潘逸煒 王計(jì)平

摘要：近年來(lái)，由于機(jī)動(dòng)車(chē)撞擊道路限高設(shè)施造成的傷亡事故屢現(xiàn)報(bào)端，而我國(guó)道路限高設(shè)施本身就存在較大隱患。文章通過(guò)梳理現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范、對(duì)比國(guó)內(nèi)外限高系統(tǒng)實(shí)例，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前我國(guó)限高設(shè)施存在管理混亂、標(biāo)準(zhǔn)模糊、規(guī)劃失當(dāng)?shù)葐?wèn)題，進(jìn)而提出人性化設(shè)計(jì)方法和規(guī)范的管理手段，以期為限高系統(tǒng)改善提供有益的參考，提升城市道路的安全性。

關(guān)鍵詞：限高系統(tǒng);人性化設(shè)計(jì);防撞系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）04-0064-03

Abstract：Casualties caused by vehicles hitting overhead height limit facilities have been frequently reported recently， and hidden dangers lurk in such facilities.By combing the current design code and comparing with the examples at home and abroad， this paper holds that the current height limit facilities in China have problems of management confusion， standard ambiguity and improper planning.In order to provide bene?cial reference and improve traf?c safety， humanization design methods and standardized management means are further pointed out.

Key Words：Height restricting system;Humanization design;Collision avoidance system

近年來(lái)，隨著城市的發(fā)展，許多城市道路開(kāi)始采取限高措施，但因車(chē)輛誤撞限高桿造成的傷亡事故也不斷增加，給出行者的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大隱患。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于限高桿自身不符合規(guī)范或標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤所導(dǎo)致的事故占到全部事故的52%[1]，可見(jiàn)限高桿的設(shè)計(jì)本身亟待改善。作為城市公共基礎(chǔ)設(shè)施，限高系統(tǒng)不僅要起到高度警示作用，而且要在超限車(chē)輛通過(guò)時(shí)盡可能不損壞車(chē)輛和限高設(shè)施，使駕駛員意識(shí)到超高后還有彌補(bǔ)的機(jī)會(huì)，同時(shí)還應(yīng)控制成本以適應(yīng)大規(guī)模推廣。

在規(guī)劃管理層面，限高設(shè)施缺少統(tǒng)一、規(guī)范的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，難以適應(yīng)日新月異的城市道路變化及緊急救援工作。2018年9月20日和9月22日，河北邢臺(tái)兩次發(fā)生限高桿阻礙消防車(chē)通行的事件，影響搶險(xiǎn)工作。目前學(xué)界對(duì)于道路限高系統(tǒng)的關(guān)注度較低，對(duì)于其設(shè)計(jì)方法的研究更是寥寥無(wú)幾，因此，對(duì)限高防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和規(guī)劃管理的研究有著迫切的需求。

1限高系統(tǒng)的設(shè)置背景

1.1道路限高系統(tǒng)的意義和規(guī)范

限高系統(tǒng)的作用主要有兩種，一種用來(lái)限制通過(guò)車(chē)輛高度的保護(hù)措施，廣泛設(shè)置于上跨橋梁和隧道入口處，起到保護(hù)高架橋和隧道結(jié)構(gòu)不被車(chē)輛撞擊的作用;另一種設(shè)在普通城市道路，目的是防止大型載重貨車(chē)破壞道路，或阻止大型車(chē)輛進(jìn)入某段區(qū)域。

殷國(guó)安（2018）指出，我國(guó)限高桿的設(shè)計(jì)、安裝和管理都缺乏明確規(guī)定，以至于標(biāo)準(zhǔn)不一，因地而異[2]。周嘉懿（2017）認(rèn)為，限高桿相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)“存在大而空的問(wèn)題”，這導(dǎo)致原本保障安全的限高桿反而成為了“道路隱患”[1]。美國(guó)和英國(guó)的道路交通規(guī)范中都沒(méi)有對(duì)限高架的剛性規(guī)定，但對(duì)于限高標(biāo)志、設(shè)立位置、尺寸及限制高度都有嚴(yán)格規(guī)定[3]，相比之下，我國(guó)對(duì)于道路限高在數(shù)據(jù)上的規(guī)定模棱兩可，同時(shí)缺少對(duì)于設(shè)立位置、尺寸的相關(guān)規(guī)范。

現(xiàn)行《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了適合各種機(jī)動(dòng)車(chē)通行的城市道路最小凈高為4.5m，僅適合小客車(chē)通行的道路最小凈高3.5m，非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道最小凈高2.5m[4]?！豆方煌ò踩O(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D81-2017）和《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81-2017）是目前僅有的對(duì)限高架設(shè)計(jì)的規(guī)范，其中指出凈空小于4.5m時(shí)可設(shè)限高架，“上跨橋或隧道內(nèi)凈空小于2.5m時(shí)宜設(shè)置限高架”[5]。事實(shí)上，除了極少數(shù)特殊結(jié)構(gòu)外，凈高小于2.5m本就已經(jīng)不適合作為規(guī)范的車(chē)道或人行道了。該規(guī)范還規(guī)定了限高架的立面色彩、滿足應(yīng)急通行和可升降設(shè)計(jì)，特別指出：“超高車(chē)輛碰撞限高架時(shí)，限高架構(gòu)件及其脫離件不得侵入車(chē)輛乘員艙”，明確了設(shè)計(jì)上要降低超高車(chē)輛誤撞而傷人的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2限高的警示與容錯(cuò)

限高系統(tǒng)的目的在于警示駕駛員注意前方可通行高度，駕駛員在看到限高標(biāo)志后應(yīng)該判斷本車(chē)是否能夠通行，超限車(chē)輛駕駛員應(yīng)有足夠時(shí)間做出反應(yīng)并選擇其他車(chē)道。這就要求限高標(biāo)志與限高架之間有一段距離，其長(zhǎng)度應(yīng)與路段限速成正比。但目前大部分限高系統(tǒng)都將限高標(biāo)志與剛性限高桿設(shè)在一起，使超限車(chē)輛駕駛員的反應(yīng)時(shí)間很短，在意識(shí)到超高后只能及時(shí)停車(chē)而無(wú)法變道離開(kāi)，只能通過(guò)倒車(chē)后退尋找其他路口，造成交通阻塞，存在發(fā)生車(chē)禍的潛在危機(jī)，限高系統(tǒng)難以發(fā)揮真正的警示作用。

目前，大多數(shù)限高桿都只設(shè)剛性物理限高桿，一旦駕駛員誤判誤撞，就直接導(dǎo)致車(chē)輛損壞甚至危及乘客生命，這類(lèi)事故屢見(jiàn)不鮮。如果限高系統(tǒng)能夠提供一定的容錯(cuò)范圍，許多事故就能避免。容錯(cuò)則是通過(guò)交通設(shè)施設(shè)計(jì)對(duì)駕駛員非惡意的失誤行為提供保護(hù)[6]，例如道路護(hù)欄就是一種典型的具有容錯(cuò)能力的設(shè)施，既保護(hù)了非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道的安全，又減輕了因車(chē)輛失控造成對(duì)乘客的傷害。對(duì)于限高設(shè)施而言，橋梁涵洞前設(shè)限高桿的初衷在于保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)，超限車(chē)駕駛員如果能在誤判的情況下認(rèn)識(shí)到錯(cuò)誤并及時(shí)彌補(bǔ)，達(dá)到了限高系統(tǒng)的目的，同時(shí)還能保護(hù)車(chē)輛和乘客安全，符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范。

隨著物流和客運(yùn)需求的大幅增長(zhǎng)，目前我國(guó)載貨汽車(chē)數(shù)量已超過(guò)1500萬(wàn)輛，大型客車(chē)的數(shù)量也在持續(xù)增加。同時(shí)，一名駕駛員常常會(huì)駕駛尺寸不同的車(chē)輛，很可能對(duì)車(chē)輛的實(shí)際高度并不熟悉。對(duì)于長(zhǎng)途運(yùn)輸而言，駕駛員往往更關(guān)注于路況和限速，不一定完全了解各地的限高情況，因此，應(yīng)盡可能通過(guò)道路電子警示監(jiān)控超高，方便駕駛員直觀發(fā)現(xiàn)并在錯(cuò)誤釀成前及時(shí)采取措施。

2限高設(shè)施設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81-2017）指出：“限高架分為警示限高架和防撞限高架兩類(lèi)”[7]，前者是柔性結(jié)構(gòu)，超出限高的車(chē)輛仍能通過(guò);而后者則是剛性結(jié)構(gòu)，避免車(chē)輛撞擊結(jié)構(gòu)物。細(xì)則還指出，建議參考國(guó)外形式，在剛性防撞限高架前設(shè)置柔性警示限高架。

國(guó)內(nèi)當(dāng)前大部分限高架設(shè)計(jì)只關(guān)注了道路橋梁的結(jié)構(gòu)安全，卻忽略了駕駛員和乘客的生命安全。首先，限高設(shè)施存在私設(shè)、不規(guī)范等現(xiàn)象。由于道路管理主體的多元，限高系統(tǒng)的設(shè)置有明顯差異，一些村道為了防止大型車(chē)輛碾壓道路私自設(shè)立限高桿，以至于阻礙消防車(chē)的通行。限高桿實(shí)際高度低于標(biāo)識(shí)數(shù)字的情況也屢屢出現(xiàn)，造成在限高范圍內(nèi)的車(chē)輛撞擊限高桿。

其次，限高設(shè)施設(shè)計(jì)多樣，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)規(guī)范，限高架立面色彩為“黃黑相間”，但實(shí)際則是既有黃黑色，又有紅色、橙色、紅白相間、藍(lán)白相間等等，條紋式樣更是千差萬(wàn)別。

第三，限高桿高度低于城市道路最小凈高。目前我國(guó)限高架沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn)，從1.85m到4.5m間各種限高都可見(jiàn)，但根據(jù)規(guī)范城市道路最小凈高為2.5m，機(jī)動(dòng)車(chē)道最小凈高3.5m，因此2.5m以下的限高本來(lái)就不成立。

近年來(lái)，一些城市道路開(kāi)始采用可升降式限高架，即兩側(cè)支撐架內(nèi)側(cè)裝有滑道，橫架受電力控制可上下移動(dòng)，在需要限流時(shí)就降低到一定高度。這種限高架往往附帶電子面板，警示駕駛員路段限高。但在實(shí)際使用中，由于大型車(chē)輛駕駛員難以熟悉限流時(shí)間，道路又不能提供超限車(chē)輛導(dǎo)流車(chē)道，因此并不十分完善。少數(shù)道路還采用了具有自動(dòng)預(yù)警功能的限高架，即借助激光、紅外線或超聲波等設(shè)備測(cè)定車(chē)輛的高度，并及時(shí)通過(guò)橫架上的預(yù)警燈向駕駛員發(fā)出警告。

在國(guó)外，近年來(lái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)無(wú)線信號(hào)收發(fā)器確定車(chē)輛總高度，可以探測(cè)車(chē)輛和車(chē)頂其他物體（天線、車(chē)頂架、車(chē)頂運(yùn)輸物等）的組合高度，進(jìn)而模擬車(chē)輛畫(huà)像，計(jì)算能否順利通過(guò)。當(dāng)整體高度超過(guò)限高時(shí)，設(shè)備會(huì)發(fā)出警報(bào)[8]。這類(lèi)限高系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于能夠精準(zhǔn)判斷整體高度，但成本高昂，恐難以在國(guó)內(nèi)普及。

3限高系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)

馬克思曾指出：“人是全部人類(lèi)活動(dòng)和全部人類(lèi)關(guān)系的本質(zhì)、基礎(chǔ)”[9]。限高系統(tǒng)作為公共交通設(shè)施，其設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步關(guān)注人的生命安全，以人的需求為中心，協(xié)調(diào)剛性限高和道路安全間的矛盾。

3.1防撞緩沖措施

將結(jié)合防撞警示和剛性防撞架相結(jié)合，配合標(biāo)識(shí)牌、減速路面等，能夠形成一段防撞緩沖路段，幫助駕駛員及時(shí)發(fā)現(xiàn)超高并避免撞擊。道路限高系統(tǒng)建議依次設(shè)置限高標(biāo)志、警示限高設(shè)備、警示燈和物理限高架，各設(shè)施之間都相隔一定距離以保證駕駛員有足夠的反應(yīng)時(shí)間。本著低成本和低維護(hù)的原則，本節(jié)以一段通過(guò)橋洞道路的限高系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，探討防撞緩沖設(shè)計(jì)方法。

設(shè)計(jì)路段限高4m，單向三車(chē)道，允許消防車(chē)通行，部分雙層巴士和大型貨車(chē)不能通過(guò)。在進(jìn)入限高系統(tǒng)前，大型車(chē)輛將被引導(dǎo)在最右側(cè)車(chē)道行駛，保證一旦超高能有足夠時(shí)間變?nèi)氤捃?chē)匝道。駕駛員首先看到限高標(biāo)志，然后經(jīng)過(guò)紅外線測(cè)高儀的監(jiān)測(cè)。紅外線信號(hào)源高度為4m，水平發(fā)出信號(hào)，當(dāng)通過(guò)車(chē)輛在限定高度以內(nèi)，信號(hào)傳輸不受影響，一旦超出限高，信號(hào)即受到阻礙，立刻通過(guò)處理器反饋在前方的警示燈上。經(jīng)過(guò)紅外線測(cè)高儀后，最右側(cè)增加了一條匝道，這條匝道為超限車(chē)出口，駕駛員一旦看到車(chē)道上方信號(hào)燈變紅，便可以及時(shí)向右變道駛出路段，而在其余三條車(chē)道前方則設(shè)有物理剛性限高架，用來(lái)保護(hù)上部橋梁結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。

在緩沖路面設(shè)計(jì)上局部采用彩色防滑減速路面，通過(guò)車(chē)輛震動(dòng)使車(chē)速降低，同時(shí)暗示駕駛員注意觀察路段標(biāo)志。這種路面防滑和耐壓性能較好，即使夜間同樣易見(jiàn)。紅外線測(cè)高儀與剛性物理限高架間相隔距離（D）與道路限速（v）正相關(guān)，且與駕駛員反應(yīng)時(shí)間（RT）和變道時(shí)間（t）相關(guān)，因此應(yīng)滿足D≥v×（RT+t）。在正常情況下，駕駛員對(duì)選擇判斷的反應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)約為0.543s[6]，警示燈可以縮短反應(yīng)時(shí)間。另外，由于在進(jìn)入限高系統(tǒng)前大型車(chē)輛已被引導(dǎo)到最右側(cè)車(chē)道，因此在意識(shí)到超高后駕駛員只需要向右變一道即可進(jìn)入超限車(chē)匝道，合理的變道時(shí)間可以控制在10s以內(nèi)。

3.2物理限高桿設(shè)計(jì)

剛性物理限高桿是車(chē)輛進(jìn)入限高路段前的最后一道屏障，必須阻攔超高車(chē)輛通過(guò)，國(guó)內(nèi)大部分路段都為剛性限高桿或限高架。國(guó)外的物理限高桿主要有水平固定式、可旋轉(zhuǎn)式和上下活動(dòng)式三類(lèi)，后兩者在超限車(chē)輛通過(guò)時(shí)發(fā)生撞擊后仍可駛過(guò)，對(duì)車(chē)輛和限高桿自身?yè)p害小，但沒(méi)能真正起到保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的作用。對(duì)于不以保護(hù)路橋?yàn)槟康牡膭傂晕锢硐薷邨U本身就存在很大的安全隱患，不建議設(shè)置。

在結(jié)合警示系統(tǒng)的情況下，交通設(shè)施已經(jīng)為駕駛員提供了足夠的容錯(cuò)空間，因此物理限高桿可以保持剛性構(gòu)造。某些路段如果建設(shè)條件不允許，只能設(shè)置一道限高桿，那么可以借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)設(shè)立可轉(zhuǎn)動(dòng)的限高桿，一旦受到撞擊，鎖栓隨即脫落，桿體開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)觸發(fā)聲光警報(bào)[10]。

3.3限高聯(lián)動(dòng)與導(dǎo)航提醒

要避免車(chē)輛超高，除了采用交通設(shè)施外，還可以向大型車(chē)輛推廣安裝在車(chē)輛上的防撞感應(yīng)設(shè)備。駕駛大型車(chē)輛往往存在一定范圍的視線“盲區(qū)”，這也是發(fā)生誤撞的高危區(qū)，如果“盲區(qū)”情況能夠及時(shí)被駕駛員掌握，就能有效降低事故的發(fā)生。

對(duì)于載貨卡車(chē)而言，車(chē)廂部分常會(huì)高于車(chē)頭，而車(chē)廂就更容易與限高桿發(fā)生碰撞，對(duì)于雙層巴士來(lái)說(shuō)，一些事故的起因在于駕駛員習(xí)慣駕駛單層巴士，忘記了自己所駕駛的是雙層車(chē)，由此造成二層被限高桿“削頂”。筆者建議在大型車(chē)輛最高處前方安裝測(cè)距裝置，一旦有物體進(jìn)入預(yù)設(shè)的警報(bào)距離內(nèi)，立即以聲光形式呈現(xiàn)在汽車(chē)中控臺(tái)，或者實(shí)現(xiàn)自動(dòng)緊急制動(dòng)（見(jiàn)圖2）。

另一方面，目前GPS導(dǎo)航已經(jīng)全面普及，它們是駕駛員在陌生路段選擇路線的好幫手。大部分導(dǎo)航設(shè)備都已實(shí)現(xiàn)車(chē)速監(jiān)測(cè)、路況預(yù)報(bào)、違章拍照警報(bào)等功能，但很少能將道路限高數(shù)據(jù)納入提示范圍。極少數(shù)導(dǎo)航軟件擁有大貨車(chē)導(dǎo)航模式，但限高、限寬、限重、限行數(shù)據(jù)不完善，更新不及時(shí)，在實(shí)際使用中并沒(méi)有給駕駛員帶來(lái)真正的便利。如果道路限高等數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)公布，同時(shí)與導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共享，就能讓大型車(chē)輛駕駛員根據(jù)自身情況選擇合適路線，避開(kāi)限高障礙。

4道路限高系統(tǒng)的規(guī)劃建議

我國(guó)當(dāng)前限高系統(tǒng)存在的問(wèn)題，其根本原因在于在關(guān)注交通設(shè)施建設(shè)的同時(shí)忽視了科學(xué)的道路交通規(guī)劃。大部分限高架事故并非發(fā)生在通過(guò)道橋的路段，而是在普通道路上，這些限高架的設(shè)立并非出于保護(hù)設(shè)施的目的，而是僅僅為了管控大型車(chē)輛通行。事實(shí)上，道路限高標(biāo)準(zhǔn)的制定在規(guī)劃層面上的歸屬模棱兩可，城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)相對(duì)更關(guān)注于宏觀的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、道路系統(tǒng)布置即微觀的道路斷面、路幅寬度、景觀等，并沒(méi)有將可通過(guò)高度列入必須考慮的范疇。

由于規(guī)劃道路系統(tǒng)的不完善，城市用地布局和開(kāi)發(fā)的不均衡，大量人流涌入城市中心區(qū)，導(dǎo)致交通擁堵和環(huán)境惡化[11]。管理部門(mén)為了緩解擁堵、降低污染，進(jìn)而在進(jìn)入中心區(qū)的道路上設(shè)立限高架以禁止大貨車(chē)通行，但這種“一刀切”的方式顯然缺乏理性，其原因有以下四點(diǎn)：

第一，小轎車(chē)數(shù)量過(guò)多是導(dǎo)致城市擁堵的主要原因，可持續(xù)的城市交通系統(tǒng)應(yīng)一方面鼓勵(lì)居民采取公共交通方式，另一方面通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)城市功能進(jìn)行疏導(dǎo);第二，越來(lái)越多的大貨車(chē)都已采用清潔燃料，在汽車(chē)年檢中排放檢測(cè)也已經(jīng)包含在內(nèi)，因此以降低污染為由設(shè)立限高架不甚合理;第三，限高架通過(guò)高度控制來(lái)篩選車(chē)型，事實(shí)上也阻礙了大客車(chē)通行，但是各城市道路都幾乎沒(méi)有對(duì)大型客車(chē)的限制性規(guī)定;第四，相當(dāng)一部分限高標(biāo)志和限高架附近缺少超限車(chē)出口，為超限車(chē)輛的離開(kāi)帶來(lái)了困難。

基于以上幾點(diǎn)，筆者對(duì)道路限高規(guī)劃提出四點(diǎn)建議：第一，逐步推進(jìn)將道路限高規(guī)劃納入城市道路系統(tǒng)規(guī)劃中，合理分配車(chē)流量，提高安全性和通行能力，以期改善限高架“各自為政”的現(xiàn)狀;第二，對(duì)于因路橋造成的限高，建議結(jié)合警示限高和物理限高措施，采取人性化設(shè)計(jì)方法;對(duì)于道路管制的限高，建議不再采用剛性物理限高桿，而可以通過(guò)警示牌、電子監(jiān)控拍照等形式管理;第三，我國(guó)應(yīng)加快制定對(duì)限高設(shè)施統(tǒng)一、科學(xué)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范管理主體;第四，限高系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要既考慮“堵”又考慮“疏”，設(shè)立限高架的同時(shí)須開(kāi)辟超限車(chē)疏導(dǎo)道。

5結(jié)語(yǔ)

道路是城市的血管，人性化的交通設(shè)施設(shè)計(jì)是城市可持續(xù)發(fā)展的保證。在近來(lái)多起事故發(fā)生后，當(dāng)前限高系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的不足已經(jīng)暴露無(wú)遺，只有正視問(wèn)題并加以改善，才能真正保障城市的安全有序。在科技高速發(fā)展的今天，比起自動(dòng)抓拍、人臉識(shí)別、測(cè)速照相等交通設(shè)備，高度監(jiān)測(cè)警示系統(tǒng)的成本并不高昂，但卻能有效提高駕駛?cè)蒎e(cuò)能力，降低類(lèi)似傷亡事故的發(fā)生率，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和參考價(jià)值。另一方面，通過(guò)科學(xué)規(guī)劃、合理引導(dǎo)、導(dǎo)航聯(lián)動(dòng)、道路監(jiān)控，逐步取消非路橋道路上的限高架，才能真正實(shí)現(xiàn)“城市血管”的通暢健康。

本文系上海市設(shè)計(jì)學(xué)Ⅳ類(lèi)高峰學(xué)科開(kāi)放基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：DB18107）的資助研究成果。

參考文獻(xiàn)

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