差值加大，交通事故率也是呈現(xiàn)增長趨勢。32

我國某高速公路運行速度差與交通事故率的關(guān)系速度差值區(qū)間交通事故數(shù)（次）路段數(shù)事故率（次/億車公里）|ΔV85|<10km/h11011819410<|ΔV85|<20km/h1810375下表為我國所作的數(shù)據(jù)統(tǒng)計?？梢钥闯?，我國與美國具有相同的規(guī)律3333降低或提高車速限值,將對交通事故發(fā)生率以其嚴重性產(chǎn)生較大影響。1989年夏天,瑞典曾將限速110km/h的道路車速均降低到90km/h,此項實驗持續(xù)了2個月。降低限速標準使小客車車速降低14km/h,高速公路的平均車速降低11km/h；與1988年相比，事故率同期減少27%,傷亡人數(shù)減少21%，表明運行車速的降低有利于交通事故率的減少。下表為世界各國速度限值的實施情況。34降低或提高車速限值,將對交通事故發(fā)生率以其嚴重性產(chǎn)生較大影響35世界各國速度限制的實施情況速度限制國家限速值變化結(jié)果降低瑞典110km/h到90km/h平均速度降低14km/h；重大事故降低21%英國100km/h到80km/h平均速度降低4km/h；事故降低14%瑞士130km/h到120km/h平均速度降低5km/h；重大事故降低12%提高美國89km/h到105km/h重大事故增加21%澳大利亞100km/h到110km/h受傷事故增加25%35世界各國速度限制的實施情況速度限制國家限速值變化結(jié)果降低根據(jù)安全要求，瑞士規(guī)定了兩連續(xù)曲線路段或連續(xù)的曲線和直線路段之間速度差,小客車運行車速之差不應超過20km/h,當路段運行車速小于70km/h時,該差值要小10km/h；澳大利亞要求兩連續(xù)路段的預測運行速之差不宜超過10km/h。下表所示為部分國家相鄰路段運行車速差值。36

部分國家相鄰路段運行車速差取值國家美國德國瑞士澳大利亞相鄰路段運行車速差值(km/h)16102010根據(jù)安全要求，瑞士規(guī)定了兩連續(xù)曲線路段或連續(xù)的曲線和直線路段

由于相鄰路段運行速度差對于交通安全影響是非常重要的。我國指出：相鄰路段的運行速度差值：|ΔV85|小于10km/h時，認為運行速度協(xié)調(diào)性好|ΔV85|在10～20km/h時，運行速度協(xié)調(diào)性較好，但建議條件允許時適當調(diào)整；|ΔV85|大于20km/h時，認為速度協(xié)調(diào)性不良，應該對相鄰路段重新調(diào)整平、縱面