交通控制設(shè)施的可視性與交通安全

文

反光材料對(duì)確保能見(jiàn)性及夜間行車(chē)安全有著至關(guān)重要的作用。標(biāo)志標(biāo)牌反光材料從最初的玻璃珠型到如今的微棱鏡型，在歷經(jīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的同時(shí)，也為保障道路交通安全發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。

提高可視性

能見(jiàn)度（Visibility）與交通安全有著緊密關(guān)系。司機(jī)的視力、目標(biāo)物之間的視角與距離、目標(biāo)物的亮度、對(duì)比度及大小都直接影響目標(biāo)物的能見(jiàn)度。夜間的能見(jiàn)度對(duì)交通安全有著更直接的影響。美國(guó)的道路交通安全數(shù)據(jù)表明，盡管夜間的交通出行量只占總出行量的四分之一左右，但夜間交通事故死亡卻占所有交通事故死亡的一半。除了夜間酒后駕駛、疲勞駕駛等原因，能見(jiàn)度不佳是造成夜間事故多發(fā)的一個(gè)重要原因。作為承擔(dān)著向司機(jī)傳達(dá)路權(quán)、交通法規(guī)、導(dǎo)向、危險(xiǎn)警告等重要信息的路面標(biāo)線、標(biāo)志標(biāo)牌、信號(hào)燈等交通控制設(shè)施，確保其能見(jiàn)性對(duì)夜間行車(chē)安全有著至關(guān)重要的作用。因此，交通控制設(shè)施必須清晰可見(jiàn)。

一般說(shuō)來(lái)，交通控制設(shè)施的夜間可視性也可以通過(guò)外部燈光照明和主動(dòng)發(fā)光實(shí)現(xiàn)。然而，標(biāo)志標(biāo)牌外部燈光照明在美國(guó)已很少使用，主動(dòng)發(fā)光的標(biāo)志標(biāo)牌由于造價(jià)等原因如今也較少見(jiàn)。目前，標(biāo)志標(biāo)牌與路面標(biāo)線的夜間可視距離和可視程度，基本通過(guò)反光材料對(duì)車(chē)燈的回射性(Retroreflectivity)獲得，其反光原理及材料都和反射度密切相關(guān)。當(dāng)前市場(chǎng)上的反光材料主要包括玻璃珠（Glass Bead）和棱鏡(Prismatic or Cube-Corner Reflector) 兩種反光，它們的反光原理具有明顯不同的反光程度與質(zhì)量可控性。

產(chǎn)品升級(jí)換代

早期的道路標(biāo)志標(biāo)牌反光膜屬于工程級(jí)（Engineer Grade）反光膜，通過(guò)玻璃珠反光，逆反射系數(shù)（Retroreflectivity）低。根據(jù)國(guó)外資料顯示，玻璃珠反光膜使用壽命為5年至7年，有效可視距離為100米至200米。玻璃珠是最簡(jiǎn)單的反射物，其反射原理為：當(dāng)車(chē)燈光線照射到玻璃珠的前壁，部分光線折射后通過(guò)玻璃珠后壁反射至前壁，再折射成和車(chē)燈射入方向平行反射至司機(jī)的眼睛。由于大部分玻璃珠的球體面積不能有效使光束回射，因而玻璃珠的反射率較低。玻璃珠反光膜的產(chǎn)品在反光亮度和耐候性上有較大局限性，現(xiàn)在道路標(biāo)識(shí)牌一般都采用了反光亮度更高、反射距離更遠(yuǎn)的微棱鏡產(chǎn)品。

反光材料在夜間的使用效果

玻璃珠與棱鏡反射對(duì)比

玻璃珠反光膜的基本結(jié)構(gòu)

微棱鏡型反光膜在20世紀(jì)80年代后期被發(fā)明問(wèn)世，它是一種角錐型排列結(jié)構(gòu)的高級(jí)別耐久性新型反光材料，采用尖端微加工微處理技術(shù)，通過(guò)改變高分子塑料薄膜的表面形態(tài)，賦予其光學(xué)性能。微棱鏡型反光膜的逆反射亮度可達(dá)到每平方米800坎德拉以上，是玻璃珠逆反射亮度的2倍，具有反光亮度高、反射距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。它改變了傳統(tǒng)玻璃珠回歸反射的生產(chǎn)工藝和材料，克服了玻璃珠系列反光膜工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，具有回歸反射率更高、使用壽命更長(zhǎng)、加工技術(shù)尖端等特點(diǎn)，生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)也更為環(huán)保、節(jié)能，因而在需要高反光亮度的公路上得到了廣泛應(yīng)用。

新型的高強(qiáng)微棱鏡反光膜利用微棱鏡單元群反光，逆反射系數(shù)高，使用壽命可達(dá)12年，有效可視距離為300米至400米。然而，傳統(tǒng)微棱鏡反光膜在車(chē)燈直接照射下，錐體的頂部存在反光死點(diǎn)，減少了有效反光面積。

國(guó)外最新的鉆石級(jí) (Diamond Grade) 反光膜 (ASTM 11類(lèi)) 在傳統(tǒng)微棱鏡技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)連接錐體形成連續(xù)矩形表面，排除了車(chē)燈正面照射下錐頂?shù)姆垂馑傈c(diǎn)，逆反射系數(shù)更高、光線損失更小，預(yù)計(jì)使用壽命12年以上，有效可視距離達(dá)500米以上。鉆石級(jí)反光膜能更有效地反射新型車(chē)燈光，為年長(zhǎng)司機(jī)和貨車(chē)司機(jī)提供更好的反光度和可視距離。目前，美國(guó)要求重要標(biāo)志標(biāo)牌（如停車(chē)標(biāo)牌、限速標(biāo)志）使用鉆石級(jí)反光膜。

路面標(biāo)線基本都通過(guò)玻璃珠反光，逆反射系數(shù)較低。另外，由于玻璃珠大多采用現(xiàn)場(chǎng)噴撒，均勻性、埋入深度比較難控制，因此反射性能不穩(wěn)定。尤其是雨天，雨水覆蓋玻璃珠更使反射效果嚴(yán)重降低甚至基本消失。相對(duì)而言，國(guó)外使用較多的道釘（Raised Pavement Marker），由于本身反射度較高，并使用微棱鏡反光，使其在雨天的反光性能比標(biāo)線好。在國(guó)外，道釘和路面標(biāo)線常常配合使用，能明顯提高車(chē)道線與中分線的可視性。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將不斷健全

標(biāo)志標(biāo)牌及標(biāo)線的反光度與交通安全有著緊密聯(lián)系。美國(guó)的研究表明，路面標(biāo)線逆反射系數(shù)大于150微坎德拉每平方米每勒克斯（mcd/m2/lux）的雙車(chē)道道路事故率只是路面標(biāo)線逆反射系數(shù)小于100微坎德拉每平方米每勒克斯（mcd/m2/lux）道路的三分之一。因此，高反光度對(duì)交通安全性非常重要。為保障交通安全，美國(guó)的統(tǒng)一交通控制設(shè)施手冊(cè)（Manual of Traffic Control Devices， MUTCD）對(duì)標(biāo)志標(biāo)牌反光膜和路面標(biāo)線都提出了最小逆反射系數(shù)要求。標(biāo)志標(biāo)牌反光膜最小逆反射系數(shù)要求考慮反光材料和顏色組合，并對(duì)對(duì)比度有要求。對(duì)雙車(chē)道道路和其他道路路面標(biāo)線的最小逆反射系數(shù)有不同要求。在有城市照明或有道釘時(shí)，路面標(biāo)線沒(méi)有最小逆反射系數(shù)要求。而國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段還沒(méi)有嚴(yán)格實(shí)施的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，需要引起重視，并不斷完善。

可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著我國(guó)對(duì)道路安全重要性認(rèn)識(shí)的不斷加強(qiáng)，以及國(guó)產(chǎn)交通控制設(shè)施產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，我國(guó)標(biāo)志標(biāo)牌與標(biāo)線反光度及有效性將越來(lái)越被重視。與此同時(shí)，相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量控制手段和使用周期內(nèi)的檢測(cè)檢驗(yàn)方法也將會(huì)逐步形成并得以健全，進(jìn)一步改善我國(guó)公路的安全性。