高速公路新型交通安全設施分析

徐煥增

（廣州市公路實業發展公司，廣東廣州 510650）

高速公路新型交通安全設施分析

徐煥增

（廣州市公路實業發展公司，廣東廣州 510650）

高速公路的快速發展給交通安全設施提出了更高的要求，近年來也出現了許多新型交通安全設施。文中在分析高速公路交通安全設施現狀的基礎上，主要介紹了可導向扇形安全防護墊、轉子防撞護欄、太陽能主動發光標志和雙組份標線等新型交通安全設施的功能及作用原理，對高速公路交通安全設施的發展趨勢進行了簡要描述。

交通安全；交通安全設施；高速公路；安全防護墊；轉子防撞護欄

近些年中國高速公路得到快速發展，據統計，截至2015年底，總里程達到12.54萬km，躍居世界第一位。但還存在一些問題，其中交通安全設施方面表現尤為明顯。高速公路交通安全設施主要包括交通標志、標線、護欄等，它對預防交通事故、減輕事故嚴重程度等具有重要意義。中國汽車保有量的不斷增加和人們快速的生活節奏對高速公路交通安全設施提出了越來越高的要求，只有不斷創新高速公路交通安全設施并不斷應用新技術才能使其發揮應有的作用。

1 高速公路交通安全設施現狀

（1）交通標線材料質量差，導致高速公路上標線模糊不清或缺損，且許多標線的夜間反光性差。交通標線對交通安全意義重大，特別是對于車速非常快的高速公路。然而目前中國很多高速公路上存在標線老化、起皮脫落和模糊不清等現象，且大部分使用熱熔型標線，因玻璃珠質量和鋪設不均、涂料選擇不當等容易造成標線夜間反光性差。

（2）部分路段防眩設施缺失。高速公路上夜間行車中眩光對駕駛員會產生非常大的干擾，容易造成視覺信息缺失進而引發交通安全事故。因此，高速公路上必須設置防眩設施。然而目前中國部分高速公路路段特別是中央活動護欄區域缺少防眩板。

（3）高速公路護欄存在防護能力不足、設置位置不合理、高度不規范等現象。高速公路護欄是保障車輛行駛安全的重要設施，進行合理的護欄設置可預防交通事故發生并阻止發生二次交通事故。而目前中國高速公路有些路段的波形梁護欄的防護能力不足，無法承受噸位大、車速快的大型車輛的撞擊。在某些路段，護欄順著山的斷層方向設置，起不了任何安全防護作用。高速公路護欄高度設計需結合安裝位置具體分析，特別是山崖等位置需結合山崖的高度和走勢具體分析。

（4）智能交通安全設施投入不足。隨著計算機技術、圖像處理技術、人工智能技術的快速發展，設備智能化或智能化管理系統已成為各行各業的研究熱點。智能交通安全設施可自動提供道路交通狀況、交通安全設施狀態等信息，從而有效提升高速公路行車安全。但由于研發困難、資金不足等原因，目前中國高速公路對智能交通安全設施的投入不足。

2 新型交通安全設施的應用

新型交通安全設施是在設計和應用方面對傳統交通安全設施進行改進與完善，使其更加科學化、智能化和實用化，進而滿足中國高速公路對交通安全設施的高要求。新型交通安全設施包括彩色防滑鋪裝、立體標線、雙組份標線、雨夜標線、太陽能主動發光標志、熒光黃綠反光膜標志、可變信息情報板、新型A級波形梁護欄、預應力中央開口護欄、可導向扇形防撞墊、轉子防撞護欄等。由廣州市公路實業發展公司施工的國省道出入口交通安全設施完善工程和廣東省連平（贛粵界）至從化公路項目交通安全設施工程JA6標合同段等工程都安裝了新型交通安全設施。由于篇幅有限，以下僅介紹可導向扇形防撞墊、轉子防撞護欄、太陽能主動發光標志和雙組份標線。

2.1可導向扇形防撞墊

安全防撞墊成本低但具有很高的安全性能，能有效降低車輛碰撞事故中的傷害程度。傳統的安全防撞墊通過以某種形式吸收車輛碰撞能量，實現車輛安全停車或平穩導出，避免駕駛員和乘客在車輛碰撞過程中受到嚴重傷害，如防沙桶等，雖然具有一定的防撞效果，但其容易損壞且防撞系數低。新型安全防撞墊是在傳統安全防撞墊的基礎上從設計和材料方面進行改進，增強其防撞能力，如可導向扇形防撞墊（見圖1）。該裝置通過前端吸能板接收車輛撞擊能量，通過導向板將能量往后逐級傳輸，從而緩沖車輛撞擊瞬間產生的巨大能量。此外，可導向扇形防撞墊可與二波波形板護欄無縫連接，防撞等級可達到埃米級，且其末端開口角度能依據三角端護欄的實際尺寸進行調節，以滿足實際路面護欄銜接需求。可導向扇形防撞墊適用于高速公路及快速干道分叉口、匝道口、橋梁、隧道等特殊部位，小型安全防撞墊（SMA城市防撞墊）適用于市政道路。

圖1　可導向扇形防撞墊

2.2轉子防撞護欄

轉子防撞護欄裝置的結構與算盤類似，主要由架體、轉子支承芯軸和轉子三部分組成。架體和轉子支承芯軸采用新型材料碳素結構鋼制造。轉子組成較復雜，由內外兩層結構組成，外層由高強度耐老化工程塑膠制作，內層由緩沖材料制成。將多個轉子通過轉子支承芯軸串接在一起形成一組轉子，再將多組轉子在橫梁上并排固定形成防撞護欄［見圖2（a）］。當車輛與轉子防護欄撞擊時，通過轉子的轉動改變撞擊車輛與護欄之間的摩擦力，使撞擊車輛前進方向得到矯正［見圖2（b）］，從而避免撞擊車輛橫向打轉、翻滾及與正常行駛車輛相撞。

圖2　轉子防撞護欄及其防撞機理示意圖

2.3太陽能主動發光標志

太陽能主動發光標志的主要特點：具有反射光和自身發光閃爍等特性，可大幅度提高遠距離識別警覺能力（提高3倍），使駕駛員有充分的時間處理險情，從而大幅減少安全事故；具有均勻的面發光特性，消除了點發光和逆光交會車時耀眼的情況；具有現有標志牌的光反射功能，在斷電的情況下也能發揮一般標志的功能；采用太陽能供電，節能環保。

與普通標志相比，太陽能發光標志在雨霧天氣、夜間等能見度低的條件下可發揮作用，能確保夜間、大霧及惡劣天氣時的充分可視距離，在車輛大燈損壞時使駕駛員擁有可視性和高質量的判斷識別能力，在車輛交會車逆光的情況下使駕駛員能看到鮮明的標志牌指示（見圖3）。

圖3　太陽能主動反光標志發光前后對比

2.4雙組份標線

雙組份標線施工方便，使用時將基料與固化劑按比例混合，經反應、干燥形成堅硬的漆膜，與地面及玻璃珠、雨夜反光珠具有良好的附著力，具有干燥快、耐磨、耐水、耐酸堿、耐候性好等特點，適合于各種氣候條件。對水泥路面和瀝青路面都適用，壽命長、反光效果好（見圖4）。

圖4　雙組份標線施工后的現場

3 新型交通安全設施發展趨勢

目前，中國高速公路上交通事故率居高不下，如何利用新型交通安全設施有效減少高速公路交通事故是亟待解決的問題。隨著科學技術的飛速發展，新型交通安全設施也將朝規范化、創新化、信息化和智能化方向發展。

規范化是指從交通安全設施設計和材料使用等方面的標準化進行研究，為規范后續施工提供支持。在設計方面，增加地理位置、受力結構和氣候等因素的影響；在美觀等方面，增強其與高速公路周邊環境或中央綠化帶的美化性；在材料使用方面，規范所使用材料和施工技術。

創新化是指不斷探索新材料、新工藝，并將其應用到交通安全設施上。在新材料方面，通過不斷加大研究投入，探索更加耐磨、更具防撞性能的材料；在新工藝方面，不斷探索新的工藝流程，提高安全設備的性能。

信息化就是利用計算機技術、通信技術等，結合相關軟件系統形成信息化管理平臺，實現高速公路網上各路段交通安全設施實時監控，在安全設施出現故障時通過信息化系統自動并及時通知相關部門進行修理和維護。

智能化是指利用機器學習、圖像處理和人工智能等新技術，結合GPS數據等信息實現安全設備的自我檢查，實現對人工檢修非常危險的路段（如懸崖、橋梁、隧道等）安全設施的檢查，保障交通安全設施安裝和維護人員的安全。

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1671-2668（2016）05-0066-02

2016-05-09