高速公路交通標志遮擋問題及技術(shù)處理

席利利

（甘肅省平?jīng)龈咚俟诽帲拭C 平?jīng)?44000）

在高速公路上，駕駛?cè)藛T需要通過交通標志來獲取相關(guān)信息，例如此路段的限速，距離服務(wù)區(qū)的距離、收費站出口等。由于行車速度較快，如果這些交通標志被遮擋，導(dǎo)致駕駛?cè)藛T無法獲取信息而作出錯誤判斷，會影響交通效率和危及駕駛安全。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對于如何解決高速公路標志牌遮擋問題進行了大量的理論研究，提出了多種可供參考的技術(shù)方案。在實際的道路管理中，需要在分析遮擋原因的基礎(chǔ)上，選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施予以處理，解決駕駛?cè)藛T視線遮擋問題，確保道路行車安全。

1 高速公路路側(cè)交通標志遮擋模型研究

1.1 模型設(shè)計

高速公路上標志牌數(shù)量較多，安裝方式多樣，導(dǎo)致遮擋的原因十分復(fù)雜。為了方便試驗研究，在模型設(shè)計時需要注意以下內(nèi)容：其一，所有車輛模型均保持勻速行駛，在視認范圍內(nèi)不存在加/減速情況；其二，視認范圍內(nèi)為平直路段；其三，車道為雙向八車道，單向四車道從左到右依次是小型車道、小型車道、大型車道、大型車道，雙向車道中間為分隔帶。

1.2 路側(cè)交通標志遮擋結(jié)果分析

研究表明，影響遮擋結(jié)果的因素主要是交通量、視認距離和行車速度。

交通量方面，駕駛?cè)藛T視線正常時間可以用如下公式計算：

式（1）中，Ts 為駕駛?cè)藛T每小時內(nèi)視線不被遮擋的時間，單位為s；N 為600s 內(nèi)駕駛?cè)藛T視線不被遮擋的次數(shù)。由此易得駕駛?cè)藛T每小時內(nèi)視線被遮擋的時間，公式如下：

根據(jù)上述公式可知，交通量越大，駕駛?cè)藛T視線被遮擋的時間越多。

行車速度方面，模型試驗中設(shè)定的視認距離為150m，分別研究了車道2、3、4 之間行駛速度對于視線遮擋時間的影響。試驗結(jié)果如表1 所示。

表1 不同行駛速度下駕駛?cè)藛T每小時視線遮擋時間（km/h，s）

如表1 所示，行車速度越快，相同路段下駕駛?cè)藛T每小時視線被遮擋的時間越短。

2 高速公路門架式標志遮擋模型研究

2.1 門架式標志遮擋臨界點分析

對于門架式標志，車輛之間的距離以及前車的高度，是決定遮擋臨界點的兩個主要因素。跟車距離越近，前車的高度越高，則后車駕駛?cè)藛T視線被遮擋的臨界距離越長，臨界點出現(xiàn)的時間越早，如圖1 所示。

圖1 門架式標志情況下駕駛?cè)艘暰€恰好被遮擋示意圖

2.2 大型車輛對遮擋率的影響

在正常行駛狀態(tài)，汽車和貨車均在各自的車道內(nèi)行駛，對于門架式標志牌幾乎不存在遮擋的情況。但是如果貨車進入了客車道，對后方汽車駕駛?cè)藛T的視線造成了遮擋，遮擋時間會受到輛車相對速度、間隔距離以及前方貨車高度等因素的影響。在模型試驗中，選取了貨車混入率和視線遮擋率兩個指標進行觀察，試驗結(jié)果如表2 所示。

表2 不同貨車混入率對駕駛?cè)藛T視線遮擋概率的影響

結(jié)合表2，混入客車道的貨車數(shù)量越多，相同交通量的情況下，對后方駕駛?cè)藛T視線遮擋的概率越高。

3 對于標志遮擋的技術(shù)處理方案

3.1 增加視認距離

3.1.1 調(diào)整標志牌的偏轉(zhuǎn)角度。對于安裝在道路一側(cè)的標志牌。右側(cè)車道的貨車會對左側(cè)車道的汽車駕駛?cè)藛T視線造成遮擋。為了改變這一情況，可以通過調(diào)整標志牌偏轉(zhuǎn)角度的方式，達到增加視認距離的目的。正常情況下，標志牌與高速公路的行車方向為垂直關(guān)系。通過調(diào)整其偏轉(zhuǎn)角度，使得標志牌向內(nèi)側(cè)車道偏移，從原來的直角關(guān)系變成銳角關(guān)系。這樣一來，高速公路內(nèi)側(cè)車道上的汽車駕駛?cè)藛T，就獲得了更遠的視認距離，從而提前獲取標志牌上的信息，解決了遮擋問題。

3.1.2 對偏轉(zhuǎn)角度進行詳細計算。理論上來說，讓標志牌與行車線之間的角度小于90°，有助于增加視認距離。但是如果兩者之間的角度太小，也會對外側(cè)車道的視認距離造成影響。因此如何協(xié)調(diào)內(nèi)外車道的視認距離就成為調(diào)整偏轉(zhuǎn)角度時必須要思考的問題。以雙向八車道高速公路為例，路側(cè)標志牌與汽車駕駛?cè)藛T的視認關(guān)系如圖2 所示。

圖2 路側(cè)標志與駕駛?cè)藛T的視認關(guān)系

正常情況下，駕駛?cè)藛T與標志牌之間的入射角α 計算公式如下：

上式中，H1 是標志牌與路面之間的距離，H2 是駕駛?cè)藛T視線高度，W 是駕駛?cè)藛T與標志牌之間的水平距離，L 是視認距離。

將標志牌偏轉(zhuǎn)后，偏轉(zhuǎn)角α 后的計算公式如下：

上式中，θ 為標志牌偏轉(zhuǎn)角度。通過該公式可以計算出讓駕駛?cè)藛T獲得最大視認距離的最佳偏轉(zhuǎn)角度。

3.2 簡化標志牌板面

高速公路上行車速度較快，以左側(cè)車道為例，正常行駛速度在110-120km/h。這種情況下留給駕駛?cè)藛T觀察交通標志牌的時間很短。為了保證駕駛安全，駕駛?cè)藛T的視線在標志牌上停留的時間不得超過1 秒鐘。因此，如果標志牌的板面信息過于復(fù)雜，會增加駕駛?cè)藛T的閱讀時間和視線停留時間。簡化標志牌板面的方式有多種，比較常規(guī)的方式是用符號代替文字，駕駛?cè)藛T能夠一目了然的獲取標志牌上的信息，同等情況下閱讀時間可以節(jié)約30%-50%。還有一種方法是更改字體大小，將重點信息的字體加粗、加大，方便駕駛?cè)藛T掌握關(guān)鍵信息。

3.3 科學(xué)設(shè)置標線與標記

3.3.1 路面文字標記。標志牌被遮擋導(dǎo)致駕駛?cè)藛T無法讀取其信息，可以設(shè)計地面文字標志進行彌補。如圖3 所示。

需要注意的是，地面文字標記的使用位置通常是靠近出口。一方面可以起到提醒作用，另一方面也方便駕駛?cè)藛T根據(jù)地面文字信息作出判斷，及時進行變道，防止錯過高速公路的出口。

圖3 地面文字標記

3.3.2 變道軌跡導(dǎo)向。輕微振動標線是接近路口時常用的一種標志，可以起到提醒駕駛?cè)藛T的作用。這類表現(xiàn)有白色、紅色兩種，車輛駛過時會產(chǎn)生輕微顛簸，讓駕駛?cè)藛T注意前方道路信息，以免錯過出口。在設(shè)計輕微振動標線時，要重點關(guān)注其標線之間的間距以及高度，間距太小、高度太低，振動效果差，起不到提醒作用；間距太大，高度太高，會導(dǎo)致車輛過于顛簸，有可能引起行車安全事故。變道軌跡導(dǎo)向還可以與路側(cè)標志配合使用，也是解決標志牌遮擋的一種有效措施。如圖4 所示。

圖4 變道導(dǎo)向線示意圖

3.4 適量增加交通標志數(shù)量

適當(dāng)增加標志牌的數(shù)量，可以防止因為駕駛?cè)藛T疏忽大意或者是標志牌內(nèi)容過于復(fù)雜而導(dǎo)致信息獲取失敗的情況。當(dāng)然，出于成本等方面的考慮，對于標志牌的數(shù)量和密度也要加以控制。目前常見的增加標志牌方案有兩種：其一是在高速公路中央隔離帶設(shè)置交通標志。這樣就充分照顧到左側(cè)車道駕駛?cè)藛T獲取標志牌信息的需求。其二是在路側(cè)同一位置進行重復(fù)標志的設(shè)置。相同兩塊標志牌之間的距離可以為200-500m，這樣駕駛?cè)藛T如果錯過了第一塊標志牌，還可以從相同的第二塊標志牌上獲取信息，也是一種解決標志牌遮擋的有效方法。

4 結(jié)論

駕駛?cè)藛T在高速公路上行車時，經(jīng)常會遇到標志牌被遮擋的情況。在沒有掌握標志牌信息的情況下，很有可能出現(xiàn)超速、錯過出口等情況。本文通過試驗?zāi)M，分析了交通量、行車速度等因素對于標志牌遮擋的影響。隨后從簡化標志牌板面、增加視認距離、科學(xué)設(shè)置標線與標記等方面，提出了多種實用性較強的解決方案。在實際處理遮擋問題時，可以根據(jù)具體情況科學(xué)選擇處理方案，保證駕駛安全。