錢劭武, 俞 煒

(1.北京市公安局公安交通管理局, 北京 100037; 2.烏魯木齊市公安局交警支隊(duì)交通科，烏魯木齊 830023)

隨著我國(guó)城市交通的快速發(fā)展，交通矛盾日益突出. 為了給交通出行提供安全、快速、高效的服務(wù)，各大城市紛紛建設(shè)城市快速路系統(tǒng). 據(jù)統(tǒng)計(jì)已形成規(guī)模的城市快速路網(wǎng)，承擔(dān)著超過(guò)60%的城市道路交通流量，有效地疏解了城市中心區(qū)的交通壓力，在城市路網(wǎng)體系中發(fā)揮著骨干和支柱的作用.

由于我國(guó)已建設(shè)并投入運(yùn)行的城市快速路大多是由主干道分段、分期改建而成，往往其出入口間距普遍達(dá)不到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn). 盡管“GB5768.2—2009”“GB51038—2015”中對(duì)于城市快速路指路標(biāo)志設(shè)置都有明確的規(guī)定[1-2]，但在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中與快速路相匹配的指路系統(tǒng)仍存在著信息誤差多、連續(xù)性不強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)不一致等問(wèn)題.

本文以烏魯木齊市城市快速路出口指路標(biāo)志為例，分析近年來(lái)在該路上發(fā)生的交通事故，從應(yīng)用現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)參數(shù)、系統(tǒng)設(shè)置以及效果評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行研究，提出完善出口指路標(biāo)志的意見(jiàn)，為烏魯木齊市城市快速路指路系統(tǒng)改造提供依據(jù)，并為今后的研究與實(shí)踐提供參考.

1 烏魯木齊市城市快速路網(wǎng)的基本情況

烏魯木齊市2012年完成東外環(huán)、南外環(huán)高架路和克南高架路建設(shè)；2013年完成西外環(huán)、北外環(huán)高架路建設(shè)；2014年完成西虹高架路、西山快速路和溫泉高架路建設(shè)；2015年完成阿勒泰快速路建設(shè)；2016年完成三屯碑高架路建設(shè). 城市快速路網(wǎng)基本形成，城市快速路總長(zhǎng)度達(dá)到82 km. 共有23座立交橋，出入口179處，其中出口94處、入口85處. 城市快速路主路大部分為三上三下，雙向六條機(jī)動(dòng)車道. 流量最大的快速路為河灘快速路，高峰小時(shí)機(jī)動(dòng)車雙向流量為10 864輛/h；外環(huán)路流量最大的路段在東外環(huán)，高峰小時(shí)機(jī)動(dòng)車雙向流量為7 796輛/h.

2 烏魯木齊市快速路指路系統(tǒng)存在的問(wèn)題

2.1 不完整

指路標(biāo)志缺失. 例如西虹高架路與河灘快速路相交西向東出口缺少指路標(biāo)志；河灘快速路輔路與紅山路相交出口缺少指路標(biāo)志.

經(jīng)調(diào)查有12處出口未設(shè)置出口及出口預(yù)告標(biāo)志給交通安全帶來(lái)很大隱患.

指路信息缺失. 例如外環(huán)高架路出口標(biāo)志缺“紅山路”指路信息；河灘快速路出口指示信息不明確，無(wú)相應(yīng)指路信息.

2.2 不連續(xù)

例如蘇州路立交橋附近的昆明路出口，在昆明路出口前2 km、1 km、以及下一個(gè)出口預(yù)告標(biāo)志、0 km出口預(yù)告標(biāo)志均為“昆明路”，而到了出口三角端的出口指示標(biāo)志信息變?yōu)榱恕氨本┞贰保斐闪诵畔⒌牟贿B續(xù)、不統(tǒng)一.

外環(huán)路北環(huán)高架路由東往西方向，在蘇州路立交附近先后有“長(zhǎng)春路”和“昆明路”2個(gè)出口，由于2個(gè)出口間距較小，造成了從2 km的出口預(yù)告標(biāo)志開(kāi)始就出現(xiàn)了“長(zhǎng)春路”與“昆明路”出口預(yù)告標(biāo)志交替出現(xiàn)的情況，容易造成司機(jī)的信息誤判.

2.3 不系統(tǒng)

外環(huán)路北環(huán)高架南湖北路出口處，出口信息為“南湖北路”，在南湖北路出口處缺失指路標(biāo)志，而南湖北路距離河灘快速路只有350 m的距離，河灘快速路屬于A層信息，并且去往河灘快速路的出行需求明顯高于南湖北路的需求，因此出口處的信息應(yīng)改為“河灘快速路”，如圖1所示.

圖1 指路標(biāo)志信息選取不合理

節(jié)點(diǎn)信息預(yù)告存在重復(fù)，缺乏有效引導(dǎo)，圖2上排，在一處門架標(biāo)志上“西山路高架”和“克南高架”重復(fù)出現(xiàn)，只有2個(gè)信息，造成了版面浪費(fèi). 應(yīng)按照由遠(yuǎn)及近依次提示. 如圖2下排所示.

圖2 節(jié)點(diǎn)信息預(yù)告重復(fù)出現(xiàn)

2.4 不規(guī)范

同一條道路名稱不統(tǒng)一. 如“克拉瑪依路高架” “克依路高架”應(yīng)該統(tǒng)一信息為“克南高架路”.

快速路接快速路時(shí)，被交的快速路信息應(yīng)為白底綠字. 但有的標(biāo)志卻是綠底白字.

按照GB51038—2015《城市道路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置規(guī)范》中的規(guī)定，立交出口信息優(yōu)先選擇該出口到達(dá)的第一條主干道作為它的出口信息，出口的地名信息應(yīng)該為“北京路”. 卻寫的是“昆明路”.

2.5 圖形化指示標(biāo)志位置不準(zhǔn)確

現(xiàn)狀圖形化標(biāo)志設(shè)置于快速路主路上，而實(shí)際情況應(yīng)為從主路行駛到輔路后再盤橋，圖形化標(biāo)志應(yīng)設(shè)置在輔路上. 如圖3所示.

圖3 圖形化指示標(biāo)志位置不準(zhǔn)確

3 烏魯木齊市快速路的交通事故分析

烏魯木齊市城市快速路的交通事故情況，截取了2015-01-01—2016-10-31的22個(gè)月的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析. 原因有2個(gè)：一是2015年以后烏魯木齊市城市快速路網(wǎng)基本建成，快速路網(wǎng)的交通流運(yùn)行已趨于平穩(wěn)，數(shù)據(jù)較客觀；二是2016-11-01之后開(kāi)始對(duì)烏魯木齊市快速路原指路系統(tǒng)進(jìn)行改造.

根據(jù)公安部《道路交通事故處理程序規(guī)定》對(duì)道路交通事故的劃分為財(cái)產(chǎn)損失事故、傷人事故和死亡事故. 財(cái)產(chǎn)損失事故是指造成財(cái)產(chǎn)損失、尚未造成人員傷亡的道路交通事故. 傷人事故是指造成人員受傷，尚未造成人員死亡的道路交通事故. 死方事故是指造成人員死亡的道路交通事故[3].

首先對(duì)傷人以上交通事故的分析，見(jiàn)表1.

由于當(dāng)前交通事故的原因分類還不夠細(xì)，不能確定指路標(biāo)志的問(wèn)題是導(dǎo)致交通事故的直接原因. 但是以下幾類事故原因確與指路標(biāo)志的問(wèn)題有關(guān)：

駕車時(shí)有其他妨礙安全的行為. 如開(kāi)車打手機(jī)，可能因出口預(yù)告標(biāo)志缺失，快到出口，緊忙采取措施導(dǎo)致事故.

在同車道行駛中，不按規(guī)定與前車保持必要的安全距離；變更車道時(shí)影響正常行駛的機(jī)動(dòng)車；逆向行駛這3類也可能與指路標(biāo)志不清，前車或本車突然剎車并線、走錯(cuò)路而停車倒車發(fā)生的交通事故. 以上4類原因或多或少涉及指路標(biāo)志問(wèn)題的比例為46.9%.

對(duì)財(cái)產(chǎn)損失交通事故進(jìn)行分析，見(jiàn)表2.

表2只對(duì)烏魯木齊市城市快速路財(cái)產(chǎn)損失交通事故中的一些相對(duì)集中的事故原因進(jìn)行了列舉，并不是全部數(shù)據(jù). 涉及指路標(biāo)志問(wèn)題的五類事故，在輕微事故中所占比例達(dá)86.5%.

從上述表1、表2的分析可以看出城市快速路指路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷，對(duì)道路交通安全的影響是很大的.

表2 2015-01-01—2016-10-31財(cái)產(chǎn)損失交通事故情況

4 構(gòu)建車輛行駛模型分析烏魯木齊快速路出口指路標(biāo)志設(shè)置的有關(guān)參數(shù)

烏魯木齊市屬于北方城市，冬季長(zhǎng)、氣溫低且降雪多. 城市快速路由于車速較快，確保道路交通安全所面臨的挑戰(zhàn)更加突出. 盡管目前的車載和手機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)為人們的出行提供了很多方便，但交通指路標(biāo)志因其直觀、廉價(jià)、準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點(diǎn)，在城市道路交通管理中起著不可替代的作用. 出口指路標(biāo)志的設(shè)置位置合理與否，對(duì)預(yù)防道路交通事故非常重要.

下面運(yùn)用構(gòu)建車輛行駛模型，分析出口指路標(biāo)志設(shè)置的相關(guān)參數(shù). 如圖4所示：

圖4 快速路出口車輛行駛模型示意圖

從讀完點(diǎn)C到標(biāo)志牌F之間這段距離，可以用圖5加以描述：

圖5 認(rèn)知標(biāo)志的消失距離示意圖

如果R小于M，司機(jī)因車頂?shù)恼趽醵鵁o(wú)法看到出口指路標(biāo)志，那么就不能準(zhǔn)確判斷自己是否應(yīng)該從前方的出口還是下一個(gè)出口駛出. 所以，在城市快速路上駕駛的司機(jī)要從容地看清讀懂標(biāo)志的信息之后，在保證安全的前提下完成逐漸減速、變更車道、駛出出口的一系列操作，行動(dòng)距離L必須滿足式(1)(2)：

(1)

R≥M=H-H0/tanα

(2)

1)L1的計(jì)算

為了簡(jiǎn)化分析，用機(jī)動(dòng)車超車過(guò)程的相關(guān)試驗(yàn)研究成果來(lái)計(jì)算. 汽車超車過(guò)程如圖6所示：

根據(jù)試驗(yàn)從B點(diǎn)到D點(diǎn)大致為9.3～10.4 s. 從B點(diǎn)到C點(diǎn)占總時(shí)間的1/3(3.1～3.5 s)，從C點(diǎn)到D點(diǎn)占總時(shí)間的2/3(6.2～6.9 s). 變換車道與從C點(diǎn)到D點(diǎn)機(jī)動(dòng)車行駛軌跡十分相似，所以變換一條車道為6.2～6.9 s，記為t2，那么式(3)：

L1=v1/3.6t2

(3)

2)關(guān)于f與φ的取值問(wèn)題

國(guó)內(nèi)城市快速路一般都采用水泥及瀝青混凝土路面，經(jīng)試驗(yàn)確定，f取值為0.01～0.02 .

圖6 汽車超車過(guò)程圖

φ為路面附著系數(shù)，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定國(guó)內(nèi)水泥及瀝青混凝土路面根據(jù)干燥或潮濕一般采用0.7～0.4之間.

3)反應(yīng)距離J的計(jì)算

根據(jù)實(shí)測(cè)資料，結(jié)合交通心理學(xué)的研究，反應(yīng)距離是反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車輛行駛的距離. 反應(yīng)時(shí)間等于“人的感覺(jué)及行動(dòng)時(shí)間”加“車輛的機(jī)械產(chǎn)生作用時(shí)間”,一般前者為1.5 s，后者為1.0 s是較適當(dāng)?shù)?

反應(yīng)時(shí)間t1=2.5 s,在這個(gè)時(shí)間內(nèi)汽車的行駛距離為：

J=v1/3.6t1

(4)

4)信息量與認(rèn)知時(shí)間之間的關(guān)系

通過(guò)測(cè)試，具體認(rèn)知時(shí)間如表3所示：

表3 信息量與認(rèn)知時(shí)間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

由表3可知：交通標(biāo)志越簡(jiǎn)潔，司機(jī)的認(rèn)知效果越好.

GB51038—2015中規(guī)定指路標(biāo)志的信息不能超過(guò)6條，與此對(duì)應(yīng)的認(rèn)知時(shí)間為2.540 1 s，取整2.5 s.

將式(3)、(4)帶入式(1)計(jì)算后得式(5)：

L=R+D-v1/3.6t1≥(n-1)v1/3.6t2

(5)

從而可以計(jì)算出出口500 m預(yù)告指路標(biāo)志設(shè)置的前置距離D的值：

D≥(n-1)v1/3.6t2+v1/3.6t1-R

(6)

從式(6)中可以看出，D與R是呈反比關(guān)系，若使D變大，則R就盡量減小.R的最小值為(H-H0)/tanα.

H為標(biāo)志上邊緣距離地面高度.H1為標(biāo)志下邊緣路距離地面高度，b為標(biāo)志牌高度，H=b+H1，H0為坐在車內(nèi)司機(jī)的平視視線高，按最不利情況下為例，取1.2 m；α為司機(jī)視線受車頂影響的最大仰角度，取7°. 可得R的最小值為：

(7)

將式(7)帶入式(6)即可得前置距離D的最小值為：

(8)

式(8)即是快速路出口預(yù)告標(biāo)志前置距離的計(jì)算公式.

以外環(huán)路東外環(huán)紅山路出口為例，利用上述車輛行駛模型進(jìn)行分析. 經(jīng)調(diào)查，先給出用到的一些數(shù)據(jù)：式中，v1為烏魯木齊外環(huán)路限速80 km/h，取80 km/h；v2為出口匝道限速40 km/h, 取40 km/h；b為外環(huán)路指路標(biāo)志牌高度為3.2 m；H1為指路標(biāo)志牌下沿距地面的高度為4.5 m；f為滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.02；φ為路面附著系數(shù)，取0.4；t1為感覺(jué)轉(zhuǎn)向反應(yīng)的總時(shí)間，t1=2.5 s；t2為變換一條車道的時(shí)間大約為6.2～6.9 s，t2取6.9 s；?為消失點(diǎn)與路側(cè)標(biāo)準(zhǔn)頂邊的仰角度，取7.

以外環(huán)路內(nèi)環(huán)紅山路出口為例，見(jiàn)圖7.

在出口前方未設(shè)出口預(yù)告標(biāo)志，司機(jī)看到的紅山路出口第一塊標(biāo)志就是F，為了保證司機(jī)在看到出口標(biāo)志后能夠由出口安全駛出快速路. 則出口減速車道的長(zhǎng)度N≥Q+D.

將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(8)得式(9)：

D=306.7+55.5-52.8=309.4 m

(9)

N≥309.4+30=339.4 m.

圖7 紅山路出口減速車道指路標(biāo)志設(shè)置示意圖

據(jù)對(duì)內(nèi)環(huán)路紅山路出口減速車道長(zhǎng)度的測(cè)量，實(shí)際N=123.8 m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足交通安全的需要. 在2016-09-07，08:04，在該出口就發(fā)生了1起交通事故，1人受重傷.

5 通過(guò)指路系統(tǒng)改造消除交通安全隱患的實(shí)例

經(jīng)過(guò)調(diào)查，類似紅山路出口的出口還有外環(huán)路內(nèi)環(huán)北京路出口、內(nèi)環(huán)人民路出口、內(nèi)環(huán)會(huì)展中心出口、內(nèi)環(huán)東后街出口、內(nèi)環(huán)團(tuán)結(jié)路出口、內(nèi)環(huán)西山路出口、外環(huán)國(guó)際機(jī)場(chǎng)出口、外環(huán)克西街出口、外環(huán)奇臺(tái)路出口、外環(huán)躍進(jìn)街出口、克南高架路西向東水磨溝路出口，共12處. 由于本次烏魯木齊市快速路指路系統(tǒng)改造是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行，這12處出口未預(yù)留高架路上大型標(biāo)志基礎(chǔ)，再增加基礎(chǔ)成本很高. 因此必須在原有的標(biāo)志版面設(shè)計(jì)和信息內(nèi)容上作文章，見(jiàn)圖8.

如圖8所示，將原有的標(biāo)志內(nèi)容單獨(dú)指單一地點(diǎn)，改為前方三級(jí)指路，在不增加現(xiàn)有指路標(biāo)志數(shù)量的情況下，增加了出口預(yù)示標(biāo)志的功能，個(gè)別地點(diǎn)通過(guò)在路側(cè)路燈桿上增設(shè)小的出口預(yù)告標(biāo)志的方法，使標(biāo)志的前置距離D前移到出口減速車道之前，從而使N≥Q，從之前的計(jì)算可知，Q=30 m，而目前烏魯木齊市城市快速路出口減速車道的長(zhǎng)度N都在100 m以上，因而，絕對(duì)可以滿足交通安全的需要.

圖8 增加出口預(yù)示標(biāo)志的功能

由于篇幅限制，本文只對(duì)烏魯木齊市城市快速路指路系統(tǒng)中影響交通安全的出口預(yù)告標(biāo)志的設(shè)置問(wèn)題進(jìn)行了分析. 還有許多經(jīng)驗(yàn)，在此就不進(jìn)行論述.

6 結(jié)束語(yǔ)

城市快速路車輛行駛速度高、出入口間距小、服務(wù)對(duì)象多元等特點(diǎn)，決定了指路系統(tǒng)的設(shè)置需要提出比高速公路、城市主次干道更高的要求. 設(shè)計(jì)科學(xué)合理的城市快速路指路系統(tǒng)不但是能夠最大程度地為司機(jī)服務(wù)，引導(dǎo)車輛選擇最佳出口匝道，保障了快速路的通行效率，從而提高整體快速路網(wǎng)的連貫性和有效性；而且是對(duì)于在各種不利因素如惡劣天氣影響下，最大限度地保證交通安全的需要.

本文從快速路出口預(yù)告標(biāo)志的前置距離進(jìn)行了交通安全性分析，得出了最小距離，滿足了行車安全的要求，為大家正確理解運(yùn)用好國(guó)標(biāo)提供了借鑒.