高子翔

（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東 廣州 510507）

一、引言

雙向四車道高速公路改擴(kuò)建為雙向八車道高速公路后，車輛換道的距離增長(zhǎng)，沖突點(diǎn)增多，嚴(yán)重影響了汽車行駛安全性。據(jù)此，本文研究了雙向八車道高速公路立交出口交通流組織安全設(shè)施，以提高道路改擴(kuò)建后的行車安全性。

二、立柱式標(biāo)志

當(dāng)前，立柱式標(biāo)志共有兩種類型，小型標(biāo)志牌常采用單柱式標(biāo)志，較大的標(biāo)志牌常采用雙柱式標(biāo)志，高速公路出口段常采用雙柱式標(biāo)志牌。

（一）立柱式標(biāo)志可視性分析

圖1. 立柱式標(biāo)志可視區(qū)計(jì)算示意圖

標(biāo)志牌在司機(jī)眼里屬于動(dòng)態(tài)視覺的一種，司機(jī)在駕駛車輛時(shí)，視覺范圍表現(xiàn)為錐形視野，隨著汽車相對(duì)速度不斷增加，該視野范圍逐漸縮小。有數(shù)據(jù)顯示，人類眼球視野在不轉(zhuǎn)動(dòng)條件下有6°的有效范圍，在轉(zhuǎn)動(dòng)條件下有18°的視野范圍，若此時(shí)加上頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，將會(huì)取得36°的視野范圍。因此，為確保駕駛員行車時(shí)具有足夠的安全性，本文選取僅允許駕駛員眼球轉(zhuǎn)動(dòng)即取單眼球視野范圍為18°的情況進(jìn)行研究。

（二）立柱式標(biāo)志遮擋

文中所分析的雙向八車道高速公路車道配置為2+2形式，小型車在眺望立柱式標(biāo)志時(shí)，被大型車遮擋的情況如圖2 所示。

圖2. 立柱式小客車被遮擋示意圖

選取標(biāo)準(zhǔn)車型進(jìn)行分析可知，為避免小型車被大型車遮擋，所需的立柱式標(biāo)志下緣與地面的距離均大于標(biāo)準(zhǔn)值1.5～2.5m，應(yīng)加高立柱式標(biāo)志以滿足小型車的視野要求。但在加高立柱式標(biāo)志時(shí)，會(huì)引起基礎(chǔ)受力改變等一系列問題，出現(xiàn)遮擋路側(cè)立柱式標(biāo)志的情況。

此外，加高立柱式標(biāo)志會(huì)提高其強(qiáng)度以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，不利于工程造價(jià)，基于此，本文分析了大型車遮擋概率以及臨界條件。

小型車被大型車遮擋的原因在于右側(cè)行車道上車輛高度過高。但該種遮擋僅在滿足一定的條件時(shí)才可能產(chǎn)生。因此，本文將通過研究大型車與小型車的平面位置來分析遮擋情況，并選取小型車與大型車的車頭間距，判斷遮擋臨界位置。

圖3. 立柱式標(biāo)志遮擋過程示意圖

通過分析遮擋過程可知，遮擋概率最大的情況為小型車在2車道，大型車在3車道時(shí)。圖3截面OO'代表小車行使在3車道時(shí)，駕駛員的視野范圍，此時(shí)大型車并未對(duì)小型車起到遮擋作用。當(dāng)遮擋情況開始發(fā)生時(shí)，小型車和大型車有著最大的車頭間距，此后兩車的車頭間距隨著時(shí)間的推移而不斷縮短，在完成整個(gè)遮擋過程時(shí)，兩車的車頭間距達(dá)到最小值。故可通過計(jì)算兩車頭間距在整個(gè)遮擋過程中的最值來求取遮擋概率。

基于上述分析，本文采用交通仿真軟件VISSIM對(duì)其遮擋概率進(jìn)行仿真分析，由數(shù)據(jù)可知，當(dāng)1車道和2車道的交通量一定時(shí)，隨著3車道交通量的上升，遮擋概率出現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)；當(dāng)3車道的交通量一定時(shí)，隨著1車道以及2車道交通量的上升，遮擋概率出現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)。

（三）出口標(biāo)志形式選擇

采用與上述原理相同的方法，對(duì)懸臂式標(biāo)志以及門架式標(biāo)志進(jìn)行遮擋概率分析可知，在相同的交通量下，對(duì)比懸臂式標(biāo)志和立柱式標(biāo)志可知，立柱式標(biāo)志具有更好的視野范圍，當(dāng)大型車量交通量在30%以下時(shí)，視野范圍最優(yōu)的是門架式標(biāo)志。結(jié)合道路標(biāo)識(shí)規(guī)范以及上述標(biāo)志遮擋概率，確定雙向八車道高速公路一般互通的出口標(biāo)志：對(duì)于三級(jí)出口預(yù)告標(biāo)志而言，當(dāng)小型車交通量在850veh/h以下時(shí)，可采用立柱式標(biāo)志；當(dāng)其在850veh/h以上，1250veh/h以下時(shí)，可采用懸臂式標(biāo)志；當(dāng)其在1250veh/h～1650veh/h之間時(shí)，可采用門架式標(biāo)志；同理，對(duì)于行動(dòng)點(diǎn)出口標(biāo)志，可分別采用立柱式、門架式、門架式標(biāo)志；對(duì)于分叉點(diǎn)出口標(biāo)志可分別采用立柱式、立柱式、立柱式標(biāo)志。

三、其他安全設(shè)施

（一）防撞措施

當(dāng)前，以設(shè)置防撞桶的方式作為高速公路出口段的防撞設(shè)施，但防撞桶的防撞擊能力較差，當(dāng)高速行使的車輛與其發(fā)生碰撞時(shí)，能夠較為輕易的將其撞碎，從而與三角區(qū)護(hù)欄發(fā)生撞擊事故，導(dǎo)致車上人員受到傷害。在出口段設(shè)置防撞設(shè)施必須滿足車輛在與其發(fā)生撞擊之后，不會(huì)與三角段護(hù)欄發(fā)生二次撞擊?；诖耍疚倪x擇防撞墊作為研究對(duì)象。并根據(jù)不同情況提出優(yōu)化措施。

防撞墊主要起緩沖作用，一般設(shè)置在道路三角端處。設(shè)置防撞墊能夠?qū)囕v的撞擊能量起到吸收的作用，從而降低交通事故損傷程度。車輛與防撞墊的碰撞主要表現(xiàn)為車頭與防撞墊端頭的撞擊，導(dǎo)致端頭出現(xiàn)變形，端頭變形所產(chǎn)生的能量被防撞墊里的吸能材料吸收，此外防撞墊后背發(fā)生支撐作用，進(jìn)一步對(duì)車輛撞擊力起到抵抗作用。為使防撞墊在與車輛發(fā)生撞擊時(shí)能夠抵抗各個(gè)方向的能量，本文推薦采用橡膠作為其吸能材料。橡膠吸能材料除了能夠起到吸能作用之外，還能起到導(dǎo)向作用。

一般情況下，防撞墊抵抗正面撞擊的能力強(qiáng)于側(cè)面撞擊。但當(dāng)車輛與防撞墊發(fā)生側(cè)面撞擊時(shí)，防撞墊與車輛會(huì)產(chǎn)生刮擦滑移，最后與護(hù)欄產(chǎn)生碰撞，該過程會(huì)對(duì)車輛造成較大的損害，不利于安全性。針對(duì)這一問題，可采用導(dǎo)向型防撞墊。相比于普通防撞墊，在車輛與其發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，其導(dǎo)向板會(huì)對(duì)車輛起到導(dǎo)向作用，使車輛回正，其支撐墊則可以起到抗車輛沖擊的作用。

（二）輔助標(biāo)志

當(dāng)前，我國主要采用四級(jí)出口預(yù)告標(biāo)志，相比之下，在美國出口標(biāo)記的規(guī)范中，其還在出口預(yù)告標(biāo)志中加入了誘導(dǎo)標(biāo)志，從而提高駕駛員對(duì)標(biāo)志的關(guān)注度。該種做法可在很大程度上解決遮擋問題，具有一定的參考價(jià)值。

對(duì)于車距保證標(biāo)志而言，當(dāng)外側(cè)車道有較大交通量，內(nèi)側(cè)車輛換道較為困難時(shí)，為確保內(nèi)側(cè)車輛的換道能夠順利進(jìn)行，可將車距保證標(biāo)志設(shè)置在外側(cè)車道上，提示外側(cè)駕駛員保持距離，以給內(nèi)側(cè)駕駛員提供換道機(jī)會(huì)。

四、結(jié)語

雙向八車道高速公路立交出口交通流組織安全設(shè)施設(shè)置的合理性以及科學(xué)性對(duì)道路路網(wǎng)安全有較大的影響。因此，本文主要通過研究雙向八車道高速公路出口的立柱式標(biāo)志的遮擋概率，從而給出不同情況下，雙向八車道高速公路出口段交通標(biāo)志的推薦形式。