高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)的探討

王丹

（海南省公路勘察設(shè)計(jì)院，海南 海口 570200）

高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)的探討

王丹

（海南省公路勘察設(shè)計(jì)院，海南 海口 570200）

高速公路交通安全設(shè)施是高速公路的重要組成部分，是發(fā)揮公路經(jīng)濟(jì)效益、保障行駛安全必不可少的配套設(shè)施。對(duì)高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

高速公路；交通安全；設(shè)施設(shè)計(jì)

0 引言

隨著我國高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展和機(jī)動(dòng)車保有量的急劇增加，我國高速公路交通事故率呈上升趨勢(shì)。道路交通安全問題已成為擺在我們面前的首要問題，而高速公路交通安全設(shè)施是有效減少交通事故的具體措施之一。

高速公路是路段全封閉的公路系統(tǒng)，高速公路交通安全設(shè)施是高速公路的重要組成部分，是發(fā)揮公路經(jīng)濟(jì)效益、保障行駛安全必不可少的配套設(shè)施。也是路容美化的重要部分，通過文字、圖案等準(zhǔn)確的信息更有效、可靠地傳遞給高速公路上的行駛者們，才能更安全、更快捷、更順利地到達(dá)目的地。

交通安全設(shè)施的設(shè)計(jì)，必須遵循“安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、有效”的基本原則，樹立“ 以人為本，安全至上”的設(shè)計(jì)理念，以人性化設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，并考慮環(huán)境與生態(tài)、因地制宜地選擇形式和方案。要針對(duì)高速公路中影響交通安全的主要因素，采取必要的措施，完善交通安全設(shè)施，改善交通安全條件，消除事故隱患，確保行車安全。

1 交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)方案的選取

（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于道路設(shè)計(jì)中的不同安全設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)用不同的方案。根據(jù)平原微丘區(qū),重丘區(qū),山嶺區(qū)道路設(shè)計(jì)中的計(jì)算行車速度,路基寬度的不同,采用相應(yīng)的限速標(biāo)志。由于我國普遍存在高速公路車道限速不統(tǒng)一的問題，這種限速造成了速度差，形成隱患，應(yīng)合理設(shè)置是上限值一致，下限值應(yīng)由左側(cè)車道向右側(cè)車道逐漸下降。如果限速能被正確的運(yùn)用，高速公路系統(tǒng)便會(huì)更好的運(yùn)行效率和提高安全系數(shù)。

（2）路線三維立體線形在路線平曲線,豎曲線及橫坡等設(shè)計(jì)中由于客觀條件所限,如山區(qū)高速公路的路段，應(yīng)根據(jù)地理幾何條件設(shè)置限速，在平縱曲線小的路段，應(yīng)設(shè)置行車速度為下限值。如使行車條件難以達(dá)到最優(yōu)的情況,采用限速或其它警示標(biāo)志,并配合標(biāo)線的使用,從而完善行車條件?？紤]到通視的原因,應(yīng)避免設(shè)置在最大或較大縱坡地段。在沿線景觀單調(diào),構(gòu)造物稀少的長(zhǎng)直線地段,應(yīng)配以適當(dāng)?shù)南匏?車距確認(rèn),地點(diǎn)距離等標(biāo)志,以使司機(jī)保持足夠的注意力[1]。

（3）高速公路互通立交綜合設(shè)置，由于特殊性和復(fù)雜性,安全設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)作為重點(diǎn)考慮。根據(jù)高速公路入口指引的原則確保入口內(nèi)在連接的主干道設(shè)置引導(dǎo)信息，在入口匝道處設(shè)置入口指路標(biāo)志，做到指引信息明確、準(zhǔn)確、易讀，能在行駛環(huán)境下及時(shí)提供準(zhǔn)確的信息，能夠正確識(shí)別和選擇入口方向?；ネ⒔怀隹谇霸O(shè)置多級(jí)出口預(yù)告指路標(biāo)志,讓需要始出高速公路的行駛者識(shí)別出口預(yù)告、安全改道、順利進(jìn)入出口車道和匝道，順利的選擇匝道出口。在加減速車道和互通立交其它位置應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)標(biāo)線與標(biāo)志的配合使用。

（4）交通流特性根據(jù)交通量大小,車輛組成,車速,車流密度等,分析車輛行駛事故類型及路側(cè)事故等級(jí),進(jìn)一步從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)多方面比較水泥混凝土護(hù)欄和波形鋼護(hù)欄的適用性,最終采用合理的護(hù)欄型式。通過分析車流特性和行駛行為特征,科學(xué)設(shè)計(jì)板面尺寸大小和字體大小,間距等,確保向駕駛員提供準(zhǔn)確,及時(shí)的道路,交通信息。

2 提升提高交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)的理念

2.1 交通標(biāo)志的設(shè)計(jì)

高速公路交通標(biāo)志的版面信息是交通標(biāo)志設(shè)計(jì)的核心，交通標(biāo)志主要是通過文字、圖形符號(hào)向駕駛員提供正確、及時(shí)信息的具體反映。交通標(biāo)志給道路使用者提供了有效的引導(dǎo)，有利于發(fā)揮高速公路安全、舒適的作用，信息的主次，道路名、地點(diǎn)名、方向、距離，有助于駕駛員安全快捷地到達(dá)目的地。交通標(biāo)志的設(shè)計(jì)需要考慮交通標(biāo)志的板面大小、板面內(nèi)容。交通標(biāo)志的板面設(shè)計(jì)是道路交通信息的具體反映，因此在設(shè)計(jì)中要考慮道路的線形和交通的特點(diǎn)，不能模糊、含糊，要確保標(biāo)志的可讀性和易判性。板面的大小是由道路的行車速度和標(biāo)志信息量決定的，因?yàn)榈缆返男熊囁俣葲Q定板面文字的高度，而標(biāo)志板面的大小又要受板面文字的大小和信息的多少的影響。

2.2 交通標(biāo)線的設(shè)計(jì)

道路交通標(biāo)線指的是由路面上的各種線條、箭頭、立面標(biāo)記、輪廓標(biāo)、文字及突起路標(biāo)等構(gòu)成的交通安全設(shè)施。根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，交通標(biāo)線的分類也就不同。按功能可以分為指示標(biāo)線、禁止標(biāo)線、警告標(biāo)線，按標(biāo)線的型態(tài)分為實(shí)線、虛線、符號(hào)字符標(biāo)記、突起路標(biāo)、輪廓標(biāo)等。具體來講，車道分界線用虛線標(biāo)劃，是標(biāo)劃同向行駛的車道分界線;行車道邊緣線是一條白色實(shí)線，標(biāo)劃在行車道外側(cè)及左側(cè)路緣帶內(nèi)側(cè)上，旨在保證行車安全。車距確認(rèn)標(biāo)線采用白色平行粗實(shí)線，為駕駛員提供行車安全距離的參考。導(dǎo)向箭頭設(shè)置在出口匝道的減速車道前一定距離內(nèi)的行車道上，目的是為了正確引導(dǎo)車輛的行駛方向，通常采用三組設(shè)置法。路面文字標(biāo)記是指在每處互通立交入口后一定距離內(nèi)設(shè)置行車道、超車道路面文字標(biāo)記，是豎向排列的白色文字，目的是指示行駛車輛各行其道。突起路標(biāo)是為了標(biāo)記互通立交出入口加減速車道，設(shè)置反光突起路標(biāo)就應(yīng)設(shè)置在加減速車道與行車道分界標(biāo)線的空白處。輪廓標(biāo)設(shè)置在行車道兩側(cè)，設(shè)置間距要根據(jù)路線的平面幾何線形來定，主要用于指示道路的幾何線形、道路方向、行車道的邊界，有利于保證駕駛員的安全[2]。

2.3 安全護(hù)欄的設(shè)計(jì)

護(hù)欄是為了減少車輛碰撞道路上的危險(xiǎn)物而采取的一種保護(hù)措施，其是通過護(hù)欄與車輛的彈塑性變形、摩擦及車體變位來對(duì)車輛碰撞的能量進(jìn)行吸收，以達(dá)到保護(hù)車中乘客安全的目的。護(hù)欄與其他安全設(shè)施相比具有明顯的區(qū)別，其是以護(hù)欄與車輛本身的破壞來防止造成更為嚴(yán)重的傷害。護(hù)欄的構(gòu)造形式有多種，應(yīng)該根據(jù)公路的具體情況來充分比較各種護(hù)欄的性能，從而分析行駛的安全感、視線引導(dǎo)及舒適性等。護(hù)欄的設(shè)計(jì)要可以保護(hù)路外建筑物和確保與其相交道路的安全，能使車輛恢復(fù)到正常行駛的方向，車輛碰撞護(hù)欄的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)該圓滑過渡，以較小的行駛離角和回彈量不影響車輛正常的行駛方位，不致造成二次事故發(fā)生。同時(shí)，護(hù)欄的設(shè)計(jì)還必須充分考慮到周邊的環(huán)境協(xié)調(diào)，按照防撞等級(jí)劃分，路側(cè)護(hù)欄有A、S兩級(jí)；中央分隔帶護(hù)欄有Am、Sm兩級(jí)。設(shè)置于橋梁上的護(hù)欄，按防撞等級(jí)劃分為PL1、PL2、PL3三級(jí)。每一防撞等級(jí)的橋梁護(hù)欄應(yīng)避免在相應(yīng)設(shè)計(jì)條件下的失控車輛越出。

橋梁護(hù)欄各部分的受力計(jì)算，可按以下公式進(jìn)行：

（1）橫梁的設(shè)計(jì)彎矩

式中：M0為每根橫梁跨中處的彎矩，kN·m；P為橋梁護(hù)欄承受的碰撞力（作用在橫梁的跨中），kN；L為橫梁的跨徑，m；n為橫梁的數(shù)量，一般不超過3根。

（2）立柱的設(shè)計(jì)荷載

式中：P0為立柱的設(shè)計(jì)荷載，kN；P為橋梁護(hù)欄承受的碰撞力，kN。

鋼筋混凝土墻式護(hù)欄采用PL1防撞等級(jí)設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土墻式護(hù)欄，其橫向力可按沿護(hù)欄縱向3.0 m的范圍均勻分布進(jìn)行驗(yàn)算；而采用PL2、PL3防撞等級(jí)設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土墻式護(hù)欄，其橫向力可按沿護(hù)欄縱向4.0 m的范圍均勻分布進(jìn)行驗(yàn)算。金屬橋梁護(hù)欄應(yīng)進(jìn)行構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算，鋼筋混凝土墻式護(hù)欄和組合式護(hù)欄進(jìn)行配筋驗(yàn)算，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行橋梁護(hù)欄與橋面板間的連接強(qiáng)度驗(yàn)算。橋面板的強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)達(dá)到規(guī)定，梁柱式護(hù)欄：將立柱最下端斷面的彎矩作為驗(yàn)算彎矩。鋼筋混凝土墻式護(hù)欄：將墻下端的作用力矩作為端力矩，作用在橋面板上。條隔離設(shè)施的縱橫向穩(wěn)定性，應(yīng)考慮不同結(jié)構(gòu)形式所承受的風(fēng)壓和人力荷載作用。防眩設(shè)施可按部分遮光原理設(shè)計(jì)。防眩設(shè)施的遮光角按下列公式計(jì)算：

直線路段遮光角：

式中：b為防眩板的寬度，m；L為防眩板的縱向間距，m；R為平曲線半徑，m；B3為車輛駕駛員與防眩設(shè)施的橫向距離，m。

直線路段防眩設(shè)施的高度：

式中：h1為汽車前照燈高度，m；h2為司機(jī)視線高度，m；B1、B2為行車道上車輛距防眩設(shè)施中心線的距離，其中B=B1+B2，m。

2.4 隔離設(shè)施的設(shè)計(jì)

隔離設(shè)施應(yīng)設(shè)置在高速公路沿線兩側(cè)用地范圍邊界及互通立交、服務(wù)區(qū)、等用地邊界。它的功能是防止行人、非機(jī)動(dòng)車輛和動(dòng)物等隨意進(jìn)入高速公路，避免非法侵占公路用地，從而確保高速公路行車安全。根據(jù)構(gòu)造形式的不同，可以將隔離設(shè)施分為金屬網(wǎng)、鋼板網(wǎng)、刺鐵絲和常青綠籬四種。金屬網(wǎng)和鋼板網(wǎng)形式美觀，但造價(jià)高，多用于風(fēng)景區(qū)、旅游區(qū)等，而刺鐵絲造價(jià)便宜，易于施工，多用于人煙稀少、山嶺地區(qū)。另外，在設(shè)置隔離設(shè)施時(shí)還要注意幾個(gè)問題。第一，隔離設(shè)施有效高度控制直接影響工程材料費(fèi)用和使用性能。第二，隔離設(shè)施在風(fēng)力作用下的橫向穩(wěn)定性在設(shè)計(jì)時(shí)要加以計(jì)算，確保隔離設(shè)施的使用效果和壽命。第三，應(yīng)根據(jù)不同的情況在每段隔離設(shè)施的起點(diǎn)與終點(diǎn)及因需要而斷開的地段加以端頭設(shè)計(jì)，保證隔離設(shè)施的有效性[3]。

2.5 防眩設(shè)施設(shè)計(jì)

高速公路防眩設(shè)施設(shè)置的主要條件是夜間交通量大、大型車混入率較高的地段。防止夜間行車不受對(duì)車輛前照燈眩目的影響，改善高速公路的夜間行車安全條件，提高高速公路的通行能力及社會(huì)效益等是設(shè)置防眩設(shè)施的主要目的。目前常用的是植樹防眩和設(shè)置防眩板防眩兩種。首先看植樹防眩，植樹防眩指的就是在中央分隔帶上種植防眩樹以達(dá)到防眩的目的。防眩樹以常綠灌木類為主，防眩樹的高度在1.2～1.5 m之間比較合適。同時(shí)，如果將不同樹種穿插種植，錯(cuò)落有致，再加點(diǎn)花卉點(diǎn)綴，效果就更好了，因?yàn)檫@樣有助于駕駛員克服單調(diào)所產(chǎn)生的疲倦，更好的保障交通安全。其次，防眩板防眩的作用也是很大的。防眩板防眩指的就是在中央分隔帶設(shè)置防眩板達(dá)到防眩的效果。防眩板的高度和寬度部分阻擋對(duì)向車燈的光速從而起到夜間防眩的作用。在防眩板的設(shè)計(jì)過程中，防眩板的遮光角、板寬、設(shè)置間距及高度的設(shè)計(jì)都必須注意。為克服單調(diào)，應(yīng)使防眩板的顏色和形式豐富多樣，還得注意與周圍環(huán)境是否協(xié)調(diào)，這樣，駕駛?cè)藛T的視覺效果多樣化，對(duì)提高行車質(zhì)量有好處。另外，氣候條件也會(huì)帶來一定影響。氣候好的地區(qū)應(yīng)在普通路段采用中央植樹的方法，而氣候條件較差的地區(qū)應(yīng)在全段中央分隔帶設(shè)置防眩板。不同氣候采用不同的防眩方法效果才明顯。

2.6 其他設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在安全設(shè)施設(shè)計(jì)工作中，要在充分掌握項(xiàng)目資料及周圍路網(wǎng)的情況下，還需要采用“寬容”的設(shè)計(jì)手段，貫徹“技術(shù)可行、實(shí)施可能、經(jīng)濟(jì)合理”的原則，采用新材料、新技術(shù)，綜合考慮人、車、路、環(huán)境等各方面影響交通安全的因素，從細(xì)節(jié)入手，周密考慮，落實(shí)交通安全設(shè)施的引導(dǎo)、警告、管制和防護(hù)的四大功能。

（1）采用“寬容”的設(shè)計(jì)手段。安全設(shè)施設(shè)置充分體現(xiàn)“以人為本，安全至上”，使設(shè)計(jì)在充分尊重公路及所在路網(wǎng)的道路條件、運(yùn)營環(huán)境及對(duì)公路使用者需求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用“靈活、寬容、創(chuàng)作”的手段，使安全設(shè)施的設(shè)計(jì)更具有針對(duì)性、合理性和觀賞性。

（2）符合“現(xiàn)代化、智能化”的要求。安全設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家、交通部以及項(xiàng)目所在省份對(duì)高速公路交通工程及沿線設(shè)施的有關(guān)規(guī)定及要求，符合交通現(xiàn)代化、智能化的需求。

（3）因地制宜制定合理有效的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于地形復(fù)雜，特殊構(gòu)造物多，危險(xiǎn)路段多，在采取主動(dòng)安全措施的基礎(chǔ)上，合理采用被動(dòng)安全措施，最大限度預(yù)防交通事故，提高行駛安全性，減少經(jīng)濟(jì)損失。但同時(shí)也要避免安全設(shè)施的“超載”，避免由此引發(fā)的事故。

（4）貫徹“技術(shù)可行、實(shí)施可能、經(jīng)濟(jì)合理”的原則要注重所做的設(shè)計(jì)在實(shí)際施工中的技術(shù)可行性、可操作性及實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)合理性。

（5）體現(xiàn)前瞻性、先進(jìn)性。作為交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)人員還要積極了解行業(yè)動(dòng)向，及時(shí)掌握新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范的發(fā)布情況，了解各種新型產(chǎn)品在其他項(xiàng)目中的應(yīng)用情況。積極采用新技術(shù)、新工藝，使自己的設(shè)計(jì)更切合實(shí)際并不斷優(yōu)化提高，使交通工程技術(shù)與規(guī)模保持相對(duì)延續(xù)性，并體現(xiàn)先進(jìn)性和前瞻性。

3 結(jié)語

安全設(shè)施的設(shè)置應(yīng)充分理解道路的使用功能、道路條件、氣候條件、運(yùn)營環(huán)境、使用者等相關(guān)因素，設(shè)計(jì)者本身應(yīng)將自己想象為一名駕駛員，在本路段行駛過程中需要一些什么樣的安全防護(hù)措施和行駛信息，采用靈活的設(shè)計(jì)手段，避免生搬硬套規(guī)范，使安全實(shí)施的設(shè)置具有靈魂，更具有針對(duì)性、合理性和觀賞性。

[1]王磊,康雪俠.高速公路交通安全設(shè)施設(shè)置[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(7):8-9.

[2]范洪源.高速公路安全設(shè)施工程探討[J].廣東公路交通,2008(4): 56.

[3]凱里.淺談高速公路安全設(shè)計(jì)[J].科協(xié)論壇,2007(11):41-42.

U412.36+6

B

1009-7716（2017）08-0041-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.08.012

2017-04-08

王丹（1982-），女，海南海口人，工程師，從事路橋設(shè)計(jì)工作。