洪 宇

(山西路橋集團試驗檢測中心有限公司,山西 太原 030006)

0 引 言

農(nóng)村公路作為城鄉(xiāng)融合發(fā)展的重要載體和城鄉(xiāng)要素流動的基礎(chǔ)支撐,其關(guān)系到鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的落實成色;同時,農(nóng)村公路也是我國路網(wǎng)體系中的重要一環(huán),具有規(guī)模大、分布廣、區(qū)域間發(fā)展不平衡等突出特點。近年來,在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的背景下,農(nóng)村公路里程和覆蓋率雖不斷刷新,但限于資金預(yù)算、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、配套設(shè)施、養(yǎng)護質(zhì)量等因素影響,農(nóng)村公路仍呈現(xiàn)出諸多問題,其中以交通安全問題尤甚;農(nóng)村公路不同于市政道路及其它高等級公路,受地形、地質(zhì)條件約束,農(nóng)村公路線形條件普遍較差,部分路段常年遭受滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害侵?jǐn)_,加之農(nóng)村公路中農(nóng)用車輛占比較高,車輛性能、駕駛員技能及駕駛員安全意識普遍薄弱[1];因此,農(nóng)村公路交通安全仍面臨較大挑戰(zhàn)和壓力。

提升農(nóng)村公路交通安全總體水平首先應(yīng)準(zhǔn)確、全面地識別出影響農(nóng)村公路交通安全的各類因素,同時做好影響因素的分類與整合;再通過統(tǒng)計學(xué)方法對不同影響因素的權(quán)重進行量化分析,從而獲取更加精準(zhǔn)、可靠的分析結(jié)果,為解決對策的提出提供了重要參考。

1 農(nóng)村公路交通安全影響因素識別

(1)公路線形因素。公路線形因素可歸納為本體因素,由于農(nóng)村公路受地形條件、用地約束、建設(shè)資金等方面限制,致使農(nóng)村公路的線形參數(shù)普遍較差,主要表現(xiàn)為平曲線半徑小、縱坡坡度大、彎道超高橫坡度小,車輛在該線形條件的路段上行駛時容易發(fā)生側(cè)翻、制動失靈等安全事故。

(2)路側(cè)危險因素。路側(cè)危險因素可歸納為客體因素,由于農(nóng)村公路大多處于山區(qū),受氣候條件影響,路側(cè)極易誘發(fā)泥石流、滑坡、路基失穩(wěn)等地質(zhì)災(zāi)害;此外,因農(nóng)村公路設(shè)計等級普遍偏低,路側(cè)交安設(shè)施布設(shè)情況良莠不齊,導(dǎo)致農(nóng)村公路與路域環(huán)境間的物理隔離較差,容易出現(xiàn)各種突發(fā)事故。

(3)其它因素。其它因素仍可歸納為客體因素,綜合考慮農(nóng)村公路的規(guī)劃布局、交通量、交通組織等因素,其它因素主要包括:行車視距、平交道口數(shù)量及平交道口角度;其中,行車視距不足會影響駕駛員對路況的預(yù)判,平交道口數(shù)量過多或道口非直角交叉則會增加路段內(nèi)的交通組織難度。

2 基于因子分析法的農(nóng)村公路交通安全影響因素權(quán)重分析

2.1 因子分析法概述

因子分析法是從既有變量中提取出共性因子的一種多元統(tǒng)計學(xué)方法,其主要通過不同變量間的相關(guān)性關(guān)系完成變量整合,在盡可能避免重要信息丟失的前提下,實現(xiàn)變量“降維”。假設(shè)某一樣本中包含m個存在相關(guān)性關(guān)系的變量,即:z1,z2,…,zm,其中又包括p個相互獨立的公因子,即:F1,F2,…,Fp,且滿足m≥p,存在相關(guān)性關(guān)系的變量z包含獨立因子U,且與F相互獨立,故任意一個z均可由p個公因子和獨立因子U線性確定,即滿足公式(1)[4,5]

(1)

式中:a、c為系數(shù)常量。

將公式(1)表述為矩陣形式,具體見公式(2)

(2)

式中:F1,F2,…,Fp彼此不相關(guān), 且F與U滿足COV(F,U)=0,即二者的協(xié)方差為0,E(F)=0,即F的均值為0。在因子分析法中,將(aij)m×p定義為因子負荷矩陣,即表示第i個變量zi在第j個公因子Fj上的負荷大小,綜上可知,通過因子分析后,能夠用少量的F代替原有的Z,因m≥p,故實現(xiàn)了變量的“降維”簡化。

2.2 影響因素權(quán)重計算

采用問卷調(diào)查的形式獲取各影響因素的原始統(tǒng)計數(shù)據(jù),問卷內(nèi)容為圖1中所列明的8項影響因素,按照非常重要、重要、一般、不重要、非常不重要5個評價等級設(shè)置問卷選項,本次問卷調(diào)查累計回收有效問卷48份。使用SPSS23.0軟件對原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行信度檢驗和效度檢驗。其中,信度檢驗值可用于結(jié)果的可靠度評價,信度檢驗指標(biāo)Cronbach—α值介于[0,1]之間,當(dāng)Cronbach—α值大于0.6時,認為可靠度滿足要求;效度檢驗則用于分析樣本是否滿足因子分析條件,檢驗指標(biāo)選用KMO測度和Bartlett球形度指標(biāo),當(dāng)KMO測度大于0.6且Bartlett球形度P小于0.05時,表明數(shù)據(jù)可采用因子分析法分析[5,6],具體檢驗結(jié)果見表1。

表1 原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)的信度和效度檢驗結(jié)果

據(jù)表1檢驗結(jié)果可知,Cronbach—α為0.887,大于0.7限值,表明原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)的信度指標(biāo)滿足要求;KMO值為0.674,大于0.6限值,且Bartlett球形度對應(yīng)的顯著性指標(biāo)為0.009,小于0.05限值,表明原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)滿足因子分析條件。

繼續(xù)使用SPSS23.0軟件計算原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)的方差解釋率,以旋轉(zhuǎn)后的方差解釋率累積值作為主成分提取標(biāo)準(zhǔn)[5],計算結(jié)果見表2。

表2 原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)方差解釋率

據(jù)表2可知,原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)經(jīng)因子分析后共提取出2個主成分,方差解釋率分別為42.318%、36.742%,累積方差解釋率達79.060%,表明2個主成分因子對原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)總體的影響程度為79.060%。

獲取2個主成分因子對應(yīng)的得分系數(shù)矩陣,計算結(jié)果見表3。

表3 主成分得分系數(shù)矩陣

考慮到2個主成分的總體影響程度為79.060%,滿足前k個主成分累計方差貢獻率不低于70%的標(biāo)準(zhǔn)[7],故可根據(jù)表3中的主成分得分系數(shù)矩陣,給出2個主成分與各影響因素U之間的函數(shù)關(guān)系,具體見公式(3)

(3)

根據(jù)表2中得出的特征根及方差百分比指標(biāo),求解主成分對應(yīng)的因子比重結(jié)果,計算結(jié)果見表4。

表4 主成分對應(yīng)的因子比重結(jié)果

最后根據(jù)表3中的得分系數(shù)絕對值及表4中的因子比重指標(biāo)求解各影響因素的權(quán)系數(shù)及權(quán)重值,計算結(jié)果見表5。

表5 各影響因素的權(quán)系數(shù)及權(quán)重值

綜合以上權(quán)重計算結(jié)果可知,影響因素U13、U31、U32對農(nóng)村公路交通安全的影響程度最大,累計影響權(quán)重達57.76%,故在交通安全治理實踐中應(yīng)予以特別關(guān)注;此外,影響因素U12、U21、U22對農(nóng)村公路交通安全的影響程度較大,累計影響權(quán)重為29.95%,故在交通安全治理實踐中應(yīng)予以重點關(guān)注;最后,影響因素U11、U33對農(nóng)村公路交通安全的影響程度較低,累計影響權(quán)重為12.29%,故在交通安全治理實踐中可予以一般關(guān)注。

3 基于影響評價結(jié)果的解決對策研究

通過分析影響因素評價權(quán)重結(jié)果可知,彎道超高橫坡度、行車視距及平交道口數(shù)量三大因素對農(nóng)村公路交通安全的影響權(quán)重最高;縱坡坡度及地質(zhì)災(zāi)害因素對農(nóng)村公路交通安全的影響權(quán)重較高;平曲線半徑及平交道口角度因素對農(nóng)村公路交通安全的影響權(quán)重較低?？紤]到可用于農(nóng)村公路交通安全水平提升的資源有限,為了最大限度提高農(nóng)村公路的交通安全本質(zhì)水平,本文基于以上研究結(jié)果,擬從以下兩方面提出針對性的解決對策。

3.1 提升路側(cè)防護水平,優(yōu)化路線及交安設(shè)施布局

農(nóng)村公路為了兼顧安全性和路面排水等功能要求,部分彎道存在超高橫坡度過高的情況,該工況下行車極易誘發(fā)車輛側(cè)滑、失控等事故。為了改善該路段的本質(zhì)安全水平,需從提升路側(cè)防護水平和控制行車速度兩方面著手。首先,建議在彎道超高橫坡度較高的路段采用防護墩配合混凝土連續(xù)墻的防護形式,防護墩布設(shè)在路基外緣,內(nèi)側(cè)同硬路肩邊線齊平,防護墩不僅可以發(fā)揮物理防撞功能,同時還具備視線引導(dǎo)功能,防護墩布設(shè)間距隨著行車方向與路線走向夾角的增加而減小,對于部分危險等級更高的路段,防護墩間應(yīng)布置混凝土連續(xù)墻,以提升防撞保護覆蓋能力;此外,為了提醒駕駛?cè)藛T主動控制行車速度,應(yīng)合理布設(shè)減速帶和減速丘等降速交安設(shè)施,必要路段應(yīng)配合鋪裝減速路面,以提高路面的摩阻力系數(shù)及抗滑系數(shù)[8]。

受地質(zhì)地形條件、基本農(nóng)田保護、生態(tài)區(qū)紅線保護等因素影響,農(nóng)村公路線形條件普遍偏差,部分路段存在視距不良、平交道口數(shù)量偏多且間距布設(shè)不合理的問題。建議從優(yōu)化路線及交安設(shè)施布局兩方面改進。對行車視距不良的路段,應(yīng)增設(shè)凸面鏡以補充視野盲區(qū),凸面鏡應(yīng)設(shè)置在進入彎道的前3 m位置,凸面鏡直徑不小于10 cm;山區(qū)公路挖方路堤路段,如邊坡坡體遮擋視線,應(yīng)進行削坡和支護處治;針對平交道口數(shù)量偏多且間距不合理的問題,建議適當(dāng)采用下穿或上跨的立體交叉形式,以減小平交道口數(shù)量,提升道路的通行質(zhì)量。

3.2 加強路基邊坡支護,提升長大縱坡路段主動安全防護水平

長大縱坡路段對車輛的動力儲備和制動性能均有較高要求,農(nóng)村公路交通組成中農(nóng)用車輛占比較大,而農(nóng)用車輛再動力儲備和制動性能方面均較差,故應(yīng)加強對長大縱坡路段的主動安全防護能力。首先,對有條件的路段增設(shè)避險車道,避險車道坡度、長度等參數(shù)可根據(jù)交通量組成情況確定;對于不具備布置避險車道的路段,可根據(jù)坡長和坡率分散布設(shè)減速護欄,在滿足路側(cè)防撞功能的前提下,依靠側(cè)向摩阻作用控制車速。此外,對于單車道下坡路段,可合理布設(shè)減速帶和減速路面,以輔助控制行車速度,既有鋪裝路面可設(shè)置減速帶或減速丘,未鋪裝的新建或改擴建道路,可設(shè)計采用減速路面鋪裝,常用的減速路面鋪裝主要有嵌入式、彈石式及刮滑式三種[9]。

農(nóng)村公路中山區(qū)路段占比普遍較大,山區(qū)路段在施工過程中伴隨較大規(guī)模的填挖方作業(yè),由此產(chǎn)生較大里程的路堤、路塹邊坡,受降雨、車輛荷載、人工作業(yè)等因素影響,極易出現(xiàn)因邊坡失穩(wěn)導(dǎo)致的各類地質(zhì)災(zāi)害,對沿線交通產(chǎn)生重大安全隱患。首先,針對填方路堤邊坡,綜合考慮成本、環(huán)保、可靠性及耐久性等因素,優(yōu)先選用框格梁加固、濕法噴播生態(tài)防護等方式,以最大程度控制因坡面沖刷導(dǎo)致的邊坡滑塌、泥石流等災(zāi)害;此外,針對危險程度更高的挖方路塹邊坡,應(yīng)定期處理沿線危巖體,必要時進行削坡防護處治,對裸露邊坡坡面采取擋土墻、抗滑樁、支設(shè)防護網(wǎng)等方式進行坡面加固防護。

4 結(jié) 論

綜合以上研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),準(zhǔn)確識別出影響因素類型是分析不同影響因素權(quán)重大小的重要前提,而不同影響因素對農(nóng)村公路交通安全的影響程度也存在較大差異。本文根據(jù)不同影響因素的權(quán)重值大小,將影響因素劃分為三大類,其中,U13、U31、U32對農(nóng)村公路交通安全的影響程度最大,權(quán)重均值為19.25%,影響因素U12、U21、U22對農(nóng)村公路交通安全的影響程度較大,權(quán)重均值為9.98%,影響因素U11、U33對農(nóng)村公路交通安全的影響程度較低,權(quán)重均值為6.15%?？紤]到農(nóng)村公路交通安全治理資源的有限性和稀缺性特點,在分配農(nóng)村公路交通安全治理資源的過程中,建議以上述影響因素權(quán)重均值作為劃分基準(zhǔn),重點從提升路側(cè)防護水平,優(yōu)化路線及交安設(shè)施布局和提升長大縱坡路段主動安全防護水平兩方面開展具體措施,以最大限度提升農(nóng)村公路交通安全的總體水平。