任增浩
摘要 中央分隔帶停車視距是保證交通安全的重要因素之一,文章主要基于橫凈距計算法,分析物高的對中央分隔帶停車視距的影響。以小客車制動燈作為物高,則駕駛員可以穿過中央分隔帶護欄識別前方車輛,以減少追尾事故的發(fā)生,而防眩設施則成為影響視距的主要因素。經(jīng)計算分析,防眩設施采用防眩板并設置在彎道內(nèi)側,可以提高駕駛員對前方車輛的識別,從而減少中央分隔帶停車視距不足帶來的安全影響。
關鍵詞 中央分隔帶;停車視距;目標物高;橫凈距;防眩
中圖分類號 U491.224文獻標識碼 A文章編號 2096-8949(2024)07-0031-03
0 引言
中央分隔帶停車視距主要受護欄、防眩設施影響。采用橫凈距計算,滿足中央分隔帶停車視距的圓曲線半徑值遠大于《公路路線設計規(guī)范》的圓曲線最小半徑要求。因受地形或其他控制因素影響,增加平曲線半徑或左側路緣帶寬度較為困難時,而采用的工程技術措施需要謹慎考慮。該文在研究物高對中央分隔帶停車視距影響的基礎上,提出相應的解決措施。
1 中央分隔帶停車視距平面影響分析
該次研究收集了廣東省大埔至潮州高速公路(以下簡稱大潮高速)竣工驗收圖紙,并以此進行中央分隔帶停車視距分析。大潮高速公路設計速度為100 km/h,所需停車視距為160 m,中央分隔帶采用混凝土護欄,植物防眩,其中央分隔帶構造如圖1所示。
1.1 規(guī)范法計算
高速公路中央分隔帶停車視距檢驗時,視點位置應取車道寬度的1/2;小客車視點高度為1.2 m,物高取0.1 m[1]。用橫凈距法對視距進行驗算:
式中,m——所需橫凈距(m);R——行車軌跡的曲線半徑(m);S——停車視距(m)。
大潮高速R=R設計值+1(中央分隔帶一半寬度)+0.75(路緣帶寬度)+3.75/2=R設計值+3.625 m。
該項目可提供的橫凈距為:3.75/2+0.75(路緣帶寬度)+0.25(側向安全余寬中的C值)+0.125(護欄底部寬度)=3(m)。則各平曲線半徑對應的橫凈距需求計算如表1所示:
根據(jù)計算結果:平曲線設計半徑大于1 062.375 m時才可滿足設計速度100 km/h的停車視距要求。根據(jù)《公路路線設計規(guī)范》(JTG D20—2017),設計速度100 km/h的平曲線最小半徑一般值為700 m,停車視距對平曲線半徑的要求遠大于路線設計要求。
1.2 小客車制動燈作為物高計算法
規(guī)范中提出物高采用0.1 m,主要是考慮道路上可能存在散落物,如貨車運輸?shù)袈涞奈锲?、車輛爆胎散落的碎片、交通臨時封閉遺落的設施等。內(nèi)側車道前方突然出現(xiàn)事故或慢速車輛比存在散落物造成事故的概率高得多,駕駛司機遇到較小的障礙物時,亦可選擇在車道內(nèi)進行適當偏移或直接跨越。
一般情況下,評價中央分隔帶左轉視距可以把前車的制動燈視為物高。小客車制動燈高度為0.8~0.9 m(高位制動燈高于1 m),當其高于波形梁護欄及混凝土護欄時,中央分隔帶左轉視距將不受護欄影響,而中央分隔帶防眩設施將對中央分隔帶左轉視距造成影響[2]。
綜上,對中央分隔帶停車視距的物高重新定義,通過調(diào)研選取常見的小客車,對其一般制動燈、高位制動燈高度進行測量統(tǒng)計如表2所示:
從表2可知:SUV車輛一般制動燈高度不小于1 m,高位制動燈高度不小于1.5 m;而轎車一般制動燈高度不小于0.9 m,高位制動燈高度不小于1.1 m。
(1)按照小客車一般制動燈最小高度0.9 m作為物高,對大潮高速中央分隔帶停車視距進行分析:當物高提高后,視線可穿過混凝土護欄;視線與護欄交叉點共有兩處,分別為A點、B點,如圖2所示。中央分隔帶對視距影響主要為B點,當B點與障礙物距離大于53.55 m時,則不影響物體的識別。
故以物體至護欄邊緣距離大于53.33 m作為滿足停車視距最小要求,從而計算最小平曲線半徑。停車視距長度應以行車軌跡為準取曲線長度,考慮高速公路平曲線半徑較大,視線的直線長度與行車軌跡曲線長度差別較小。為了計算方便,將視線的直線長度作為停車視距控制長度,其幾何關系如圖3所示,計算方法如下:
式中,R——行車軌跡半徑(m);m——道路提供橫凈距(m)。
經(jīng)計算:以物高0.9 m計算,滿足中央分隔帶停車視距最小平曲線半徑R設計值=R?3.625=946.022(m)。因視線需要穿過中分帶護欄,故還要保證圖2中陰影部分通視。
(2)按照小客車高位制動燈最小高度1.1 m作為物高,則大于中央分隔帶護欄高度,護欄對視距的影響較小,而防眩植被則是影響視距的主要因素。若用防眩板代替植被,并將防眩板設置在內(nèi)彎側護欄上,則道路提供的橫凈距可加大至4.05 m,滿足中央分隔帶停車視距最小平曲線半徑R設計值=700.732(m)。
當高速公路設計速度為120 km/h時,停車視距為210 m,路側向余寬C值為0.5 m,并按照上述方法對中央分隔帶停車視距進行分析,如表3所示。
綜上,物高的選取對中央分隔帶停車視距計算結果影響較大,路基段中央分隔帶護欄一般采用SBm級,高度0.9~1 m;橋梁段中央分隔帶護欄一般采用SAm、SSm級,高度一般為1~1.1 m[3]。以高位制動燈來分析,計算視距所需平曲線半徑與規(guī)范要求路線半徑值相差較小;內(nèi)側行駛的小客車對前方車輛的判別不受護欄的影響,而防眩設施成為主要影響因素。防眩設施主要分為植物防眩和防眩板(網(wǎng))[4],植物的遮擋較為嚴重,僅考慮中央分隔帶停車視距的因素,防眩板(網(wǎng))更優(yōu),可提高對前方車輛的識別能力。
2 中央分隔帶停車視距其他影響因素分析
上述中央分隔帶視距平面影響分析,是基于道路位于水平面的假設,而高速公路是三維立體工程,豎向設計對視距的影響也不可忽略。以停車視距160 m,中央分隔帶護欄高度1 m為例進行分析:
物高取0.8 m,中央分隔帶遮擋視線點恰好位于視距中點,即A點與B點重合,如圖4(a)所示,當中央分隔帶護欄高度為1 m時,物高在0.1~0.8 m范圍內(nèi),其中央分隔帶停車視距計算結果一致。
當物高大于0.8 m時,豎曲線對中央分隔帶停車視距的影響開始突顯,凸形豎曲線會使得障礙物(護欄)的遮擋高度增加Δh,對停車視距造成不利影響;而在沒有上跨構造物的情況下凹形豎曲線則相反,對停車視距有利,如圖4(b)所示。
橫坡超高路段會抬高行車道高程,減小了護欄遮擋的效果;但因橫坡的高差較小,實際上對中央分隔帶停車視距的影響也較小。
3 實際運營交通數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
因中央分隔帶停車視距不足引發(fā)的交通事故,主要體現(xiàn)為內(nèi)側車道追尾。該文收集了廣東省梅州至平遠高速公路、大潮高速近兩年的交通事故數(shù)據(jù)。上述兩條高速公路整體線形指標較好,道路服務水平高,交通量主要以小客車為主。
經(jīng)對交通事故數(shù)據(jù)分析,雖然兩條高速存在追尾事故,但主要發(fā)生在互通匝道出入口,或是由于雨天超速駕駛不當引起;而因中央分隔帶停車視距不足導致的交通事故基本不存在。
隨著道路設計安全意識不斷提升,線形組合設計也更加合理;施工技術、新材料的也促使路面的抗滑性能加強[5];汽車制造技術不斷更新迭代,其行駛的穩(wěn)定性,機動性、制動性均得到了提高。車輛行駛時發(fā)現(xiàn)前方突發(fā)事件后的避險方案也不局限于制動停車,對于小的障礙物可采用跨越方式。結合上述兩條高速公路的交通事故,因中央分隔帶停車視距不足導致的交通事故還是相對較少。
4 結語
車輛在高速行駛時駕駛員的注意力更加集中于前方車輛,出現(xiàn)因剎車距離不夠的事故往往是追尾前車,而撞擊散落物的概率相對較小。對于前方車輛的識別,晝間可以通過車身進行識別,夜間或前車急停可以通過一般剎車燈及高位剎車燈進行識別。結合物高的影響分析,對中央分隔帶停車視距的處理方式建議如下:
(1)設計盡量選用較大的平曲線、縱斷面指標。
(2)橫凈距差值較小時,采用加寬左側路緣帶的方案,但應盡量避開橋梁、隧道路段。
(3)采用防眩板(網(wǎng))并設置在彎道內(nèi)側,保證對前方車輛的識別,減少因避讓前方事故或前車輛緩慢造成追尾的可能性;同時,內(nèi)側車道設置縱向減速標線,提醒駕駛員謹慎駕駛。
參考文獻
[1]公路路線設計規(guī)范: JTG D20—2017[S]. 北京:人民交通出版社, 2017.
[2]王宏元, 鐘小明, 賈嘉, 等. 《公路項目安全性評價規(guī)范》釋義手冊[M]. 北京:人民交通出版社, 2016.
[3]公路交通安全設施設計細則: JTG/T D81—2017[S]. 北京:人民交通出版社, 2017.
[4]馮茂, 賴偉清. 淺談高速公路防眩設施及其應用[J]. 四川水利, 2017(2): 77-78.
[5]宋濤. 高速公路路面抗滑表層施工技術[J]. 交通世界, 2018(19): 16-17.