在諸多的交通事故中，除少數是由于駕駛員粗心大意造成的外，大部分駕駛員出事故的原因是由于困難的行駛條件所造成的，而困難的行駛條件則與道路設計或道路養護有關(guān)，當車(chē)輛在這樣的條件下行駛時(shí)，駕駛員稍稍放松注意力，就會(huì )導致交通事故。
　　
　　經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀的發(fā)展，汽車(chē)已成為現代文明與進(jìn)步的象征和標志，成為社會(huì )生活不可缺少的重要組成部分。然而當人類(lèi)充分享受汽車(chē)帶來(lái)的諸多好處的同時(shí)，也為此付出了沉重的生命和財產(chǎn)代價(jià)。據不完全統計，我國自1951年到2002年，累計已有1551038人死于道路交通事故，其中僅2002年，道路交通事故就造成109381人死亡。據專(zhuān)家預言，如果按目前這種發(fā)展狀況，發(fā)達國家的居民每三人中將有一人在其一生中遭受道路交通事故造成的身體傷害，每100人中將有一人以上死于交通事故。若將受害者的親屬考慮在內，則道路交通事故造成的影響幾乎波及到每一個(gè)家庭。至于道路交通事故所造成的經(jīng)濟損失，根據專(zhuān)家估計，在許多國家已超過(guò)其國內生產(chǎn)總值的1%。

　　隨著(zhù)機動(dòng)化水平的不斷提高和人民生活質(zhì)量的不斷提高，公眾的目光越來(lái)越關(guān)注于道路交通的安全性。然而，交通事故是道路交通不可避免的伴生物，即不發(fā)生任何交通事故的可能性不存在的。人們只有通過(guò)不斷提高交通參與者的安全意識和駕駛員的駕駛技能、不斷改進(jìn)車(chē)輛的結構性能和技術(shù)水平、不斷改善道路狀況和環(huán)境條件、不斷加強交通管理和交通執法等措施，使道路交通事故發(fā)生的概率降至一個(gè)可以容忍限度以下，從而滿(mǎn)足公眾對道路交通安全的要求。

　　研究表明，在一定時(shí)期內交通事故死亡人數與國民經(jīng)濟和道路交通高速發(fā)展呈正比例關(guān)系。我國是發(fā)展中國家，從2002年交通事故的分析表明，年交通事故死亡的絕對數已穩居世界的第一位，并且事故的嚴重性程度極高，道路交通事故仍處于持續增長(cháng)的時(shí)期。

　　1 道路交通事故的原因分析
　　
　　道路交通是人、車(chē)、路、環(huán)境等要素構成的復雜的動(dòng)態(tài)系統，它們之間互相依賴(lài)、互相作用，系統狀態(tài)隨著(zhù)時(shí)間的推移和環(huán)境的改變而改變。

　　人是交通事故的核心，影響交通事故的主要因素是人的因素造成，同時(shí)交通事故產(chǎn)生還與車(chē)輛性能、道路條件和環(huán)境有關(guān)，如表1所示。
　　
　　表1 我國2002年道路交通事故主要原因分析

　　項目 機械故障　 駕駛員　　非機動(dòng)車(chē)　　行人　　道路　 其它　　 合計
　　事故數 20925　　675449　　 22114　　　21238　　937　　32474　 773137
　　比例/% 2.70　　 87.37　　　2.87　　　 2.74　　 0.12　 4.20 1　　00

　　研究表明，在諸多的交通事故中，除少數是由于駕駛員粗心大意造成的外，大部分駕駛員出事故的原因是由于困難的行駛條件所造成的，而困難的行駛條件則與道路設計或道路養護有關(guān)，當車(chē)輛在這樣的條件下行駛時(shí)，駕駛員稍稍放松注意力，就會(huì )導致交通事故。美國交通事故事故專(zhuān)家海特（Hight.F）教授早在二十年前就指出，“不管各方面的意見(jiàn)如何，只是駕駛員一方面的錯誤，決不會(huì )造成最嚴重后果的交通事故。事故的原因往往是不安全的、危險的道路條件引起的”。前蘇聯(lián)的學(xué)者通過(guò)對13000個(gè)道路交通事故的分析認為，不良道路條件的影響是70%的交通事故的直接或間接原因。而導致駕駛員產(chǎn)生疏忽大意或導致其采取了不正當的駕駛措施的主要原因之一是不良的道路幾何設計。只有深入進(jìn)行研究，揭示道路交通事故表面現象所掩蓋的實(shí)質(zhì)，才能有效的減少交通事故，切實(shí)提高道路安全水平。

　　道路的幾何要素或線(xiàn)形組合不合理，都有可能導致交通事故的發(fā)生。道路條件的因素主要有道路線(xiàn)形、道路的幾何特征、交叉口形式、路面狀況和交通設施等因素。

　　以往人們總喜歡把道路設計成平直形，根據表２我國2002年各種線(xiàn)形的交通事故統計結果可以看出，無(wú)論是事故的次數，還是死亡的人數或受傷的人數，96~98%集中在這種具有“良好線(xiàn)形條件”的道路上，即集中在平直路或一般彎、一般坡、一般彎坡的道路上，其原因是在“良好線(xiàn)形條件”的道路上，駕駛員容易麻痹大意，從而容易引發(fā)交通交通事故。在地形條件較好的平原地區，道路設計時(shí)往往設計成平直的道路線(xiàn)形，也是產(chǎn)生交通事故的一個(gè)重要原因，如表3所示。
　　
　　表2 我國2002年各種道路線(xiàn)形的事故分析

　　項目　平直路　一般彎　一般坡 一般　急彎　陡坡 急彎　 一般坡　 一般彎　合計　　　　　　　　　　　　　　　 彎坡　　　　　　陡坡　　急彎　　陡坡
　　事故數 688942 31312　21184　13685 6108　2242 2087　 4407　　 3170　 773137
　　比例/% 89.11 4.05 2.74 1.77 0.79 0.29 0.27 0.57 0.41 100

　　表3 我國2002年各種地形的事故分析

　　項目　　平原　　丘陵　 山區　合計
　　事故數　583641 118754 70742 773137
　　比例/%　75.49　 15.36　9.15　100

　　2 道路線(xiàn)形與交通安全的關(guān)系
　　
　　公路的線(xiàn)形最終是以平面線(xiàn)形、縱斷面線(xiàn)形和橫斷面形式組合而成的立體線(xiàn)形映入駕駛員眼簾的。駕駛員在駕駛車(chē)輛過(guò)程中所選定的實(shí)際行駛速度，是由他對三維立體線(xiàn)形的判斷做出的。公路的立體線(xiàn)形除必須滿(mǎn)足駕駛動(dòng)力學(xué)要求的最小值外，還應滿(mǎn)足駕駛員視覺(jué)心理方面連續、舒適的要求，反映公路線(xiàn)形好壞的關(guān)鍵是速度的連續性，它直接影響道路交通的安全。

　　通過(guò)對多起交通事故的分析，我們發(fā)現：公路線(xiàn)形幾何要素的不合理以及各種不良的線(xiàn)形組合，均可能導致交通事故的發(fā)生。

　　(1) 直線(xiàn)：過(guò)長(cháng)的直線(xiàn)段，易使駕駛員因景觀(guān)單調而產(chǎn)生疲勞，注意力不集中，反應遲緩，一旦有突顯信息出現，就會(huì )因措手不及而肇事，如表２所示。另外，駕駛員在長(cháng)直路段愛(ài)開(kāi)快車(chē)，致使車(chē)輛進(jìn)入直線(xiàn)路段末段后的曲線(xiàn)部分速度仍較高，若遇到彎道超高不足，往往導致傾覆或其它類(lèi)型的交通事故。

　　(2) 曲線(xiàn)：據美國公路部門(mén)統計，在彎道上發(fā)生的事故約占全部事故的10%以上，特別是與陡坡和路面滑溜等情形加在一起時(shí)，發(fā)生在彎道上的事故要比直線(xiàn)上多。

　　(3) 平曲線(xiàn)：平曲線(xiàn)即彎道，平曲線(xiàn)與交通事故的關(guān)系很大。在圓曲線(xiàn)上，由于橫向力的存在，對汽車(chē)的安全行駛會(huì )產(chǎn)生不利影響。大半徑曲線(xiàn)比小半徑曲線(xiàn)的事故率低；連續曲線(xiàn)當半徑協(xié)調時(shí)事故率比不協(xié)調時(shí)低。調查表明曲率愈大，事故率愈高；尤其是曲率在10以上時(shí)，事故率急劇增大。原因是曲率越大，汽車(chē)在運行中的轉彎半徑越小，視線(xiàn)盲區增大。

　　(4) 豎曲線(xiàn)：由于道路的凸形豎曲線(xiàn)半徑過(guò)小時(shí)，會(huì )影響到駕駛員的視距，使其視野變小，此時(shí)駕駛員不易發(fā)現前方情況，容易發(fā)生碰撞。凸形豎曲線(xiàn)上的視距越短，則交通事故也越頻繁。

　　(5) 縱坡度：調查表明，在平原地區、丘陵地區和山區道路上，發(fā)生于坡道部分的交通事故分別占17%、18%和25%。分析坡道上交通事故率高的原因，主要是下坡時(shí)，駕駛員為節油常采取熄火滑行的操作方法，一旦遇到緊急情況來(lái)不及采取應急措施，此類(lèi)事故約占坡道事故的24%，這樣的事故案例不少。車(chē)輛下長(cháng)坡時(shí)，由于重力作用，行駛速度過(guò)高，制動(dòng)非安全區過(guò)長(cháng)，頻繁使用制動(dòng)致使制動(dòng)產(chǎn)生熱衰減，遇有緊急情況不能及時(shí)停車(chē)，此種原因引起的事故占坡道事故的40%；車(chē)輛上坡行駛時(shí)，由于超越停放或后備功率較小的低速行駛車(chē)輛所造成的坡道事故占18%；由于其它原因引起的坡道事故占18%左右。

　　(6) 線(xiàn)形組合：行車(chē)安全性的大小與不同線(xiàn)形之間的組合是否協(xié)調有密切的關(guān)系，下列不良的線(xiàn)形組合往往是導致交通事故發(fā)生的重要原因：

　?、?線(xiàn)形的驟變，如長(cháng)直線(xiàn)的末端設置急轉彎曲線(xiàn)，尤其是長(cháng)下坡(大于1ｋｍ)接小半徑曲線(xiàn)是有危險傾向的設計，易造成車(chē)輛在不自覺(jué)的高速情況下駛入平曲線(xiàn)，事故隱患大為增加。

　?、?在連續的高填方路段，如果沒(méi)有良好的視線(xiàn)引導，駕駛員容易使車(chē)輛偏離車(chē)道中心線(xiàn)，可能沖出路面，釀成車(chē)禍。

　?、?短直線(xiàn)介于兩個(gè)彎曲的圓曲線(xiàn)之間，形成斷背曲線(xiàn)，這樣容易使駕駛員產(chǎn)生錯覺(jué)，把線(xiàn)形看成反向曲線(xiàn)，從而發(fā)生操作錯誤，甚至釀成車(chē)禍。

　?、?在直線(xiàn)路段的凹形縱斷面上，駕駛員位于下坡時(shí)看到對面的上坡段，容易產(chǎn)生錯覺(jué)，把上坡的坡度看得比實(shí)際的坡度大。這樣駕駛員就有可能加速以便沖上對面的上坡路段；同時(shí)，在下坡路段看上坡路段，駕駛員覺(jué)察不出自己是在下坡，因而有可能發(fā)生事故。

　?、?在凸形豎曲線(xiàn)與凹形豎曲線(xiàn)的頂部或底部插入急轉彎的平曲線(xiàn)，前者因為沒(méi)有視線(xiàn)引導而必須急打方向盤(pán)；后者在超出汽車(chē)設計速度的地方仍然要急打方向盤(pán)，這些都是極易引起交通肇事的。美國人揚格在加利福尼亞的調查，凸形豎曲線(xiàn)上的視距越短，則交通事故也越頻繁。在凸形豎曲線(xiàn)的頂部或凹形豎曲線(xiàn)的底部設置斷背曲線(xiàn)，在前者情況下，視線(xiàn)失去誘導效果，在公路上行駛的車(chē)輛好象突入空中的感覺(jué)，而且因接近頂點(diǎn)才知道線(xiàn)形開(kāi)始向相反的方向彎曲，易使駕駛員因緊張而操作方向盤(pán)失誤。

　?、?在平面曲線(xiàn)內，如果縱斷面反復凹凸，每當產(chǎn)生這樣的問(wèn)題，即形成只能看見(jiàn)腳下和前頭，而看不見(jiàn)中間凹陷的線(xiàn)形，這樣的線(xiàn)形容易發(fā)生事故。

　?、?轉彎半徑較小的平曲線(xiàn)與陡坡組合在一起時(shí)，則會(huì )使事故急劇增加。

　?、?是否設置緩和曲線(xiàn)對于圓曲線(xiàn)上安全特性有著(zhù)較為顯著(zhù)的影響，未設緩和曲線(xiàn)的圓曲線(xiàn)，事故數顯著(zhù)地高于設置了緩和曲線(xiàn)的圓曲線(xiàn)段。

　?、?縱坡長(cháng)度過(guò)短，出現鋸齒形縱斷面，這種地形使行車(chē)頻繁顛簸，甚至可能產(chǎn)生顛簸的疊加與共震，危及安全。視覺(jué)上，這種地形使駕車(chē)者有路線(xiàn)不連續，坡長(cháng)越來(lái)越小，線(xiàn)形破碎的感覺(jué)。坡長(cháng)過(guò)大，下坡時(shí)使得車(chē)輛速度漸增，也不利于安全。
　　
　　3 道路條件的改進(jìn)和核查
　　
　　道路設計和規劃的安全審查起源于90年代初，隨后在英國、澳大利亞、新西蘭得以推廣。我國是世界上道路交通事故最頻發(fā)的國家之一，為提高我國道路安全水平，必須從公路規劃設計抓起，將安全性要求置于首位，并貫穿于公路規劃設計的全過(guò)程。

　　公路的線(xiàn)形最終是以平面線(xiàn)形、縱斷面線(xiàn)形和橫斷面形式組合而成的立體線(xiàn)形映入駕駛員眼簾的。駕駛員在駕駛車(chē)輛過(guò)程中所選定的實(shí)際行駛速度，是由他對三維立體線(xiàn)形的判斷做出的。公路的立體線(xiàn)形除必須滿(mǎn)足駕駛動(dòng)力學(xué)要求的最小值外，還應滿(mǎn)足駕駛員視覺(jué)心理方面連續、舒適的要求，反映公路線(xiàn)形好壞的關(guān)鍵是速度的連續性，它直接影響道路交通的安全。麥克康納爾在經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗后認為：雖然當車(chē)輛在彎道上行駛時(shí)，它的6個(gè)自由度都處在變化之中，但人體的感覺(jué)器官并不是對所有的運動(dòng)自由度的變化都能感知，而是只有當這些自由度的變化大到一定的程度后，駕駛員和乘客才會(huì )感覺(jué)得到，并逐漸大到影響人體舒適性；使各個(gè)運動(dòng)自由度的特性值控制在感覺(jué)極限值以?xún)?，則車(chē)輛的行駛舒適性好，乘員將難以憑感覺(jué)器官感覺(jué)到彎道的存在，從而達到車(chē)輛在水平直路段上行駛時(shí)的舒適程度。

　　通過(guò)對大量線(xiàn)形實(shí)例及事故多發(fā)地段的分析對比，確定組合曲線(xiàn)多發(fā)交通事故的癥結之一是：組合曲線(xiàn)中線(xiàn)形元素的起點(diǎn)和終點(diǎn)銜接不暢，其曲率變化不連續，出現陡變點(diǎn)。為了彌補這一不足，我們引入布勞斯關(guān)于汽車(chē)行駛規律的研究成果，考慮我國道路現狀和國情，基于交通安全的角度對布勞斯曲線(xiàn)的研究成果進(jìn)行改進(jìn)和完善。

　　布勞斯曲線(xiàn)是以滿(mǎn)足車(chē)輛行駛重心軌跡的三個(gè)主要特征（即車(chē)輛行駛重心軌跡連續且光滑、重心行駛軌跡曲率連續、重心行駛軌跡曲率變化率連續）為目標提出的過(guò)渡曲線(xiàn)形式中，為緩和曲線(xiàn)上任意點(diǎn)的曲率；為緩和曲線(xiàn)上任意點(diǎn)的平曲線(xiàn)半徑；為圓曲線(xiàn)半徑；為計算點(diǎn)至緩和曲線(xiàn)起點(diǎn)的距離（弧長(cháng)）；為緩和曲線(xiàn)的總長(cháng)度。

　　根據上式，布勞斯曲線(xiàn)起點(diǎn)處的曲率 ；布勞斯曲線(xiàn)終點(diǎn)處的曲率；且布勞斯曲線(xiàn)在起點(diǎn) 和終點(diǎn) 處有極值，這與車(chē)輛行駛重心軌跡特征及物理特性完全吻合，符合設計意圖。

　　布勞斯曲線(xiàn)已經(jīng)在德國、日本的試車(chē)場(chǎng)高速環(huán)道中取得了成功的應用，但布勞斯曲線(xiàn)作為一種純數學(xué)型的緩和曲線(xiàn)，其幾何設計方法中并未考慮技術(shù)參數的選擇對高速舒適性的影響，而且目前這種技術(shù)只限于高速環(huán)道，沒(méi)有更廣泛的應用于民用的高速公路，其次布勞斯公式只是從平面上解決了組合曲線(xiàn)曲率連續的問(wèn)題，但彎道部分是一個(gè)三維空間實(shí)體，平縱橫斷面的設計是一個(gè)相互聯(lián)系相互結合的有機整體，布勞斯幾何設計方法并未就彎道超高、縱坡度等進(jìn)行深入的分析和研究。

　　根據現有的研究狀況，為了使道路曲線(xiàn)盡可能接近光滑的自由曲線(xiàn)，本文建議在道路曲線(xiàn)設計時(shí)采有布勞斯曲線(xiàn)進(jìn)行計算，并同時(shí)對道路曲線(xiàn)進(jìn)行如下核查。

　　(1) 在平曲線(xiàn)上應該保持期望車(chē)速的連續性，如果由于經(jīng)濟和環(huán)境的原因在某一地點(diǎn)標準降低，就應通過(guò)清晰的標志、標線(xiàn)和其它警告設施提前告之駕駛員前方潛在的危險，并引導他們安全通過(guò)危險位置。

　　(2) 曲線(xiàn)的偏角不能太小。曲線(xiàn)偏角過(guò)小時(shí)，曲線(xiàn)長(cháng)度將會(huì )看起來(lái)比實(shí)際的要短，使駕駛員對公路產(chǎn)生急轉彎的錯覺(jué)，這種錯覺(jué)偏角越小越顯著(zhù)。因此，當偏角小時(shí)應設置較長(cháng)的曲線(xiàn)，使之形成公路是在順適轉變的感覺(jué)，以避免駕駛員枉作減速的準備。

　　(3) 為了確保行車(chē)安全，要求曲線(xiàn)的長(cháng)度不能太短，以免使汽車(chē)在曲線(xiàn)上悠忽而過(guò)，增加駕駛員的操作困難。對于曲線(xiàn)間的直線(xiàn)長(cháng)度也應加以控制，在同向或反向曲線(xiàn)之間如果直線(xiàn)太短，同樣會(huì )引起安全問(wèn)題，因此應加以控制。

　　(4) 盡可能使用緩和曲線(xiàn)，使用道路曲線(xiàn)能自由流暢。緩和曲線(xiàn)是從安全角度出發(fā)設計的一條駕駛員易于遵循的路線(xiàn)，能使車(chē)輛在進(jìn)入或離開(kāi)圓曲線(xiàn)時(shí)不致侵入鄰近的車(chē)道。

　　(5) 慎用直線(xiàn)，直線(xiàn)長(cháng)度的長(cháng)短直接影響車(chē)輛的行車(chē)安全。直線(xiàn)過(guò)長(cháng)時(shí)，在長(cháng)直線(xiàn)上行車(chē)過(guò)于單調乏味，容易造成駕駛人員的疲乏和放松警惕。

　　(6) 與地形相適應的路線(xiàn)不僅能誘導駕駛員的視線(xiàn)，而且能使司乘人員心情舒暢，提高駕駛的安全性。

　　(7) 在縱斷面設計中，影響交通安全的因素有縱坡、坡長(cháng)和豎曲線(xiàn)半徑，采用較小的縱坡和大半徑的豎曲線(xiàn)，能同時(shí)為駕駛員提供良好的視距及超車(chē)機會(huì )，有利于行車(chē)安全。因此，在豎曲線(xiàn)設計中就盡量避免連續的短豎曲線(xiàn)(特別是在直線(xiàn)路段)和長(cháng)而淺的凹型豎曲線(xiàn)上應確保道路的橫向排水系統。

　　(8) 橫斷面設計要素包括路面、路肩、路拱、路緣帶、邊溝、中間分隔帶等對行車(chē)安全都有影響，其中尤以行車(chē)道寬度和路面狀況對道路安全的影響最大。因此，規劃設計人員在規劃設計中始終要貫徹以人為本的理念，為用戶(hù)提供安全、快速、便捷、舒適的公路交通基礎設施。
　　
　　4 結論與建議
　　
　　道路曲線(xiàn)實(shí)際上不是一條簡(jiǎn)單的平曲線(xiàn)或豎曲線(xiàn)，而應該是一條自由舒展的空間曲線(xiàn)，它既能夠滿(mǎn)足行車(chē)的力學(xué)性能，又能滿(mǎn)足線(xiàn)形連續、指標均衡、視覺(jué)良好、景觀(guān)協(xié)調、安全舒適等要求。

　　車(chē)輛在行駛過(guò)程中，存在一條曲率連續變化的軌跡，無(wú)論車(chē)速高低，這一軌跡線(xiàn)都是客觀(guān)存在的，它的形式和長(cháng)度則隨行駛速度、曲率半徑和司機轉動(dòng)方向盤(pán)的快慢而定。

　　在諸多的交通事故中，大部分駕駛員出事故的原因是由于困難的行駛條件所造成的，道路的幾何要素或線(xiàn)形組合不合理，都有可能導致交通事故的發(fā)生。

　　本文基于交通安全研究道路曲線(xiàn)元素的基本組合關(guān)系，指出曲線(xiàn)組合關(guān)系不當是發(fā)生交通事故的主要原因之一，然后從汽車(chē)出發(fā)，提出用布勞斯曲線(xiàn)改進(jìn)道路曲線(xiàn)的設計方法和道路線(xiàn)形設計的核查方法，以滿(mǎn)足行車(chē)的力學(xué)性能，同時(shí)滿(mǎn)足線(xiàn)形連續、指標均衡、視覺(jué)良好、景觀(guān)協(xié)調、安全舒適等要求，使道路曲線(xiàn)與地形和車(chē)輛的行駛軌跡達到完美的組合。