內(nèi)容摘要：根據(jù)高速公路隧道運(yùn)行環(huán)境特性，提出了隧道路段長(zhǎng)度研究范圍。依據(jù)隧道運(yùn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響因素和評(píng)價(jià)指標(biāo)選取原則，運(yùn)用德爾菲法和聚類分析法提取隧道運(yùn)行環(huán)境主因素，從道路環(huán)境指標(biāo)和氣候環(huán)境指標(biāo)兩個(gè)方面建立了三層次、六個(gè)子因素集的高速公路隧道運(yùn)行環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行了分析和對(duì)比，為隧道運(yùn)行環(huán)境的分析和評(píng)價(jià)提供了參考依據(jù)。
??? 關(guān) 鍵 詞：高速公路?? 運(yùn)行環(huán)境?? 安全評(píng)價(jià)
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??? 隧道具有改善路線線形、縮短行車?yán)锍?、提高運(yùn)行效率及保護(hù)環(huán)境的重要作用，是高速公路穿越山嶺重丘區(qū)的比較經(jīng)濟(jì)的工程方案。隧道，特別是長(zhǎng)大隧道是公路交通的咽喉，因?yàn)樗淼赖男熊嚟h(huán)境具有封閉性特點(diǎn)，一旦發(fā)生事故，對(duì)營(yíng)救和交通組織都極為不利，容易引發(fā)重大事故和二次事故。因此，研究隧道運(yùn)行安全問題，預(yù)防隧道交通事故是世界各國(guó)普遍關(guān)注的重要課題。論文從道路環(huán)境及氣候環(huán)境的隧道綜合運(yùn)行環(huán)境出發(fā)，運(yùn)用德爾菲法和聚類分析法提取隧道運(yùn)行環(huán)境主因素，研究隧道運(yùn)行環(huán)境安全指標(biāo)，為隧道運(yùn)行安全性評(píng)價(jià)以及運(yùn)行安全管理提供基礎(chǔ)依據(jù)。
??? 一、隧道運(yùn)行環(huán)境分析
??? 隧道及隧道群，一般位于大山、河流等特殊地理區(qū)段上，具有線形復(fù)雜多變、視距不良、洞內(nèi)能見度低等特點(diǎn)，駕駛員在隧道路段行駛時(shí)，對(duì)其運(yùn)行環(huán)境的安全感受與普通路段相比有較大差異，造成一定的生理心理壓力。因此，對(duì)隧道運(yùn)行環(huán)境特性進(jìn)行分析，是建立合理的隧道運(yùn)行安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)。
??? （一）隧道路段長(zhǎng)度
??????? 對(duì)隧道運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行描述時(shí)，應(yīng)首先對(duì)隧道路段的研究范圍進(jìn)行定義，《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定隧道洞口外與之相連接的路段應(yīng)設(shè)置距洞口不小于3s設(shè)計(jì)速度行程長(zhǎng)度且不小于50 m的過渡段，以保持橫斷面過渡的順適。郭忠印課題組的有關(guān)研究成果表明，隧道路段的過渡段長(zhǎng)度應(yīng)不小于5s設(shè)計(jì)速度。
??? （二）隧道路段安全特性
??????? 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，隧道的事故率要比一般路段的事故率低，對(duì)于較長(zhǎng)隧道尤其如此，原因主要可歸為四個(gè)方面：（1）隧道空間封閉，不受霧、雨、冰雪、風(fēng)等惡劣天氣條件的影響，且具有連續(xù)的照明；（2）駕駛員在隧道中一般心情緊張，注意力高度集中，發(fā)生錯(cuò)誤駕駛行為的概率較??；（3）隧道進(jìn)出口作為兩種不同行車環(huán)境的過渡路段，在線形設(shè)計(jì)、抗滑性能、照明以及氣候環(huán)境存在過渡和差異，因此存在較大的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；（4）隧道群的間隙路段也存在較高的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)轳{駛員在隧道群行駛過程中須經(jīng)歷多次的線形過渡、抗滑性能過渡、照明過渡和氣候環(huán)境變換等。
??? （三）隧道路段運(yùn)行環(huán)境特性
??????? 1、隧道線形特性。通常，隧道線形設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要包括：滿足路線銜接的需要；避開不良路段；減少偏壓及其他地質(zhì)災(zāi)害的影響。以往我國(guó)公路隧道多設(shè)計(jì)成直線隧道，因直線隧道在排水、襯砌結(jié)構(gòu)及隧道的路面處理上都比較簡(jiǎn)單。同時(shí)，直線隧道對(duì)隧道的通風(fēng)也相對(duì)有利；北歐國(guó)家的公路隧道絕大多數(shù)都做成曲線形，這有利于光線的過渡，而且能有效地調(diào)節(jié)司機(jī)的心理，不至于受出口“白洞”影響加速出洞，同時(shí)通過曲線隧道避開不良路段。
??????? 2、路面抗滑過渡特性。隧道進(jìn)出口的路面抗滑性能存在突變，造成這種突變的原因主要有：洞內(nèi)外路面結(jié)構(gòu)的不同；使用過程中由于摩擦、煙塵積聚造成洞口處抗滑性能差異；縱坡路段貨車剎車產(chǎn)生的水滯留在隧道進(jìn)出口，不易風(fēng)干，導(dǎo)致抗滑性能下滑；洞外霧、雨、雪等氣候環(huán)境造成洞口附近抗滑性能的差異。
??????? 3、照明過渡特性。隧道照明過渡，是為消除或減輕駕駛員進(jìn)出洞口時(shí)的“黑洞效應(yīng)”和“白洞效應(yīng)”，在隧道照明設(shè)計(jì)方面，大多采用分段照明設(shè)計(jì)法，考慮隧道洞口環(huán)境亮度、設(shè)計(jì)速度、交通量三要素，將隧道按照明設(shè)計(jì)分為入口段、過渡段、中間段和出口段。
??? （四）隧道路段運(yùn)行環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)
??????? 隧道的運(yùn)行安全受靜態(tài)安全影響因素即道路條件、交通工程設(shè)施條件、環(huán)境條件，以及動(dòng)態(tài)安全影響因素即交通條件、氣候條件、事故條件及人文活動(dòng)等多種因素的影響。為分析各類影響因素對(duì)隧道運(yùn)行安全的影響，應(yīng)先對(duì)隧道運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行描述。本文根據(jù)實(shí)地交通調(diào)查數(shù)據(jù)及參考資料，將運(yùn)行環(huán)境主要評(píng)價(jià)指標(biāo)分為兩類，即：道路環(huán)境和氣候環(huán)境。
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??? 二、隧道運(yùn)行環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建
??? （一）指標(biāo)構(gòu)建方法
??????? 對(duì)于隧道這樣一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境，通過分析道路設(shè)施和自然環(huán)境因素與運(yùn)行安全的關(guān)系，確定隧道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的基本因素及其不同組合形式，并進(jìn)行聚類分析，辨識(shí)隧道運(yùn)行安全顯著性影響因素，合理選取運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，為隧道運(yùn)行安全的科學(xué)評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)。
??????? 隧道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)因素及組合眾多，為使運(yùn)行環(huán)境描述更加合理，論文引入多級(jí)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)：當(dāng)因素集U的元素比較多時(shí)，每個(gè)因素的重要程度系數(shù)也就相應(yīng)較小，這時(shí)系統(tǒng)中因素之間難以分開，從而得不出有意義的評(píng)價(jià)結(jié)果。對(duì)于這種情形，可以把因素級(jí)U中的元素按照某些屬性分成幾類，先對(duì)每一類做綜合評(píng)價(jià)，然后對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行“類”元素的高層次綜合評(píng)價(jià)。按照聚類分析法，建立三層次的隧道安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系：第一層為目標(biāo)層，即隧道運(yùn)行環(huán)境安全性評(píng)價(jià)；第二層為對(duì)象層，包括六個(gè)要素，分別為道路線形安全性、路面狀況安全性、洞內(nèi)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性、交通設(shè)施認(rèn)知性、安全設(shè)施有效性、氣候環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性，其因素集為：U = {U1，U2，U3，U4，U5，U6}。其中，Ui為第一層的第i個(gè)子因素集；第三層為指標(biāo)層，包括n個(gè)元素，即：Ui = {Ui1，Ui2，Ui3，Ui4，Ui5，Ui6}，i =1，2，3，4，5，6。
??????? 第一因素集U1：隧道路段線形安全性，包括平曲線半徑、曲線長(zhǎng)度、縱坡坡度及車道寬度等。
??????? 第二因素集U2：路面狀況安全性，隧道洞口的抗滑性能的突變是影響隧道行車安全的重要因素，包括路面狀況指數(shù)、路面抗滑過渡安全性、路面排水性能。
??????? 第三因素集U3：洞內(nèi)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性，主要包括CO濃度、煙霧濃度、亮度過渡安全性和等效連續(xù)聲級(jí)。
??????? 第四因素集U4：交通設(shè)施認(rèn)知性，一是靜態(tài)誘導(dǎo)設(shè)施，如標(biāo)志標(biāo)線、緊急電話標(biāo)志、消防設(shè)備指示標(biāo)志、行人橫洞指示標(biāo)志、行車橫洞指示標(biāo)志、緊急停車帶標(biāo)志、疏散指示標(biāo)志等；二是動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)設(shè)施，包括可變（限速）信息板和交通廣播等。
??????? 第五因素集U5：安全設(shè)施有效性，包括交通監(jiān)控設(shè)施有效性、通風(fēng)監(jiān)控設(shè)施有效性、照明監(jiān)控設(shè)施有效性、火災(zāi)監(jiān)控設(shè)施有效性、噪聲監(jiān)控設(shè)施有效性、橫向通道設(shè)施有效性和洞口景觀安全有效性。
??????? 第六因素集U6：氣候環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性，包括能見度、水膜厚度、積雪厚度、結(jié)冰面積率和風(fēng)速等。