人們對交通事故成因的認識是一個逐漸發(fā)展、深入的過程。早期的研究認為事故的發(fā)生是由單因素造成的，即認為駕駛員失誤是造成事故的主要原因，如何控制駕駛員行為是交通安全研究的重點。
近年來，交通安全科學不斷發(fā)展，特別是系統(tǒng)工程原理在交通安全工作中的應(yīng)用和研究，使人們開始從系統(tǒng)的角度來看待公路的交通安全問題，逐步認識到公路運輸系統(tǒng)是一個由人——車——路——環(huán)境所組成的動態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)內(nèi)各元素間是相互作用的。
人——車——路——環(huán)境系統(tǒng)的動態(tài)過程實質(zhì)是對信息收集、處理并做出響應(yīng)的過程。系統(tǒng)依賴的基礎(chǔ)條件是道路，道路交通條件作為輸入的信息可直接作用于駕駛員，也可通過車輛產(chǎn)生的響應(yīng)最終傳遞給駕駛員。道路信息輸入的正確性、信息量、信息水平是交通安全的重要條件，其信息傳遞的可靠性決定整個交通系統(tǒng)的安全性能。
研究道路條件與交通安全的關(guān)系，首先要研究道路線形條件與交通安全的關(guān)系。因為，影響安全的道路因素有很多，如：道路等級、平縱面線形、橫斷面設(shè)計（路面寬度、路肩寬度計狀況、車道寬度）、路上的交通流特征（交通量、車輛組成、是否分向行駛）、道路所處的大環(huán)境（地理條件、氣候狀況）及路面狀況等，其中除路面狀況、平、縱面線形因素外，其他因素都是影響整條道路交通安全的宏觀因素。因此具體到事故在道路中的分布或事故率在道路沿線上的變化主要由道路線形因素和路面狀況來決定。但路面狀況又是一個不確定因素（隨時間和養(yǎng)護力度變化），因此從統(tǒng)計的角度長時間來看，道路線形條件才是決定事故在道路分布的主要因素。特別是對大量的高速公路事故多發(fā)地點進行調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，道路線形條件是造成事故多發(fā)地點的一個主要原因。因而，本文從交通安全的角度出發(fā)，在淺析道路線形幾何要素的基礎(chǔ)上，對高速公路道路線形組合效應(yīng)做深入探討。
1.高速公路道路線形的幾何要素
道路線形是道路中心線的空間描繪線。它在水平面上的投影形狀稱為平面線形，在垂直平面上的投影形狀稱為縱面線形。
1.1平面線形
道路平面線形主要由直線、平曲線和緩和曲線三部分構(gòu)成。
直線是高速公路的主體線形。就直線與道路交通安全之間的關(guān)系而言，國外有資料指出：一次直線的最大長度小于3min行程對交通安全比較有利。實踐證明：無論是一般公路還是高速公路，過長的直線段易使駕駛員因景觀單調(diào)而產(chǎn)生疲勞，導致注意力分散，一旦遇見緊急情況，常因措手不及而肇事；另外，駕駛員在長直線路段容易開快車，致使車輛在進入直線路段末端后的曲線部分時速度仍然比較高，若遇到彎道超高不足或其他偶然干擾，往往導致交通事故的發(fā)生。
平曲線即彎道。平曲線路段與交通安全緊密相關(guān)的重要因素有：最小平曲線半徑、超高、視距。
緩和曲線通常采用回旋線，是曲率隨著曲線長度成比例變化的曲線。當回旋線參數(shù)C較大時，緩和曲線的曲率變化比較緩，駕駛員易感到線形的連續(xù)性，易于操作方向盤。反之，C較小時，駕駛員操作困難，容易產(chǎn)生事故。
1.1.1最小平曲線半徑
調(diào)查表明：當平曲線半徑變小時，事故率傾向顯著增加，原因多為駕駛員在開始轉(zhuǎn)彎之初未能及時減速引起車輛行駛狀態(tài)的突變所致。此外，小的平曲線半徑可能使汽車在運行時視線盲區(qū)增大，特別是道路急彎和陡坡結(jié)合時，常引發(fā)重大交通事故。
1.1.2視距
視距是確保道路行車安全的重要因素之一。在平曲線與豎曲線上超車時，視距不足是引起交通事故的主要原因。統(tǒng)計資料表明，道路平面線形上視距不足引起的道路交通事故數(shù)量，沒有在縱斷面線形上所反映的明顯。由于高速公路有中央分隔帶，無對向車流，所以主要考慮停車視距。在特殊情況下才考慮超車視距。
1.1.3超高
為抵消車輛在曲線上行駛時所產(chǎn)生的離心力，將路面作成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的超高形式。合理地設(shè)置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛的穩(wěn)定性與舒適性。
1.2縱斷面線形
縱斷面線形主要是道路前進方向上坡、下坡的縱向坡度和在兩個坡段的銜接處插入的豎曲線。其對交通事故的形成有著直接影響。一般情況下，下坡行駛時發(fā)生的交通事故數(shù)量要比上坡行駛時多出1～2倍，并且由于上、下坡行車條件的不同，發(fā)生事故的數(shù)量差異在較小縱坡條件下就開始反映出來。當在長距離的縱坡路段上行車時事故數(shù)量大大增加，表1數(shù)據(jù)來自德國高速公路的調(diào)查資料�？煽闯鲈陂L距離的縱坡路段上行車時容易造成交通事故，且隨坡度的增加而增多。冬季路面有冰雪，情況更為不利。
2.高速公路道路線形組合的協(xié)同性與道路交通安全
高速公路交通安全的可靠性不僅與道路的平豎線形、縱坡度大小有關(guān)，還與道路設(shè)計時選定的幾何線形之間的組合是否協(xié)調(diào)密切相關(guān)。由于地形的復雜性，因此，任何一條高速公路的任何路段均存在著道路線形組合，且不同路段其線形組合是不相同的。對于高速公路，就任何路段在設(shè)計時所選用的每一種線形單獨而言，一般都符合設(shè)計規(guī)范，但將多種線形組合在一起，其綜合效應(yīng)是否滿足道路交通安全，則需針對具體路段進行分析評價。常見不良線形組合有以下幾種：
2.1線形驟變
例如，長直線的末端設(shè)置小半徑平曲線。長直線和小半徑平曲線的組合，多處于平原向重丘區(qū)或山嶺區(qū)的交界地帶。從技術(shù)和經(jīng)濟指標方面進行選線時，平原區(qū)有條件采用規(guī)范許可的小縱坡長直線；重丘區(qū)、山嶺區(qū)因地形、地質(zhì)和工程量的限制有時不得不采用大縱坡與小半徑曲線相連。在此類高速公路線形組合中行車的特征是載重車尤其超限運輸車輛從小縱坡直線駛?cè)胗休^大縱坡的小半徑曲線時，速度急減。而小型車由于駕駛員在長直線行駛時容易超速，進入彎道后減速緩慢，造成相鄰車輛存在較大速度差，很容易發(fā)生車毀人亡的追尾事故。
2.2小半徑平曲線與陡坡的組合
在由平豎曲線構(gòu)成的既轉(zhuǎn)彎又上、下坡路段，車輛的運動既發(fā)生徑向、法向、豎向的三維平動，又同時伴隨以上所述三個方向為軸的轉(zhuǎn)動。當車輛行駛在有平面曲線存在的縱坡路段時，駕駛員一方面要完成轉(zhuǎn)彎動作，同時需要調(diào)整車輛狀態(tài)完成下坡或上坡動作，兩種動作的組合增加了駕駛員對車輛行駛狀態(tài)控制的復雜程度；另外，陡坡區(qū)段易受障礙物的影響，形成視距阻礙區(qū)，從而使得高速公路上陡坡區(qū)段成為事故多發(fā)地。特別是轉(zhuǎn)彎半徑較小的平曲線與陡坡組合的路面常為事故多發(fā)地段�？v坡下坡區(qū)段銜接小半徑曲線的陡坡銜接方式也被認為是具有危險傾向的線形銜接方式，對于高速公路更是如此。這是因為該銜接方式易造成在不自覺的高速情況下駛?cè)肫矫婢�，車輛以高速實施平面轉(zhuǎn)彎，事故隱患大為增加。
2.3斷背曲線
短直線介于兩個圓曲線之間，形成所謂的斷背曲線，這樣容易使駕駛員產(chǎn)生錯覺，把線形看成反向曲線，從而發(fā)生操作錯誤，甚至釀成車禍。
2.4豎曲線與小半徑平曲線的組合
高速公路凸形豎曲線與凹形豎曲線的頂部或底部插入小半徑的平曲線的路段也是交通事故易發(fā)區(qū)。前者，因為沒有視線引導而必須急轉(zhuǎn)方向盤；后者，在超出汽車設(shè)計速度的地方仍然要急轉(zhuǎn)方向盤，這些都極易引起交通肇事。
2.5縱斷面凹凸反復組合
在一平面曲線內(nèi)，如果縱斷面反復凹凸，即形成只能看見腳下和遠處，而看不見中間凹陷的線形，這樣的線形容易發(fā)生事故。研究表明：車輛平動、轉(zhuǎn)動的某種突變，或車輛的運動按某種方式做持續(xù)累加與延續(xù)，是造成車輛發(fā)生交通事故的根源之一。在高速公路上，能夠造成車輛運動突變的，往往是道路線形按某種方式銜接的過渡點；而造成車輛運動的不良累加與延續(xù)的往往是多種線形組合的區(qū)段及銜接區(qū)段。
道路線形組合情況良好，可有效地減少交通事故的發(fā)生。優(yōu)良的道路幾何線形組合設(shè)計應(yīng)保持視覺連續(xù)性，能使駕駛員自覺地對車輛行駛狀態(tài)進行及時調(diào)整，并使駕駛員在遇到緊急情況時能及時采取安全措施。
3.結(jié)論
（1）道路交通安全是整個人——車——路——環(huán)境系統(tǒng)信息運行處理的綜合表現(xiàn)，系統(tǒng)中道路因素處于基礎(chǔ)性地位，其對安全的影響形式多樣并且客觀存在。
（2）道路的平、縱線形和其中的幾何要素，以及在其基礎(chǔ)上產(chǎn)生的不同線形組合形式是影響交通安全的主要原因。
�。�3）優(yōu)良的道路幾何線形組合設(shè)計應(yīng)為：保持視覺連續(xù)性，使駕駛員對車輛運行狀態(tài)能夠良好掌握并及時自覺地對車輛行駛狀態(tài)進行必要調(diào)整，在遇到緊急情況時有時間采取安全措施以避免事故的發(fā)生。
