長(zhǎng)大下坡路段安全防控措施

1.鄭 曉 2.李博博

1.河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 2.中國(guó)水利水電第五工程局

長(zhǎng)大下坡路段安全防控措施

1.鄭 曉 2.李博博

1.河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 2.中國(guó)水利水電第五工程局

貨車在山區(qū)高速公路長(zhǎng)大下坡路段行駛時(shí)，常因制動(dòng)效能下降甚至失效而誘發(fā)交通事故。本文借鑒制動(dòng)器溫升模型，分析制動(dòng)器在不同工況下的溫升規(guī)律，提出考慮制動(dòng)效能的限速方法及輔助防控措施，并進(jìn)行工程實(shí)例分析。

公路；長(zhǎng)大下坡；防控措施

在長(zhǎng)大下坡路段，駕駛員常采取頻繁制動(dòng)來(lái)保持行車的穩(wěn)定性，在控制行車速度的同時(shí)，制動(dòng)器溫度急劇升高，制動(dòng)效能顯著下降，發(fā)生失控的幾率增加。針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文基于連續(xù)下坡路段事故共性，結(jié)合貨車制動(dòng)器溫度隨不同工況下變化規(guī)律，分析貨車行車的風(fēng)險(xiǎn)性，提出限速方法及輔助防控措施。

1 長(zhǎng)大下坡路段事故共性

根據(jù)國(guó)內(nèi)部分連續(xù)下坡路段的事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，事故車型主要為大、中型貨車，多伴有超載現(xiàn)象，事故形態(tài)以追尾為主，占總事故數(shù)的40%，多發(fā)生在長(zhǎng)大下坡的后半段。在發(fā)生追尾等交通事故時(shí)，車輛不能及時(shí)停止，間接地表明，這與車輛的制動(dòng)效能下降有一定的關(guān)系。同時(shí)，不排除駕駛員生理、心理上的誘因，如駕駛疲勞、操作不當(dāng)?shù)?。此外，外地駕駛員不熟悉路況，更易發(fā)生事故，因此，做好系統(tǒng)的交通工程措施十分必要。

2 貨車制動(dòng)器溫升規(guī)律分析

本文以解放CA3168P1K1T1平頭柴油自卸貨車(大型貨車)及某高速中長(zhǎng)11658m、最大縱坡5.5%的長(zhǎng)大下坡路段為研究對(duì)象，應(yīng)用同濟(jì)大學(xué)的制動(dòng)器溫升預(yù)測(cè)模型，分析不同工況下的制動(dòng)器溫升規(guī)律。

(1)不同載重。假定試驗(yàn)車分別載重30000、35000、40000、45000kg，車速60km/h，制動(dòng)器初始溫度130℃。結(jié)果表明：載重每增加5000kg，制動(dòng)器溫度將升高約44℃。因此，為保證制動(dòng)的有效性，應(yīng)盡量避免超載。

(2)不同車速。假定試驗(yàn)車載重30000kg，車速分別為50km/h、60km/h以及70km/h，制動(dòng)器初始溫度130℃，結(jié)果表明：車速每降低10km/h，制動(dòng)器溫度降低34℃。因此，為了行車安全，應(yīng)盡量保持低速行駛。

(3)不同縱坡度。假定試驗(yàn)車載重30000kg，車速60km/h，坡度分別為3%、4%、5%以及6%，制動(dòng)器初始溫度130℃，結(jié)果表明：制動(dòng)鼓溫度與坡度成線性關(guān)系；坡度每增加1%，制動(dòng)器溫度升高約50℃；當(dāng)坡度i≤3%，制動(dòng)器溫度變化不大，行車較為安全。所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)避免采用較大縱坡。

(4)不同初始溫度。假定試驗(yàn)車載重30000kg，車速60km/h，制動(dòng)器初始溫度分別為100℃、120℃、130℃，結(jié)果表明：制動(dòng)器溫度的變化趨勢(shì)幾乎一致，取決于增長(zhǎng)起點(diǎn)的大小；制動(dòng)器初始溫度每升高10℃，坡底溫度將升高5℃。由于行駛過(guò)程中制動(dòng)鼓溫度不斷積累，在下坡前冷卻制動(dòng)鼓非常有必要。

3 工程實(shí)例分析

以某高速K18+800.225～K0+225.489處長(zhǎng)大下坡為例，其中總坡長(zhǎng)18.575km，平均縱坡2.822%，設(shè)計(jì)車速80km/h，雙向四車道。

3.1 坡頂限速

應(yīng)用溫升模型分析不同載重的貨車以不同車速行駛于該路段上時(shí)制動(dòng)器的溫升狀況，假定制動(dòng)器初始溫度130℃，失效溫度260℃，貨車滿載時(shí)30噸。通過(guò)計(jì)算，滿載時(shí)，安全車速為75km/ h，超載20%，安全車速為70km/h，超載40%及以上，安全車速為60km/h。

3.2 工程措施

(1)控速方法。由于事故車型為多大、中型貨車，建議采用分車型的限速方法。若為雙向四車道，車型分類不明確時(shí)，建議設(shè)置“貨車靠右行駛”標(biāo)志。

(2)警示、提示標(biāo)志。在事故中，外地駕駛員比重較多，向駕駛員提供完善、正確的道路信息顯得十分重要。當(dāng)連續(xù)下坡坡長(zhǎng)超過(guò)3km時(shí)，建議重復(fù)設(shè)置下坡提示標(biāo)志。

(3)輔助減速措施。應(yīng)在距坡頂前一定距離進(jìn)行限速，并在距坡頂一定距離或坡中適當(dāng)位置設(shè)置振動(dòng)減速標(biāo)線等輔助設(shè)施，確保貨車在進(jìn)入長(zhǎng)下坡路段前已具有較低車速。為督促駕駛員采用較低車速，可布置速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并在設(shè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前方500米提示駕駛員。

(4)路側(cè)安全設(shè)施。車輛長(zhǎng)時(shí)間在長(zhǎng)大下坡路段上行駛時(shí)，在高溫與高速摩擦作用下，制動(dòng)效能明顯下降，易碰撞路側(cè)或翻車等；當(dāng)路側(cè)為高填方、懸崖或與小半徑曲線相結(jié)合時(shí)，情況更為嚴(yán)重。為減少事故損傷，應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。

綜合工程措施如下：(1)K18+900處設(shè)“連續(xù)下坡18km”標(biāo)志。(2)K17+750處分車型限速，大車限60km/h，在德積服務(wù)區(qū)出口處設(shè)標(biāo)志。(3)K18+800～K16+172處取消中央分隔帶消能護(hù)欄，設(shè)普通護(hù)欄。因在最不利條件下，貨車行駛至K16+172處，制動(dòng)器溫度可能超過(guò)200℃，制動(dòng)效能開始降低，所以消能護(hù)欄設(shè)置區(qū)段應(yīng)為K16+172～K0+225，故建議取消設(shè)置消能型護(hù)欄。(4) K16+208～K16+000處設(shè)置208m振動(dòng)減速標(biāo)線，以降低車輛行駛速度。(5)K15+340處設(shè)“連續(xù)下坡余坡15km”標(biāo)志。(6)K14+500處設(shè)速度監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)督車輛按限速要求行駛。(7)K13+768～K13+560處設(shè)振動(dòng)減速標(biāo)線。因K14+984～K0+225處大車限速60km/h，在進(jìn)入限速路段前50m，設(shè)置長(zhǎng)208m振動(dòng)減速標(biāo)線，使車輛在進(jìn)入限速區(qū)段前降速到限速值以下。(8)K13+500處設(shè)“前方8km隧道群，減速慢行”標(biāo)志。因K13+240～K4+832區(qū)段為隧道群段，提前設(shè)置提示標(biāo)志。(9)K12+400處設(shè)“連續(xù)下坡余坡12km”標(biāo)志。(10)K4+500處設(shè)“連續(xù)下坡余坡4km”標(biāo)志。(11)K0+225處設(shè)“長(zhǎng)下坡結(jié)束”標(biāo)志。

4 小結(jié)

針對(duì)貨車制動(dòng)效能損失誘發(fā)的事故，對(duì)長(zhǎng)大下坡的防控措施提出如下建議：①采用分車型的限速方法；若為雙向四車道，配合“貨車靠右行駛”標(biāo)志使用。②在確定限速值時(shí)，考慮制動(dòng)效能的損失。③針對(duì)超載現(xiàn)象普遍、難以杜絕的現(xiàn)狀，據(jù)不同工況下的溫升分析，對(duì)于已建道路，應(yīng)該重點(diǎn)降低制動(dòng)器的初始溫度與坡頂?shù)能囁佟?/p>

[1]楊江峰.山區(qū)高速公路長(zhǎng)大下坡路段避險(xiǎn)車道設(shè)置與安全設(shè)置的研究[D].昆明理工大學(xué)，2008

[2]吳京梅，何勇.公路連續(xù)長(zhǎng)大下坡安全處置技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2008.6