高速公路中央分隔帶植株高度研究

尹惠　種鵬云

摘 要：高速公路中央分隔帶是高速公路的重要組成部分，而且中央分隔帶內栽種植物是一個重要的防眩措施。植樹防眩具有防止相向車輛燈光眩目干擾，誘導視線，豐富景觀，降低行車噪音等特點，但在實際中，由于中央分隔帶植株的高度不足往往達不到防眩作用，本文結合不同線形的高速公路道路情況，采用幾何分析法，得出不同情況下中央分隔帶植株高度的相關公式。

關鍵詞：高速公路 中央分隔帶 植株高度

中圖分類號：U417 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（c）-0079-03

高速公路是專供小汽車高速行駛，分向、分車道并全部控制出入的公路，其中，分隔行駛是高速公路的一個重要特征，主要體現在路面中央設立分隔帶，實行車道的分離和渠化，從而隔絕不同方向的行駛車輛的接觸，避免車輛的擦掛或相撞，還能緩解駕駛人員的視覺疲勞，誘導視線，保障高速行車的安全。更為重要的是，中央分隔帶內的植物還具有防眩功能，即有效遮擋對向眩光，保障駕駛員夜間安全行車。

根據相關統計， 與中央分隔帶相關交通事故占高速公路事故總數的30%左右[1]。其中一個原因就是高速公路中間隔離帶高度一般是按全國統一標準設立的，而該標準沒有充分考慮山區路面起伏的實際，使隔離帶未能達到遮擋逆向燈光的要求。因此，本文主要研究中央分隔帶植樹高度與線型設計的關系來分析如何獲得良好的防眩效果

1 平坡路段

1.1 直線路段中央分隔帶高度

根據圖1可以看出，支線路段中央分隔帶的高度與駕駛員的視線高度和前照燈的高度有直接關系，計算公式為：

（1）

式中：H為防眩設施的高度，m；

h1為汽車前照燈高度，m；

h2為駕駛員視線高度，m；

B1、B2分別為車行道上車輛距防眩設施中心線的距離，m，B=B1+B2。

由上面公式可以看出，在直線路段，中央分隔帶植株的高度主要受到相向行駛車輛類型的限制，當不同類型車輛之間的橫向距離B1、B2固定時，h1和h2的不同，將直接影響到中央分隔帶的高度，為了保證所有組合類型的安全性，應選用最不利的情況，即大車對大車。

在公路線形設計中，我國采用的駕駛人視線高度和汽車前照燈的高度值[2]見表1。

按照上述設定最不利情況，根據表1和公式（1）可以得出高速公路雙向四車道中央分隔帶最大高度為1.68m，雙向六車道中央分隔帶最大高度為1.76m。

1.2 平曲線路段

在平曲線路段，車輛前照燈的光線指向切線方向。所以，曲線外側車道上車輛的燈光軌跡外切于圓曲線，即前照燈光線沿曲線切線方向射向路外，因此不會使對向車道駕駛員產生眩光。而曲線內側車輛前照燈光線是沿切線射向外側車道的，會使外側車道上的駕駛員產生眩目。

從圖2的平立面視圖可以看出，在平曲線路段，平曲線路段相較于平直路段，主要是由于轉彎過程中曲率的變化導致遮光角度的變化，這主要與中央分隔帶的植物株距有關，而從立面圖可以看出，平曲線路段的中央分隔帶的高度計算公式與平直線路段的高度計算公式一致。

2 縱坡路段中央分隔帶高度

在縱坡路段，中央分隔帶的高度除了與汽車前照燈高度、駕駛人視線高度及橫向距離有關外，還會受到道路線形的影響。不同縱坡條件下光源、駕駛員與中央分隔帶高度的相對關系不同，因為在縱坡路段，車輛除了水平方向的移動，同時還有垂直方向的高度變化。而且在道路縱坡轉折點還會設置豎曲線，將相鄰的縱坡直線段平滑地連接起來，以使行車比較平穩，避免車輛顛簸，并滿足駕駛人的視線要求。道路豎曲線通常采用拋物線和圓曲線兩種形式[3]，為了簡化計算，本文假設道路豎曲線為圓曲線。

因為在凹曲線路段眩光現象更為明顯，本文主要以凹曲線路段為例進行分析。

在凹曲線路段，在較高角度的駕駛員更容易看到對向車輛前照燈的眩光，所以應該根據凹曲線半徑和前后縱坡的大小，適當增加凹曲線路段中央分隔帶的高度。

由于在凹曲線路段，車輛行進時水平方向和高度方向同時變化，所以本文采用極坐標法進行研究（見圖3）。

將式（2）（3）（4）分別帶入式（7）中則可得到相應位置的中央分隔帶高度。由于中央分隔帶位置及兩車位置1、2的距離不盡相同，所以H的值也不同，因此，應該以滿足最不利條件為前提來計算H，這樣就能滿足在任何情況下中央安全帶都能達到安全高度。

根據TRRL的研究成果[4]，在測試者與光源距離相差400m以上，視距正常，因此設置最大眩光距離為400m。而當中央分隔帶的某一株植物位于凹形曲線的最低點，而相向行駛的車輛分別位于該點縱向距離相等的位置，中央分隔帶植株的高度要求最高[5]。根據《公路工程技術標準》（JTG B01-2014）中規定的路線設計指標，設定最不利情況的指標值如下。

根據表中數據及式（2）（3）（4）（7）可以得到，=4m，隨著R的增大及i1、i2的減小，H也隨之減小，所以在進行高速公路設計時，可以根據實際情況計算滿足凹曲線最低點 的值來確定中央分隔帶的高度。

3 結語

本文分析了不同道路線形下中央分隔帶植株防眩高度的計算方法，研究表明，中央分隔帶的高度主要與駕駛員視線位置、對向車輛前照燈高度以及所處路段線型條件有關，所以，應該根據各路段實際情況進行總結分析來設置不同高度的中央分隔帶，這樣不僅能真正發揮其防眩功能，也能使視覺景觀產生變化，從而達到安全行車的目的。

參考文獻

[1] 劉叢國，于建國.新型高速公路中央分隔帶護欄的設計與研究[J].機電產品開發與創新，2010，23（5）：170-177.

[2] 白學平.防眩板在高速公路上的應用[J].青海交通科技，2010（1）：32.

[3] 慕慧，楊少偉.公路彎坡路段線形設計[J].長安大學學報：自然科學版，2007，27（2）：26-29.

[4] 姚震中，龐日成.高速公路前照燈眩光度的研究[J].國外公路，1993（1）：4-13.

[5] 唐強，薛志杰，石平，等.高速公路中央隔離帶樹木種植設計與行駛車輛防眩原理及其公式構建[J].沈陽農業大學學報，2005，36（4）：466-470.