官陽
近年來,我國對標(biāo)線的安全作用越來越重視,但是因為標(biāo)線質(zhì)量不好控制或沒有水下反光標(biāo)線,很多地方開始借助在路面安裝反光凸起路標(biāo)來輔助標(biāo)線的引導(dǎo)功能。特別是廣大農(nóng)村地區(qū),照明條件有限,道路標(biāo)線施工養(yǎng)護(hù)不便,可以快速簡便粘貼于路面的凸起路標(biāo)和平面路標(biāo),有更加廣闊的應(yīng)用需求。
關(guān)于凸起路標(biāo)如何安裝、控制間距以及對車速的影響等,目前國內(nèi)的具體技術(shù)研究做指導(dǎo)和說明都很有限。事實上,凸起路標(biāo)是國際上的一個常見做法,也有很多相關(guān)的技術(shù)研究報告和使用指南。本文就從技術(shù)角度,介紹凸起路標(biāo)的正確用法。
凸起路標(biāo)(Raised Pavement Marker),業(yè)內(nèi)習(xí)慣稱為道釘,有反光、內(nèi)部照明和不反光三種形式,最流行的是反光凸起路標(biāo),它是一種重要的安全設(shè)施,用來輔助增強(qiáng)標(biāo)線的視認(rèn)性甚至替代標(biāo)線完成交通控制。其最大的優(yōu)點是在路平面之上有個很小的垂直高度,在路面有水膜時,不易被水阻擋,可以為駕駛?cè)颂峁└玫囊曈X引導(dǎo)。特別是反光凸起路標(biāo),因為迎向交通流方向的小立面上裝有反光片或本身就是玻璃球制作的,可以反射汽車燈光,給駕駛?cè)颂峁└訙?zhǔn)確的視距和方向性,其中反光片型凸起路標(biāo)還有向駕駛?cè)颂峁┬旭偡较蛘_信息的作用(其他方向會無法獲得反光)。在美國的國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究報告里,有一系列對凸起路標(biāo)詳細(xì)的技術(shù)要求,本文提取其中的重點,逐一介紹。
凸起路標(biāo)的基本要求
凸起路標(biāo),作為輔助和替代標(biāo)線完成行車軌跡定位的參照物,其顏色必須與所要輔助或替代的標(biāo)線顏色一致,無論白天還是黑夜。這是最基本的要求。
反光凸起路標(biāo)面向反方向交通流的一側(cè),可以是紅色的。如果駕駛?cè)丝吹铰访嫔嫌型蛊鹇窐?biāo)的紅色光,要意識到自己已經(jīng)錯誤駛?cè)肓四嫘小?/p>
所以紅色凸起路標(biāo)雖然有紅色反光片,但是不應(yīng)該被正確行駛的駕駛?cè)丝吹健?/p>
反光凸起路標(biāo)或內(nèi)部照明型凸起路標(biāo),可以用在隆起的緣石型中央隔離帶、分離島頭的前端路面上,也可以用在緣石平面之上。
反光凸起路標(biāo)或內(nèi)部照明型凸起路標(biāo)有單向形式和雙向形式兩種。雙向的可以配合面向的車流方向展示不同的顏色。
藍(lán)色凸起路標(biāo)有時在路面上用來幫助應(yīng)急人員快速找到消防栓。
重要的一點是,內(nèi)部照明型凸起路標(biāo),應(yīng)該是亮度穩(wěn)定持續(xù)的而不得閃爍。閃爍型凸起路標(biāo)是被用作道內(nèi)路面警示燈使用的,而不是標(biāo)線,標(biāo)線的作用是提供定位和軌跡參照,所以必須恒定。不能閃爍,其原因在本文后面提到閃爍率對速度的影響時會提及。
無補(bǔ)充照明時,無反光功能的凸起路標(biāo)不能獨立用來替代道路標(biāo)線。凸起路標(biāo)的方向配置應(yīng)該是把正確的方向信息最大化地提供給用路者,并且設(shè)法使用路者對行車方向的困惑最小化。凸起路標(biāo)的方向配置,還要考慮因為路標(biāo)的可視角度錯置導(dǎo)致的用路者方向困惑問題。
凸起路標(biāo)的間距與位置
凸起路標(biāo)的一個重要作用是補(bǔ)充甚至替代標(biāo)線,為車輛提供定位和運動軌跡的參照,所以保持線性的視覺感受非常重要。這就涉及到了路標(biāo)的間距。
凸起路標(biāo)的間距,受到三種不同使用目的影響:(1)輔助強(qiáng)化標(biāo)線的定位信息,提升標(biāo)線的視認(rèn)性;(2)約束換道行為和強(qiáng)化謹(jǐn)慎駕駛的提示作用;(3)替代標(biāo)線完成交通控制。
從凸起路標(biāo)相對于標(biāo)線的安裝位置說,主要有兩種,一種是在所輔助標(biāo)線的車道的內(nèi)側(cè),緊挨著標(biāo)線(距離約5~7厘米),一種是在標(biāo)線的縱斷面前緣或后緣,或者是虛線長度的中間。
為輔助雙線的定位視覺,而不需要約束跨線行為時,則只安裝在雙線之間安裝。在需要強(qiáng)化傳遞有變線約束的時候,會加大密度,并在雙黃線的雙外側(cè)對稱安裝。在輔助寬標(biāo)線時,要在標(biāo)線的兩側(cè)對稱安裝,以勾勒標(biāo)線的寬度,強(qiáng)化視覺效果。
下面介紹輔助和強(qiáng)化標(biāo)線視認(rèn)性、約束跨線行為的安裝方式。
行車道標(biāo)線是斷續(xù)的虛線,提供的是一種閃爍率,以便駕駛?cè)丝梢酝ㄟ^視覺獲得進(jìn)程感,感受速度,預(yù)判軌跡,確認(rèn)車距。凸起路標(biāo)的設(shè)置間距,要充分考慮這種閃爍率(也就是單位時間里看到凸起路標(biāo)的頻率)對駕駛行為的影響。有研究顯示,其稀疏程度,會對車速有影響,特別是如果當(dāng)凸起路標(biāo)對車道輪廓的描述不充分時(布設(shè)間距過大),可能會誘使駕駛?cè)思铀佟?/p>
按照美國的聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn),典型的行車道標(biāo)線(斷續(xù)標(biāo)線)一組長度是12.2米,其中空檔是9.1米,白色實線是3.1米,虛實比是3:1。在設(shè)定凸起路標(biāo)的間距時,這個基礎(chǔ)長度很重要,被稱作N值,也就是虛實線一組的長度距離,它是凸起路標(biāo)的間距計算基礎(chǔ)。(數(shù)據(jù)來源:道路邊界輪廓實務(wù)手冊,The Roadway Delineation Practices Handbook)。
我國最常見的標(biāo)線組合是六九線,也就是6米實線9米空檔,虛線是15米。N值就是15米。最簡單的N值間距,即每段實線標(biāo)線的端頭安裝一個凸起路標(biāo),兩個之間的間距就是15米(相比美國,我國的標(biāo)線更耗涂料)。
中心線
在雙向雙車道的路上,輔助中心雙黃線:按照虛實線組合的N值,以2N,也就是24.4米為間距,在雙線的中間安裝。
輔助有一側(cè)可以借道超車的中心黃線,或者是雙車道中心線,以2N為間距,在虛線的中間空檔安裝。
在雙向雙車道的路上輔助允許雙向借道超車的中心黃虛線,以2N (24.4米)為間距,在虛線的中間空檔安裝。
在雙向雙車道上,輔助從允許雙向借道超車到禁止超車路段的中心線時,以2N(24.4米)為間距,在虛線的中間空檔安裝,同時,在出現(xiàn)雙實線的地方在雙實線雙向外側(cè)以N(12.2米)為間距安裝。
在多車道的雙向道路上輔助雙實黃線,以N(12.2米)為間距,在雙線的外側(cè)安裝,一般與實線保持50.8~76.2毫米(2~3英尺)的距離 (如圖3)。
行車道分道模式
輔助行車道分道線的凸起路標(biāo),通常以2N(24.4米)為間距,在兩根實線間的空檔安裝。除非另有規(guī)定的除外。
邊緣線模式
輔助道路左路側(cè)邊緣實線的安裝方式是按照以N(12.2米)為間距,在實線的內(nèi)側(cè)安裝,距離白色實線50.8~76.2 毫米(2~3 英尺)。
通常情況下,不用凸起路標(biāo)補(bǔ)充道路右側(cè)的邊緣線,除非右側(cè)有特殊的風(fēng)險元素,那么就需要安裝凸起路標(biāo)輔助標(biāo)線,這時的間距宜為6.1米(N/2),而且標(biāo)線也應(yīng)該在合理的距離內(nèi)有所加強(qiáng)。這些風(fēng)險元素主要是路側(cè)有護(hù)欄、樹木、設(shè)施立柱、橋梁欄桿、排水溝等,或者是車道外側(cè)緊鄰路邊緣障礙,車道有消失或者車道要變窄等。
在平面彎道上,如果彎道的曲線弧度小于3度,一般以2N(24.4米)為間距,如果弧度大于或等于3度,以N(12.2米)為間距,當(dāng)弧度大于或等于15時,以N/2(6.1米)為間距,當(dāng)弧度大于20度時,使用雙側(cè)凸起路標(biāo)的形式。
在直線段,使用凸起路標(biāo)做中心線或者車道邊界時,最大的間距是24.4米。用在半徑為200米的彎道(8~9度的弧度)上做中心線時,最大的間距是12.2米。
美國的“窄橋標(biāo)準(zhǔn)”(數(shù)據(jù)來源:道路邊界輪廓實務(wù)手冊,The Roadway Delineation Practices Handbook)規(guī)定,在雙車道農(nóng)村公路上,凸起路標(biāo)在中心線和邊緣線上間隔為每24.4 米 (80 英尺),在接近一座狹窄的橋梁時,間距降低到12.2 米 (40 英尺),以顯示路面寬度在下降。
在左轉(zhuǎn)車道上的用法(數(shù)據(jù)來源:道路邊界輪廓實務(wù)手冊,The Roadway Delineation Practices Handbook),對于三車道道路的連續(xù)中心左轉(zhuǎn)車道,在左轉(zhuǎn)車道外側(cè)用N值做凸起路標(biāo)的間距,在車道內(nèi)側(cè)用2N 值做間距;對于5車道中央的連續(xù)左轉(zhuǎn)彎車道,在左轉(zhuǎn)車道外側(cè)用N值做凸起路標(biāo)的間距,在車道內(nèi)側(cè)用2N 值做間距,同時在直行車道上也用2N 值做間距設(shè)置凸起路標(biāo)。
同時,在左轉(zhuǎn)車道兩側(cè)使用凸起路標(biāo)時,還要考慮在左轉(zhuǎn)車道與直行道分離段的最初30.5米(100英尺)不設(shè)置凸起路標(biāo),以便讓直行車無需跨越凸起路標(biāo)就駛?cè)胱筠D(zhuǎn)車道。
在交叉口路段,美國的標(biāo)準(zhǔn)是這樣規(guī)定的(數(shù)據(jù)來源:道路邊界輪廓實務(wù)手冊,The Roadway Delineation Practices Handbook):
在單向雙車道道路的交叉口上游的4N的距離開始,把路中線的凸起路標(biāo)的間距從N值降低一半到N/2;
在雙向雙車道道路的交叉口上游的4N的距離開始,把路中線的凸起路標(biāo)的間距從N值降低一半到N/2;
在雙向四車道道路的交叉口上游的4N的距離開始,把行車道線的凸起路標(biāo)的間距從N值降低一半到N/2;并將它們與路中線的凸起路標(biāo)位置對齊。
如果使用凸起路標(biāo)替代標(biāo)線,也就是不再畫標(biāo)線而只使用凸起路標(biāo)來完成控制呢?凸起路標(biāo)的間距要從視覺上模仿標(biāo)線的效果。
通常情況下,如果是替代斷續(xù)的虛線,要用凸起路標(biāo)做實線的部分,一般是采用3到5個凸起路標(biāo)均勻布設(shè)在實線長度內(nèi),間距不大于N/8。如果N不是24.4米,那么就按虛實長度比布設(shè)。虛實比是2:1的,使用3個;虛實比是3:1的,使用4個;虛實比是4:1,使用5個。
如果使用凸起路標(biāo)替代實線,路標(biāo)的間距應(yīng)該小于N/4。一般右側(cè)車道邊緣線不使用凸起路標(biāo),主要考慮到自行車的騎行安全和避免在雨夜時被駕駛?cè)苏`認(rèn)為外側(cè)還有機(jī)動車道。所以在路側(cè)邊緣線也需要安裝凸起路標(biāo),而且需要有工程評估,認(rèn)為路側(cè)邊緣線的定位對安全更重要,并且要加大密度,避免駕駛?cè)苏`判。
如果用凸起路標(biāo)替代點狀線,間距不應(yīng)該大約N/4,并且確保每段點狀線位置都有一個凸起路標(biāo)。
如果用凸起路標(biāo)替代寬標(biāo)線,用并排平行安裝兩個,顯示出寬度示意。
凸起路標(biāo)間距與車速的關(guān)系研究
凸起路標(biāo)的間距事關(guān)安全,應(yīng)該引起足夠的重視。上世紀(jì)七十年代,國際上陸續(xù)出現(xiàn)了一批研究,上段介紹的數(shù)據(jù)都是這類研究結(jié)果的綜合結(jié)論。這些研究,揭示了視覺感受與車速的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)(美國的艾倫報告Allen, R. W. et al. (1977). Drivers Visibility Requirements for Roadway Delineation, Vol. 1: Effects of Contrast and Configuration on Driver Performance and Behavior. Technical Report No. FHWA–RD–77–165. Washington, D.C.: Federal Highway Administration.),在動態(tài)條件下,車道輪廓的對比度閾值(黑白交錯)感受會降低,這種視覺斷續(xù)感(比如白色虛線形成的交錯感)的時間長度就是對比度閾值,也被翻譯為“閃爍率”,會隨著車速的提高而短,速度快到一定程度時,斷續(xù)感會消失,也就是專業(yè)上稱的“對比度閾值降低”到了極限,這時點連成了線,我們平常所說的車速飛快,路側(cè)的樹木連成了一排就是這個感受的一種描述方式。研究發(fā)現(xiàn),人會根據(jù)視覺的閃爍率感受自己的運動速度,而人能感受到的閃爍率最高是2.5 Hz,也就是每秒鐘感受到2.5個變化周期,如果達(dá)不到這個值時,人會覺得自己的運動速度還不夠快。當(dāng)凸起路標(biāo)的間距是12.2米(40英尺)時,為了能每秒鐘接收到2.5個閃爍周期,就需要駕駛?cè)艘?09.5 公里/小時的速度行進(jìn),這樣才能在每秒前進(jìn)30米的速度中感受到2.5個周期。如果凸起路標(biāo)的間距(頻閃的循環(huán)周期)減到7.3 米(24 英尺),這時速度為43.5公里/時就可以獲得同樣的閃爍率感受。所以,當(dāng)駕駛?cè)艘曈X感受到的閃爍率低時,會覺得自己的車速慢了而想要加速。因此當(dāng)凸起路標(biāo)的間隔加大后,駕駛?cè)藭驗榭吹竭h(yuǎn)點參照坐標(biāo)的延遲性而主動增加速度,以便能達(dá)到最高速的閃爍率感受。這是一種視覺傳遞的運動速度感。
這里有個題外話,按照2.5Hz的閃爍率思考我國的“六九線”,就會發(fā)現(xiàn),“六九線”的閃爍率如果是2.5Hz,也就是每秒37.5米,就需要車速達(dá)到135公里時速,這也是為什么我國流量低的公路上自由流車速會很高的原因之一,因為我國的6米線太長,輪換周期更長,駕駛?cè)说拈W爍率不升高,就不能獲得滿意的視覺高速度感。同理,用調(diào)整閃爍率的方法,比如輪廓標(biāo)、標(biāo)線和反光道釘?shù)拿芏?,其實可以影響車速?/p>
所以艾倫等人的研究建議,如果凸起路標(biāo)的間距縮小,也許會避免在不利的能見度條件下(這時閃爍率會延遲,視覺上覺得自己車速低了)導(dǎo)致的不適當(dāng)?shù)母咚?。研究結(jié)論建議把12.2 米的虛實線周期組合(9.2米虛+3.05米實)的3:1的周期改小,比如改為5:3,把一個組合降低到7.3米(4.6米虛+2.7米實),這樣在視距不佳的條件下,可以降低提高車速的欲望。應(yīng)對不良視認(rèn)天氣條件的降速要求,其實就是降低了閃爍率。凸起路標(biāo)的間距做標(biāo)線的對應(yīng)縮小。
為了在安全和節(jié)省成本之間平衡,各方面的研究一直與凸起路標(biāo)的理想間距有關(guān)。如果凸起路標(biāo)的間距太大,間隔則會太遠(yuǎn),導(dǎo)致無法向駕駛?cè)藗鬟f足夠的信息。所以后來就得出指南性意見,凸起路標(biāo)的最大間距不能超過24.4米,彎道上不能超過12.2米。在高速路的出口匝道附近的三角區(qū),如果三角區(qū)長度超過80米,兩側(cè)的凸起路標(biāo)間距可以是6.1米,如果不足80米,要使用3.05米的間距。
小結(jié)
凸起路標(biāo)的間距與要替代或補(bǔ)充的標(biāo)線形式保持對應(yīng)關(guān)系。越需要謹(jǐn)慎駕駛和抑制車速的地方,凸起路標(biāo)的間距應(yīng)縮小。標(biāo)準(zhǔn)做法是,凸起路標(biāo)組成的視覺連線N值應(yīng)該可以展現(xiàn)出對應(yīng)標(biāo)線的視覺組合效果。凸起路標(biāo)可以強(qiáng)化各種標(biāo)線的影響力甚至替代標(biāo)線完成交通控制。
上面介紹的凸起路標(biāo)的安裝方式和安全原理,從工藝和材質(zhì)角度,凸起路標(biāo)在近二三十年,也有了長足的進(jìn)步,不僅其安裝不再需要破壞路面,改為使用高強(qiáng)度工業(yè)粘膠就可以安裝,還出現(xiàn)了可以水下反光的平面路標(biāo),防鏟雪機(jī)的裝甲路標(biāo)等,讓交通工程師有了更多的選擇,為道路輪廓描述提供了更多的技術(shù)手段。