高速公路长隧道、特长隧道的交通标志、标线设置应注意哪些问题？
发布时间：2020-01-13 来源: 作者：
导 语：
高速公路长隧道、特长隧道路段的交通事故特征和驾驶人驾驶行为特征与其他类型隧道相比均有较大差异，应结合实际情况有针对性地考虑其交通标志和标线设置。那具体该怎么做呢？本文结合长隧道、特长隧道路段的特征，对其设置标志、标线时应注意的要点进行了思考。
近几年，我国高速公路长隧道（长度在1km-3km）、特长隧道（长度超过3km）路段相继发生几起重大交通事故，其交通安全问题受到社会、相关行业的广泛关注。与其他类型隧道相比，高速公路长隧道、特长隧道路段的交通事故特征和驾驶人驾驶行为特征均有较大差异，其交通标志和标线设置应进行针对性的考虑。
高速公路长隧道、特长隧道交通标志、标线设置问题值得关注
山地、丘陵和比较崎岖的山区占我国总面积近2/3，往往通过建设隧道穿山越岭，保证公路技术要求。截至2018年底，全国共有公路隧道17738处，其中特长隧道1058处，长隧道4315处，分别是十年前（2008年）的3.3倍、8.8倍和5.8倍。长隧道、特长隧道增长尤为突出，建成了以秦岭终南山隧道、上海长江隧道等为代表的一系列世界级标志性工程。
长隧道、特长隧道工程建设，对提升交通运行效率，节约行程时间带来了巨大效益。但同时，由于其线路单向封闭、隧道内行程时间长、采光和通风受限、驾驶人与外界联系单一、联络与救援困难等特征，对交通安全保障也提出了更高的要求。近两年引起社会重大反响的秦岭1号隧道重大交通事故、猫狸岭隧道重大交通事故均发生在特长隧道路段。交通事故是人、车、路、环境多种因素耦合的结果，但是，大量研究成果证明，科学设置交通标志、标线对于提升隧道路段交通安全水平具有重要意义，如秦岭1号隧道8.10交通事故发生后，当地公路交通管理部门会同公安交管部门采取了一系列整改措施。通过完善隧道入口处交通标志、标线，对规范出行者驾驶行为，提升路段安全性起到良好效果。图1为高德浮动车大数据采集到的车均急刹车行为统计结果，可以看出改造后隧道入口处急刹车行为大幅度减少。
图1：秦岭1号隧道入口处车均急刹车数据变化图
此外，我国现有标准、规范虽然对隧道路段交通安全设计的关键技术指标进行了要求，但由于国家、行业标准编制规则、篇幅限制，这些技术要求是隧道设计普适性的，针对长隧道、特长隧道的内容有限。驾驶人驾驶行为受环境影响大，长隧道、特长隧道内行程距离、时间远远超过其他隧道，只有科学、有效设置交通标志、标线，规范驾驶人行为，才能引导他们安全通过。
长隧道、特长隧道交通事故分布特征分析
以往研究针对长隧道、特长隧道交通事故分布特征的分析比较少。本文采用交通事故空间聚类分析方法，可视化分析相关路段的交通事故空间聚集特征。
选取我国西部、西南地区高速公路沿线20座隧道作为研究对象（包含13座特长隧道，7座长隧道，所选取的全部20座隧道具有较好的GPS信号条件，且通常情况下，交通流未达到饱和状态）分析2014年、2015年、2016年共三年的交通事故数据。综合以往学者的研究方法，将隧道入口、出口前后150m区域内每50m作为一个评价单元；隧道内部区域，按隧道长度的10%作为一个评价单元，以更加细致地划分段落。图2、图3所示为交通事故空间聚类可视化结果，图形中灰色实心圆面积越大表示这部分交通事故所占的权重越大，也就是交通事故越聚集。可以看出，入口路段、出口路段以及中间路段具有较高的交通事故聚集特征。其中，入口路段（入口前150m-入口后150m）为长隧道交通事故最为密集的路段；出口路段（出口前150m-出口后150m）为特长隧道交通事故最为密集的路段；隧道中间路段（第4个10%-第6个10%路段）也体现出一定的交通事故聚集特征，这与其他类型的隧道有所差异，跟长隧道、特长隧道路段行程时间较长有一定关系。因此，应对长隧道、特长隧道不同路段进行更有针对性的交通安全管理。
图2：长隧道交通事故空间聚类结果
图3：特长隧道交通事故空间聚类结果
各路段交通标志、标线设置需注意的问题
1、隧道入口、出口路段交通标志、标线设置应注意的要点
※ 需针对隧道路段特殊环境提示、诱导
进、出隧道为明、暗环境交替出现的两个过程，其共同点是，驾驶人视野里有许多亮度不同的景物同时出现，反映到视网膜上各物像之间亮度差异过于悬殊，无法仔细观察亮度较低部分景物，从而产生视觉感应现象。在明亮环境与暗环境交替过程中，驾驶人注意力集中于隧道进口的黑洞和隧道出口的炫光，从而忽视其他视觉范围，形成“黑洞、白洞效应”，这两种效应对汽车的安全行驶都会带来严重影响。基于此，隧道入口、出口路段交通标志、标线设计应结合以下几个问题考虑：隧道异于路基段驾驶环境的影响；隧道“黑洞、白洞效应”引起驾驶人“视觉适应”的影响；隧道出入口线形设计的影响。针对隧道路段特殊行驶环境和交通管理需求，需要提示、诱导的内容为：警告即将进入隧道路段；提示打开近光灯；警示隧道洞口；速度控制；超限车辆管理；通过信号灯实施公路、车道封闭管理，以及设置配套的标志。
※ 隧道开车灯标志宜配合文字性辅助标志进行提示
表1对比了各国关于高速公路隧道路段相关交通标志的规定，可以看出美国、加拿大、日本以及我国均要求在隧道入口处设置“隧道开车灯”标志。隧道路段打开车灯对于提升隧道交通安全具有重要意义，笔者对300名驾驶人的主观调查结果显示，85%的驾驶人认为“隧道标志”或“隧道开车灯”警告标志可有效提升对隧道路段的警示性。
表1：各国高速公路隧道路段交通标志相关技术要求
“隧道开车灯标志”的形式各国有所差异，美国、加拿大、日本均采用文字警告标志提示开车灯。我国驾驶人主观调查结果显示，相较于图形化“隧道开车灯警告标志”，70%驾驶人认为通过文字提示的方式，认知效果更好。因此，建议采用如图4所示“隧道开车灯”警告标志结合文字性辅助标志的形式提升标志识认性，图5是日本、美国的相关标志。
图4：“隧道开车灯”警告标志宜结合文字
图5：日本、美国“隧道开车灯”标志
※ 标志位置应避开视觉盲区，保证有效视认距离
根据交通运输部公路科学研究院的研究成果，驾驶人在高速公路隧道路段行驶，视觉系统适应过程经历了五个阶段。
▼ 第一个阶段（临近洞口至隧道入口处）称为暗适应瞬盲阶段：此时，瞳孔直径呈现剧烈、高频率的波动，驾驶人处于暗适应瞬盲过程，以此方式寻找比较合适的感光模式。
▼ 第二个阶段（隧道入口处至隧道内约200m）称为暗适应调整阶段：驾驶人眼睛确定了合适的瞳孔直径，并且开始转换视觉功能以适应隧道内的低照度环境，瞳孔直径以较慢的速度增加，直至完全适应为止。
▼ 第三个阶段（隧道内200m至能看到隧道出口前约600m）称为暗适应行驶阶段：驾驶人基本适应了隧道内的亮度环境，瞳孔直径较大，正常驾驶车辆。
▼ 第四个阶段（隧道出口前约600m至出口前50m左右）称为明适应调整阶段：驾驶人已经能够看到隧道出口，视线注视点处的亮度逐渐增加，瞳孔直径以较小的速度减小。在此过程中，虽然明亮的洞口带来强烈反差，但是驾驶人的眼睛能够清晰成像，正确识别外界交通环境。
▼ 第五个阶段（隧道出口前约50m处起）称为明适应瞬盲阶段：驾驶人到达洞口位置时，外部的亮度急剧增加，为了保护眼睛不受损害，瞳孔会急剧收缩，然后再次急剧扩张，以寻找合适的瞳孔直径。此时，瞳孔直径急剧、高频率的缩放，产生瞬时盲期，驾驶人的眼睛无法看清楚路况。
因此，为保证驾驶人能够看清标志，就要避开隧道入口、出口的暗适应瞬盲和明适应瞬盲两个盲期。目前，我国部分高速公路隧道内设置有互通出口，比如国家高速公路G2518的深中通道路段，出口预告标志设置在隧道内且距离隧道入口较近；部分高速公路隧道出口与相邻的互通出口间距较近，出口预告标志设置在隧道外紧邻隧道出口的位置。类似以上两种情况，都要注意标志的设置位置应避开驾驶人瞬盲路段。根据我国交通标志视认距离与标志尺寸的对应关系，考虑瞬盲距离，建议隧道内标志设置位置与隧道入口的间距以及隧道出口后标志设置位置与隧道出口的间距应大于120m。
※ 应施划禁止超车标线
隧道入口、出口前后150m范围，交通事故聚集，存在瞬盲和明暗适应过程，应禁止超车，车道间施划白色实线（禁止跨越同向车行道分界线）。
2、隧道中间路段交通标志、标线设置应注意的要点
※ 宜重复设置限制速度标志
根据高德交通大数据，进入隧道口前车速逐渐降低至隧道路段限制速度。隧道中段，受隧道内特殊的驾驶心理影响，车速存在阶段性提升的过程。临近出口时，速度趋向平稳或略有降低，驶出隧道后，车速逐渐提升，直至高速公路一般路段运行速度。因此，隧道中间路段宜重复设置限制速度标志，约束驾驶人行为。
※ “隧道出口距离预告标志”宜与限制速度标志并设
根据我国《道路交通标志和标线 第2部分：道路交通标志》（GB 5768.2-2009）的要求，特长隧道路段，自隧道出口前2km开始设置隧道出口距离预告标志。日本相关的技术标准亦有类似要求。笔者利用驾驶模拟器开展的仿真试验结果显示，“隧道出口距离预告标志”可能促使驾驶人产生尽快驶离隧道的期望，从而提升车速。因此， “隧道出口距离预告标志”宜与限制速度标志并设（见图6）。
图6：隧道出口距离预告标志并设限制速度标志
※ 宜结合实际需求施划禁止换道标线
长隧道、特长隧道内是否允许超车，是行业内一直讨论的一个问题。在相关的标准、规范中，并没有强制禁止。但是，出于安全管理的考虑，我国绝大多数的高速公路隧道全路段禁止超车。
在欧洲、美国、日本等，这一问题亦没有在技术标准中进行强制要求，需要根据隧道实际的运营情况、交通事故情况、货车比例，确定是否允许换道、超车。图7为日本高速公路长隧道示例，车道分界线为虚线，允许车辆在隧道内换道。此外，由于日本路网比较密集，一些长隧道内设置有高速公路出口，此时车辆换道是必须的。图8是美国允许和禁止换道的高速公路长隧道示例图。同时，日本和美国驾驶人操作行为比较规范、谨慎，也保证了隧道内换道行为的安全性。
图7：日本允许换道的长隧道
图8：美国禁止、允许换道的长隧道
隧道内环境亮度较低、视距较差，如果换道时机掌握不好，确实存在车辆碰撞事故隐患。但是，在货车比例较高的长隧道内，受到货车较低运行速度影响，跟随其后的小客车不仅要保持与前车的车距，而且要时刻警惕后面可能跟进的大货车，存在换道需求。以上矛盾随着隧道距离的延长变得更加突出，而且换道需求与隧道长度、货车比例具有较高的相关性。依托高德浮动车大数据对上文提到的20座典型隧道中的驾驶行为进行分析，结果显示，虽然这些隧道均施划了禁止跨越车行道分界线，但是随隧道长度的增加，隧道内每公里车均换道次数有相应增加的趋势。特长隧道每千车平均每公里存在3.7次换道记录，而长隧道则为1.3次。此外，在非饱和状态下，车辆换道概率与交通量关系不大，但是与货车比例呈现较高的相关性。
对于隧道内违规换道的问题，一方面需要加强监管，同时也需要考虑出行者实际需求。借鉴国内外经验，对于货车比例较高的路段，建议长隧道、特长隧道提前实施分车型、分车道管控方式，降低不同车型间速度差异性影响。隧道前没有条件分车道管理，但确实存在较多换道需求或隧道内存在互通出口、入口的路段，则应该避开交通事故集中或线形条件不佳的路段，明确允许、禁止换道区域，并提前设置诱导标志，增加预告层级，诱导车辆提前换道、规范驾驶行为。
（文 / 阿里巴巴集团高德公司，未来交通与城市计算联合实验室研究员 姜明、董振宁、吴泽驹、毕超凡）
