王玉鵬

（中交路橋技術有限公司，北京 100011）

1 概述

公路是經(jīng)濟建設的先行官，對縮小城鄉(xiāng)差別、促進邊遠地區(qū)文教衛(wèi)生事業(yè)、發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和旅游事業(yè)等都起著重要的作用。我國山區(qū)面積廣大，山區(qū)公路在路網(wǎng)中占有相當大的比重，交通安全設施雖然占公路總投資比例較少，但對公路的行車安全起著關鍵而重要的作用。

公路安全設施主要包括標志、標線、護欄等。它是公路必不可少的組成部分，標志、標線以圖形、符號、文字、線段等使公路使用者提前感知道路信息，明確自己所處路段的道路條件和交通環(huán)境，用以向公路使用者提供正確的信息，規(guī)范公路使用者的交通行為，從而達到主動管制、警告及引導交通流的作用。護欄是從被動防護的角度對路線上的危險點、段進行防護處理，以減輕發(fā)生事故的危害程度。完善的安全設施設計以保障公路運行效率與交通安全為目的，它在現(xiàn)代道路交通中發(fā)揮著重要的作用。

車輛在道路上行駛主要是駕駛員、車輛和道路環(huán)境相互適應和相互協(xié)調的過程，本文主要從駕駛員行為、道路安全隱患及對失控車輛被動防護等方面分析山區(qū)公路的安全設施設計。

2 道路、駕駛員和車輛的交通安全特性

2.1 對行車安全有影響的道路特征

公路的線形條件是行車安全的重要控制性因素?，F(xiàn)行《公路工程技術標準》中規(guī)定了各等級公路的幾何線形指標（如極限最小半徑、一般最小半徑等），設計指標與設計車速有著一一對應的關系。

公路受所處地區(qū)地形、地質、水文、氣候條件以及投資的限制，山區(qū)公路主要有以下特點：a）建設年代早，道路等級普遍偏低，連續(xù)彎道多，彎道半徑小，沿溪臨崖路段長，會車視距嚴重不足[1]；b）行車條件受氣候影響較大，風、冰、雪、雨、霧以及低溫等各種氣候條件不可避免地對行車安全產(chǎn)生影響；c）山區(qū)公路的側向凈空、地質災害、路側景觀等路側環(huán)境因素也對交通安全影響較大。

2.2 駕駛員的交通行為分析

駕駛員的交通行為是影響交通安全的主要因素。在駕駛過程中，駕駛員主要通過眼睛的觀察獲取交通信息，根據(jù)研究顯示駕駛員在山區(qū)道路對前方近距離區(qū)域注視頻次最多，對動態(tài)目標關注最少[2]，這也間接表明山區(qū)公路路側人為干擾較小，即道路自身的環(huán)境條件是山區(qū)公路駕駛員在行車過程中面對的主要問題。在行車過程中，駕駛員依據(jù)道路的平面線形、路面狀況、路側干擾程度、天氣條件、車流密度和車輛性能等因素確定行駛速度，駕駛員總是傾向于駕駛時間最短的出行原則，犧牲行車的舒適性采用高速行駛。例如，因山區(qū)公路路側人為干擾小、車流量不大，雖然受線形所限超速行駛的行車舒適較差，但行駛習慣會使部分駕駛員主動超速行駛，伴隨而來的是車輛會借用對向車道，發(fā)生事故的機率也隨之大大增加。

駕駛員對交通標志的認知和處理過程一般分為發(fā)現(xiàn)、識別、認讀理解、決策行動等5階段[3]。發(fā)現(xiàn)階段是駕駛員識認交通標志的初始階段，此階段的特點是駕駛員在其視野范圍內感知到交通標志牌的存在，但不能判定出該標志的形狀和其特征。識別階段是駕駛員進一步了解交通標志的階段，駕駛員已能確定標志牌的外部形狀，但不能認讀該標志上的內容。認讀理解階段是駕駛員接收及處理交通標志傳遞的信息，在此階段，駕駛員識別標志牌上的內容并以此信息為基礎進行加工處理。決策階段是大腦在認讀理解的基礎上對所駕車輛是否與如何實施操作做出選擇的階段。行動是駕駛員根據(jù)大腦決策實施到駕駛行為上的階段。

駕駛員在行車過程中要處理大量信息，并把一部分信息反應在駕駛行為上。交通標志作為道路信息載體，在設置時除考慮道路本身狀況外，還要充分考慮駕駛員的行為特性，向駕駛員提供及時、準確、完善的道路交通信息。

2.3 車輛性能

車輛的行駛安全性能由汽車制造企業(yè)決定，在行駛過程中受到路線環(huán)境、天氣情況以及駕駛員駕駛技術的影響。

3 安全設施設計

據(jù)調查，相同長度的平原公路與山區(qū)公路，山區(qū)公路的標志數(shù)量遠遠少于平原公路，而護欄數(shù)量差別不大。

山區(qū)公路安全設施設計的重點為提醒駕駛員注意前方道路的安全隱患點，并規(guī)范其駕駛行為，并在信息引導的基礎上對可能發(fā)生事故的路段進行安全防護，最大程度地保障行車安全。山區(qū)公路安全設施的設計主要集中在彎路（連續(xù)彎路）、長大下坡等路段的主動引導與被動防護，對特殊氣候情況的及時告知，對路側隱患的安全防護等方面。

3.1 彎道路段的安全設施設計

3.1.1 標志設置

目前連續(xù)彎道的定義可表述為：設計車速小于60 km/h的道路上，連續(xù)有3個或3個以上反向平曲線，其半徑均小于或有兩個半徑小于表1的規(guī)定，且圓曲線間的距離均小于或等于表2的規(guī)定[4]。

表1 平曲線和停車視距

表2 兩反向曲線間距離值

彎道除設置連續(xù)彎路警告標志外，限速標志也是提高安全的重要措施，彎道處的限速數(shù)值是通過彎路能夠安全行駛的車速，彎道處的車輛限速以該彎道的設計車速為依據(jù)，但限制車速與運行車速之差大于20 km/h時同樣易發(fā)生交通事故。道路運營初期，可以設計車速作為限速的數(shù)值。運營一段時間后，應對實際運行速度進行測試，得出不同車型車速累計分布曲線，測試地點建議在設計半徑最小的彎道處。彎道處的限速數(shù)值可以采用兩種方法來確定：a）大型車和小型車由于車輛性能不同，通過彎道時的速度差距較大，對于雙向兩車道的道路，分車型限速易造成高限速車輛超車，因此必須輔以禁止超車標志、標線。b）若大型車累計分布曲線第85%車速與小型車的累計分布曲線第85%車速速度之差不大于20 km/h，則采用大型車的第85%車速作為限速值。

在彎道路段設置視線誘導設施（包括線形誘導標、輪廓標、凸面鏡等）其主要作用是為駕駛員掌握道路線形和輪廓信息，確保車輛在道路上行駛。

為增加標志的視認性，山區(qū)公路標志的設置位置不必拘泥于設置道路右側，可以把標志設置在彎道凸曲線一側，以增強識認性。

3.1.2 標線

在彎道路段路面設置橫向或縱向減速標線，在車輛通過時通過震動感或視覺感到車道變窄迫使車輛被動減速，起到限速的作用。在彎道道路中間標上黃實線（最好采用震動標線），嚴禁車輛跨線超車，同時在彎道起始處配合設置嚴禁超車標志。

3.1.3 護欄等安全設施的設置

《公路交通安全設施設計規(guī)范》規(guī)定坡度1∶1.5時填方大于3 m的路段設置護欄，防撞等級以可能造成的事故等級為依據(jù)。由于護欄不可能在運營階段再進行大范圍的更換，因此對設置標準和防撞等級應作深入研究。彎道路段由于受離心力的影響，超速行駛的車輛易沖出彎道外側造成重大交通事故，因此對山區(qū)公路是否適當降低護欄的設置標準和提高護欄的防撞等級，新建公路需以車輛碰撞試驗結果為基礎作進一步的研究，改建項目應該根據(jù)交通事故調查資料進行分析論證。

3.2 長大縱坡路段的安全設施設計

目前對于長大縱坡的定義表述如下：連續(xù)兩個及以上縱坡坡度大于表3規(guī)定且連續(xù)下坡長度超過3 km的路段[4]。

設計速度km/h 3 000 m以下海拔3 000～4 000 m海拔4 000～5 000 m海拔5 000 m以上20 7 7 7 6 7 30 7 7 6 5 7 40 7 6 5 4 7 60 6 5 4 4 6 80 5 4 4 4 5 100 4 4 120 3 3海拔縱坡坡度上坡 下坡

3.2.1 標志設置

汽車下坡時，由于汽車自身重力加速度的作用，車速會越來越快，當坡度陡且長時，車輛長時間的制動導致制動器的溫度升高，出現(xiàn)制動器的“熱衰退”現(xiàn)象，嚴重時制動完全消失，從而引發(fā)交通事故。對于長大陡坡下坡路段，要在進入此長下坡路段以前的一定距離設置反應道路坡度信息的標志（連續(xù)下坡警告標志和坡長輔助標志）。對駕駛員明確路況信息，使其采用提前減速、使用輔助制動等正確的駕駛操作。如果路段重型車輛的比例較大，可以考慮強制要求重型車必須采用低擋下坡，任何車輛嚴禁空擋滑行。

相應地對于長大上坡路段，重力使車速下降，大型車輛會出現(xiàn)動力性不足、發(fā)動機過熱、發(fā)動機熄火等現(xiàn)象，從而可能造成車輛向下溜滑,引發(fā)交通事故，因此再進入爬坡路段前一定距離應設置爬坡坡度和坡長標志加以警示。此外小型車的車速受爬坡影響較小，若集中在同一條車道行駛會降低運行效率，當單方向車道大于等于兩條時，應設置“大型車靠右”標志。

3.2.2 標線設置

與彎道處類似，在長縱坡段設置橫向或縱向減速標線，在車輛通過時通過震動感或視覺感到車道變窄迫使車輛被動減速，減小車輛制動器的負擔。

3.2.3 護欄的安全設施的設置

在長陡下坡路段需設護欄的路段，可在設計車速的基礎上，根據(jù)重力加速度測算車輛實際運行車速并以此作為護欄的設計車速。

式中：V設為實際運行設計車速；V0為初速度，取為設計車速；a為加速度，根據(jù)道路縱坡和路面摩阻系數(shù)測算；s為設護欄處距坡頂?shù)木嚯x。

3.3 特殊氣候、邊坡情況的及時告知

對行車產(chǎn)生影響的氣候條件主要是指降雨、降雪、結冰、大霧等，雨、雪、冰天氣使路面濕滑導致車輛的剎車距離增長、方向不穩(wěn)；而大霧嚴重降低能見度，使得駕車人員對車距的判斷非常困難；橫風使車輛偏離車道從而引發(fā)單車事故或多車事故。

為使駕駛員提高警惕，在相應的隱患路段設置“積雪路段減速慢行”、“注意橫風”、“大霧注意車距”、“積水路段小心駕駛”等標志，對駕駛員起到警示作用。在進入路段前對駕駛員提供預告性信息，讓駕駛員提前做出選擇。這需要完善的道路網(wǎng)路信息系統(tǒng)作為支持。

路側邊坡穩(wěn)定性也是影響行車安全的重要因素，對于邊坡穩(wěn)定性較差路段，設置“注意落石”標志。

4 結語

針對山區(qū)公路的路線特點，結合駕駛員行駛特性以及車輛安全性能，對普遍存在隱患點的安全設施設計重點進行分析，強調山區(qū)公路安全設施設計對道路交通安全起到至關重要的作用。隨著山區(qū)公路的建設發(fā)展，道路網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的建設也將對道路安全設施設計起到良好促進作用。

護欄的設置以車輛碰撞試驗為基礎，筆者未作深入分析，可做進一步的研究。