(安徽三聯(lián)學院,安徽合肥市,230601) 劉雨平 李海明 王夢瑤 葛云飛
如今,公路行駛中超速的情況越來越多,這對交通安全是十分不利的,很多交通事故都是由于超速引起的,尤其是在長大下坡段等事故高發(fā)段,本身事故發(fā)生率就高,如果車速再得到有效限制,將造成更嚴重的事故,使事故發(fā)生率大幅增加。對此,設置減速帶是一種有效的方法,但由于減速帶的特點和減速機理,可能會對行車安全造成影響,而且對振動減速帶而言,其控速效果需要通過進一步的試驗來確定。
在高速公路尤其是山區(qū)高速公路中,存在很多長大下坡段,在這一特殊段落,常由于重型車輛超速導致交通事故發(fā)生。對此,應采取合理可行的措施對車速予以嚴格控制,以此減少事故的發(fā)生,保證通行安全。相關統(tǒng)計結果表明,當車速減慢10%時,能降低30%以上的事故?;诖耍瑧侠聿捎盟俣瓤刂圃O施,減慢車輛,特別是重型車輛車速,避免由于超速引起的車輛失控,能從根本上減少這種特殊段落安全事故的發(fā)生[1]。
無論是國內還是國外,都對速度控制設施進行了很多研究,也推出了很多產品,其中最常用就是減速帶,目前正被越來越多的國際和地區(qū)應用。但減速帶的實際應用要謹慎考慮,如果設置不合理,除了不會起到應有的作用,還會引起安全隱患,甚至造成安全事故的發(fā)生。根據(jù)相關研究成果,若減速帶的設計合理,且布置科學,則能使80%以上的車輛減慢至少15km/h的車速,進而降低60%左右的事故發(fā)生率。
近幾年,我國針對長大下坡段這一特殊段落開展了大量研究工作,都從保證行車安全的角度出發(fā),加大力度研發(fā)各類減速設施,并加強對新技術成果和新材料的實際應用,比如,采用由橡膠材料制成的減速帶等。對此,以瀝青混凝土為本體材料的振動減速帶脫穎而出,經過了一系列的綜合評價,實現(xiàn)了對包含尺寸和外形等在內的各項參數(shù)的優(yōu)化,最終使其在保證安全的前提下對車輛產生必要的振動沖擊,從而達到預期的強制性減速目的[2]。
為了對振動減速帶能達到什么樣的效果進行檢驗,以某高速公路段落為例,開展實地調研,選取一個長大下坡段,安裝高度為30mm、跨度為600mm的新型振動減速帶。采用六橋載貨車開展試驗,在試驗車的駕駛室加裝傳感器,用于對車身垂直方向上的加速度數(shù)據(jù)進行采集,進而評價行車受振動減速帶影響。采樣按照15Hz的頻率進行。
試驗時,為保證安全,采用該路段允許的最大車速,為40km/h。如果試驗車采用30km/h的速度從減速帶上通過,則加權加速度的結果為0.325,在這種加速度條件下,試驗車駕駛員并不會感到太強的振感。而試驗車采用40km/h的速度從減速帶上通過,則加權加速度的結果為0.455,基于這種加速度,試驗車駕駛員將感受到比較明顯的振感。
根據(jù)以上結果可知,兩種車速從減速帶上通過后,加速度的值都在0.4左右,說明振動沖擊并不強烈。然而,試驗車駕駛員依然能感受到振感,但此時車輛并不會產生太大的振動,車輛本身和承載的貨物都不會被破壞。另外,根據(jù)車身加速度及其分析結果可知,垂直方向上的加速度不超過2.5g,這說明不會對車輛本體結構造成破壞。整個試驗過程中,車輪都沒有離開路面,行車穩(wěn)定性并未受到太大影響。
總的來說,試驗中垂直方向上的加速度及其變化情況和仿真結果十分相近。無論是車輛自身結構,還是車輛行駛過程中的穩(wěn)定性,都不會受到減速帶太大影響,實際受到的影響處在允許范圍之內,雖然會對駕駛員造成一定程度的沖擊,但也處在可接受的范圍之內?;诖?,以上試驗方案是合理可行的,采用試驗時安裝的減速帶能起到良好減速和控速效果。
為更深入的考察這種減速帶具有的控速效果,在多個點位對自由流狀態(tài)下試驗車從減速帶上通過時的斷面速度進行采集。在實際操作中,將設置有相應標志牌的位置作為1#斷面,將設置減速帶的部位作為2#斷面。調查工作需要在沒有雨霧且交通正常的情況下進行。對于現(xiàn)場的調查人員,應在保證人身安全基礎上,盡可能隱藏在兩個斷面兩側保持安全的位置,防止對正常行車造成影響。另外,還要用專門的測速裝置對車輛瞬時速度進行采集。
調查顯示,試驗車從1#斷面通過時的平均瞬時車速是48.9km/h,從2#斷面通過時的平均瞬時車速是36.9km/h,可見,平均瞬時車速減慢了12km/h。在所有從1#斷面上通過的車輛,僅有16.1%左右的速度在40km/h以內,即實際車速符合規(guī)定的車輛只占16%左右,其它均處在超速的狀態(tài),由此可以看出該段高速公路有著十分嚴重的超速情況。而所有從2#斷面上通過的車輛,有69.6%左右的速度在40km/h以內,即實際車速符合規(guī)定的車輛數(shù)量占總量69.6%,超速車輛數(shù)量從83.9%減少到30.4%,效果十分顯著。
根據(jù)以上試驗結果,對該高速公路其它事故高發(fā)路段進行調查,并按照橋隧不設置減速帶這一基本原則,在多個事故高發(fā)段設置減速帶,以此實現(xiàn)對整個路段的車速強制性控制。設置完減速帶以后,A坡萬車事故率從之前的73.5%降低至66.8%,降幅9.1%;B坡萬車事故率從之前的23.1%降低至20.4%,降幅11.6%。另外,如果實際車流量升高13.2%,則A坡交通事故傷亡率將降低33.3%左右。由此可見,在設置了振動減速帶之后,無論是事故發(fā)生率還是事故的傷亡率都顯著降低,長大下坡段等交通安全不斷惡化的情況得以顯著改善。
綜上所述,振動減速帶是一種適宜的高速公路長大下坡段等事故高發(fā)段控速設施。針對這種減速帶,通過仿真試驗和實車試驗,選擇出最優(yōu)的外形與尺寸,即以高度為30mm、跨度為600mm的振動減速帶為宜,能起到有效的控速作用,還不會對車輛及其貨物與人員等造成損傷。在鋪設了振動減速帶之后,事故高發(fā)段重型車輛行駛速度能從48.9km/h降低至36.9km/h,另外,超速比例能從83.9%降低到30.4%,實現(xiàn)了對超速情況的有效遏制。