郭敏:速度越低越安全?怎样进行合理的限速管理? | 言究论道

来源:122交通网 | 2018-09-10 15:22

导语:一直以来,我们在速度及限速管理方面存在一些认识误区,比如道路限速值是由道路的设计速度来决定;如果某条道路车辆运行速度较高,存在安全风险,只要调整道路的标志速度就可以了。那么,究竟什么是速度管理?合理的限速设置要考虑哪些因素?速度管理有哪些方法和措施?交通言究社邀请到公安部道路交通安全研究中心特约专家、浙江省交通规划设计研究院教授级高工郭敏来谈谈他的观点。


一、什么是速度管理?这只是一个技术问题吗?


❖ 各国限速情况有差异

速度管理涉及法律、民生、技术等方面,是一个综合性问题。世界各国限速并不相同,有限速较低的国家,如限速70km/h;也有一些限速高的国家,其中最为知名的是德国,还有一些地区限速为140km/h。世界各国的限速情况差别非常大,这说明限速不仅仅是一个技术问题。


有观点认为驾驶人在行驶速度的选择上是具有基本理性态度的,限速是为了防止驾驶人的一些非理性行为,比如酒驾;也有一些相对比较激进的观点,《华尔街日报》在1998年发表的一篇文章认为:“任何车速都能安全”。现在国内主流观点还是跟WHO的观点接近,即对速度的限制有助于减少事故,也可以降低车辆对环境的影响。


❖ “不限速”的德国怎样进行速度管理?

德国作为一个最为有名的“不限速”的国家,如何进行速度管理的?据2008年统计,德国有52%的路段只有建议的最高速度,没有法定限速,即使驾驶人超过建议速度也不会被处罚,另有15%的路段因为天气和交通情况有临时限速,33%的路段有常设限速规定。2006年,德国对6车道高速公路测量显示,在正常状态下,德国高速公路上的平均车速为142km/h,这个速度也是非常高的。


那么德国对车速,对人车路又是如何管理的?德国有比英美等国更严格的驾照考试系统,报考者需要学习很多驾驶课程,包括在实际高速公路上的驾驶课,体验真实的高速交通,还要接受基本的急救训练。驾考的笔试题目和路考的难度也较高。


德国针对上路的汽车执行非常严格的检查制度,以减少潜在危险车辆的数目,减少对驾车者和其他车辆的威胁。此外,德国针对路面行车秩序的规定做得也非常细致和严格,如只能在左边车道进行超车,在不超车的情况下,必须靠右行驶。正是因为有这样一整套对于人车路的连续管理政策,德国才可以做到有超过一半的高速公路不限速。


❖ 速度管理是人车路三者的综合管理

长久以来,限速都被认为是个技术问题,实际上速度管理远远超过技术范畴,它是社会管理的一种具体实践,是人车路三者的综合管理。具体来说,限速的平衡主要体现在两组关系上的平衡。第一组关系的平衡是居民、驾驶人和执法部门的意愿的平衡。比如,有时候驾驶人的需求被满足了,却对环境造成了影响,比如产生噪音,这也是无法接受的。第二是要达到安全风险、事故后果和生产效率的关系平衡。建设道路是为了带来经济效益,提高社会生产力,如果一味考虑风险过大、后果过重,就失去了建设投资的初衷,所以要形成风险、后果和效率三者的平衡。限速是法律问题,同时也是技术问题和社会问题,这三个方面要同时着力才能做好,否则难以有合理的限速。


下图中的两条道路有同样断面,左图显示英国对这条路的限速是20mph(相当于32km/h),右图显示美国对于一条有着同样断面的道路限速是40mph,(相当于64km/h)。同样的道路条件下,却有不同的限速要求,这说明道路本身并不是决定限速的唯一条件。


▲图:同样的断面,不同的限速


关于限速,在技术之外,实际上还要考虑时代、国情等因素。国情方面,要考虑驾驶人、居民、警察、文化传统、车辆组成和性能、道路分类和路网、城市发展等不同因素。时代因素方面,我国在70年代的时候,车辆差、道路差,基本不会有超过100km/h的可能性,也没有对于高速管理的需求,现在我国高速公路里程已经达到了13万公里,就会产生相应需求,需要把速度管理做好。还要考虑城市的需求,现在的城市越来越大,一些地区越来越密集,一些地区又比较松散,老百姓希望远节点能快速到达,到了生活区希望舒适安逸,车辆不要侵入生活空间。


二、设计速度、运行速度等和限速的关系


技术是限速和速度管理的一个最重要的基础点、支撑点。这里有常见的涉及速度管理的一些名词:设计速度、运行速度经常被用来推算限速值;标志速度是画在标志上的速度值,也就是公告的速度值;管理速度是指执法界限确定;点速度、区间速度,是执法的手段。我们经常把标志速度认为是执法速度,实际上两者有时并不同,例如限速告知是110km/h,但处罚是以120km/h为界限,那么110km/h就是标志速度,120km/h是管理速度,但很多时候,两者也可能是重叠的。


❖ 限速值是根据设计速度推算出来的吗?

设计速度与地形区域、交通流量和道路功能这几个控制因素共同决定了设计道路的具体指标。那么设计速度主要决定哪些指标呢?它决定了农村地区道路的车道宽度、曲线半径、纵坡坡度、视距等。实际上这几个指标主要决定道路的造价,比如道路的设计速度高,曲线半径就大,如果是在山区,就有可能要建造隧道。设计速度的目的是决定工程上的一些因素。


国家规范里对于道路设计速度有相应的规定,《公路工程技术标准》 (JTG B01-2014 )规定公路的最高设计速度是120km/h,最低是20km/h;《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)规定城市道路的最高设计速度是100km/h,最低也是20km/h。


▲图:Location and Design Manual, Vol. 1, Roadway Design, Ohio DOT


可以根据设计速度推算出限速值吗?在道路设计阶段并不能推算出其限速值,限速应该依赖实际观察,并进行修正。因为不同的设计者会设计出不同的道路线形,所以设计速度很难精确决定驾驶人对于速度的选择。另外,不同的道路使用者会有不同的速度,比如因为驾驶的车辆不同、驾驶人的经验丰富程度不同,在同样线形的道路上也会选择不同的行驶速度。有观点认为,道路如果按照某个速度设计,比如按80km/h设计,驾驶人就一定会以这个速度来行驶,其实这两者没有绝对关系,也没有可以推导的关系。


具体来说,设计速度为什么不能推算出限速?从宏观角度来说,速度在于阐述流量、密度及速率三个车流参数间的关系,观测重点是以某一段时间内或某一路段内的车流总量或平均的总体行为。根据下图速度流量密度模型可以看到,在低流量的时候可以跑出高的速度,在高流量的时候很难跑出高的速度,所以不同流量也会带来不同运行速度。速度的管理还跟流量等很多因素有关,限速是针对宏观的管理。


▲图:速度流量密度模型


从微观角度来说,速度的意义是描述在某时间-空间下个别车辆驾驶人对于前方车辆状况的反应行为。影响驾驶人对于速度的选择有很多因素,例如驾驶人个体因素、车辆因素等等,其中每个因素都可能是决定性的,也有可能综合影响驾驶人。


▲图:影响驾驶人选择速度的因素


❖ 在什么速度情况下事故概率最低?

关于运行速度,通过著名“所罗门曲线”,我们可以看到它和事故的一些关系。什么情况下事故概率最低?可以从这条U型曲线上看出来,在靠近平均速度附近时,事故风险最低,速度越高,风险就会增大,而速度低于平均速度也是非常危险的。


▲图:所罗门曲线


下面这张图进一步说明:一是以平均速度行驶是安全的;二是在高速公路上行驶,高于平均车速是安全的,可以通过图表看到高速公路上行驶速度高于平均车速的时候,风险没有增加,就意味着高于平均车速的时候,实际上风险是可控的,而低于平均车速的时候,实际上风险的增加速度是比较快的。由此,可以得出第三个结论,限速应限制在什么区间呢?限速要在低风险的区段。风险由两个因素组成,一是发生事故的概率,二是发生事故后的伤亡程度。


▲图:在平均速度附近开车最安全


我们把上下两张图表结合起来看,限速要设置在什么区段呢?就是要让驾驶人尽量行驶在什么速度区段里?那就尽量在50%分位速度到95%分位速度区段,在这一区段风险较低。而且一条道路上的车速越均匀,这条路越安全。


▲图:50%分位速度到95%分位速度区段风险较低


❖ 将限速提高或降低后驾驶人的速度选择会变化吗?

如果将一条道路的标志速度(限速)提高5mph、提高10mph,它的运行速度会不会有大的调整呢?就是说驾驶人的速度选择会不会有很大改变?研究得出的结论认为,无论怎么调整标志速度(限速),驾驶人对于行驶速度的选择没什么变化。如下图所示,如果把标志速度50mph调整成45mph或者是30mph,驾驶人的选择会不会有较大的变化呢?从这张图也可以看到,驾驶人的选择并没有重大变化,但会有一些离散的变化,就是说个体的选择区间会加大,但是大家的平均速度选择没有太大变化。也就是说驾驶人在道路上面的行驶,并不像我们想象的,标志速度提高了,就会把速度拉上去,或者提示减速了,就一定会降下来,但是驾驶人的抱怨或者是满意度会随之变化。


▲图:提高限速后,运行速度变化情况很小


有一些人认为,怎么开车是驾驶人决定的,而人因理论认为驾驶人如何行车,其实是由道路设计师和交通工程师决定的。因为,在驾驶人使用道路之前,道路的平曲线、纵曲线、交通控制方式都已经做好了。所以说速度管理不要急着去改变标志速度,而是要改变这条路。比如认为这条路的速度过高,那么就要在这条路上做出一些措施,让驾驶人感到高速行驶会危险,自觉的把速度降下来。


还有一些关于事故后果与速度关系的研究,认为速度较高的情况下,比如达到了70mph或80mph,伤亡的比例会非常高,达到80%;如果速度再高,死亡比例也会非常高。


下图是车辆正面撞击,速差造成的伤亡情况。如果速度差比较高,达到40mph、50mph,驾驶人伤亡的概率也会非常高。车辆与行人碰撞,如果速度差比较高,也会带来比较严重的伤亡。事故概率和后果是要同时考虑的因素,不能因为认为概率低,就可以把速度提上来,或采用一些比较乐观的手段,一定要考虑它的后果。比如跨海大桥,一定要考虑如果出现事故驾驶人从桥上掉下去,很难搜救,基本没有生还可能性。所以对于速度管理,以至于整个交通管理,风险跟后果是同等重要的因素。


▲图:车辆正面撞击,速差造成的伤亡情况


二、速度管理有哪些方法和措施?


速度管理跟社会管理或工程管理一样,都得从规划开始。因为人的出行链是连续的,人的生活也是连续的,人有各种各样不同的出行需求。道路以面、带、线、点组成路网,将人们从一个门经一定距离出行到达另一个门。从接入主道到慢慢汇聚,再到快速通行,要保证使用者的安全和效率,也要保证非使用者的安全、舒适。速度管理是社会管理的一种,实际上是为人的生活服务。整个速度管理一定要从规划开始,不能只站在一条路、一个部门的立场,而是要从人的需求出发。


❖ 速度管理的方法

对干线道路的限速进行调整,我们现在采取的一般是比较粗暴的手段,直接设置一个标志牌去调整,这样调整有没有效果?很难说。对于干线道路路段限速(Linear Speed Limits),可以采用长距离渐变段(Transition),5、10、15km/h渐变值;缓冲限速(Buffer Speed Limits)等。


对于共享道路空间路段的限速,通常限速值较小,例如15km/h、20km/h。这实际涉及到路权问题,就是路权谁优先谁其次,需要分析才能决定如何进行限速。


区域限速是指对于生活居住区(Traffic Calming)、商业区等限速,通常位于进口段、可明视处。区域限速在很多发达城市越来越多,甚至有的整个城市范围内都会规定一个限速值。


速度管理还有其他一些方法。针对一旦超速具有高危险性的大型车辆进行的限速管理,像我国近年推行的“两客一危”车辆的限速管理,对于道路交通安全起到了很大的效果。还有可变限速的管理(Variable Speed Limits VSL),实际上在国家标准《道路标志标线(GB5768-2009)》里面,一些内容已经涉及到可变限速,但是实际上可变限速真正的实施,现在还有很多不确定的因素。可变限速很有效,例如上文提到的流量密度与速度的模型里面,就是充分利用了可变限速带来道路的高容量,或是通过可变限速来控制道路的容量,或是驾驶人的速度选择。


定时限速区也是经常可以看到的,比如学校区段在早、晚高峰进行限速,这也是经常采用的速度管理手段。


关于干线限速,这里举一个例子,在干线路网中从一条线形较好的道路到达一条线形较差的道路,有可能直接竖一块标志牌,比如线形较好的路段限速120km/h,然后这边竖一块标志牌变成100km/h,但实际上驾驶人很难做到。要回到道路设计上,这条路的设计适不适合进行这样的速度管理?如果这条路的设计上面它是线形的,曲线半径的变化都小于1.5,很有可能驾驶人在高速情况下是无法适应转换到低速的限速要求的。不能适应会产生什么后果呢?驾驶人就会做出错误选择,比如说从高速不能适应转换到低速,仍然维持高速心理。就像从高速公路行驶下来时,不能直接去接一条低等级的公路,或是城市道路,因为驾驶人不能适应这种转化,这个转化要有过程。



▲图:干线限速要考虑道路设计。图片来源:邝子宪/高速公路安全工程与审计


❖ 限速区及措施

关于限速区的管理方法,本文主要讲一下交通宁静区模式。例如采用减速丘来限速,国内常用的是减速带,比较窄,实际上非常不舒适,减速丘相对要舒适一点,它的原理是利用短纵坡造成一些不舒适感,让驾驶人感觉到应该减速。减速丘不是直接让驾驶人体验到不舒适感,而是提前告知,还是希望驾驶人主动把速度减下来。在住宅小区,可利用小环岛,驾驶人无法直接穿过,让其把速度降下来。曲径法,就是一条原来可以做直的道路,故意把它做弯,也可以让驾驶人把速度降下来。采用这些方式的关键点就是说,实际在低限速的情况下利用标志的效果是很差的,而是要利用这条路本身的一些特点,去告知驾驶人这条路需要较低速度行驶。


▲图:减速丘


▲图:小圆岛


下图为一个街区改造的对比图,索性把整个路面给人行道化,好处就是驾驶人一看就明白这条路是行人的,自然就知道,驾驶速度要遵从主体使用者的需求。这种方式的效果要比用限速标志牌好很多。


▲图:改造支路,突出其功能属性,让汽车驾驶人主动降低车速,提高安全性


❖ 消除超速

消除超速的目的是什么?目的是守护安全、降低伤亡率。从大方面来说,是要维护居民的健康,最终也是维护国家安全。试想一下,如果交通事故造成很多人的死亡以及残疾,给一些家庭带来痛苦,实际上影响是很大的。


如果我们能够最大程度的消除或者减少事故,对国家安全而言有很大益处。当然,消除超速的手段,要尽量减少给老百姓造成误解。比如在一条宽马路上,看到如下图所示的这样一个40km/h的低限速标志,再比如这条路上要求5km/h限速(5km/h限速是有相应的规范支撑的),很容易让老百姓误解。速度管理的措施一定要让大家能接受,大家接受了,责罚成本就降低了,这样事情才做得下去。


▲图: 限速,驾驶人要能做得到,也要愿意做到


消除超速还有很多方法,包括现在最流行的、最热门ITS手段。比如恶劣天气、道路条件较差,用ITS手段推送信息给具体的驾驶人,这是一种主动方式。


消除超速还有一个关键,就是改善经营环境。比如,物流车辆如果要求24小时到达,意味着每个环节的速度都要保证,超时就带来经济损失,这就会给运输公司带来压力,最终传递到货车驾驶人身上,那么他们为避免被罚款、避免经营受损,就会把驾驶速度提上去。


归结到最后,速度管理是社会管理的一种,它需要技术,需要关怀,也需要艺术。


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