淺談高速公路防眩板及其高度設置

文∕王久增

1 前言

改革開放以來，我國經濟迅速增長。截至2019年底我國高速公路總里程已經達到14.26 萬km，穩居世界第一。但與此同時，高速公路的飛速發展也帶來了道路交通安全問題。調查發現，最近幾年我國高速公路交通死亡人數占道路交通事故死亡總數的比例維持在11%左右，其中夜間發生的交通事故占交通事故的47%～55%，死亡總數占交通事故死亡總數的近60%。在眾多引起交通事故的原因中，對向來車的車前燈照射產生的眩光現象是誘發夜間交通事故的一個重要原因。眩光是指在駕駛員視野范圍內對向突然出現極高的強光，特別是在夜間，光照亮度瞬間變化很大，會使駕駛員視覺機能或視力瞬間降低，并產生不舒適的光照感。

2 防眩板種類和特點

2.1 防眩板的種類

防眩板種類繁多，我們大致從材料、外觀、功能進行分類：

2.1.1 從材料上劃分：工程塑料防眩板、鋼制防眩板、玻璃鋼防眩板、木質復合材料防眩板。

2.1.2 從外觀上劃分：普通直板、反S 形、樹葉形、芭蕉葉形、高速公路景觀防眩板、仿浮雕防眩板、人字形等。

2.1.3 從功能上劃分：普通防眩板、功能防眩板、抗紫外線防眩板、自潔防眩板、景觀防眩板[1]。

2.2 防眩板的特點

我國高速公路的防眩設施主要包括防眩板、防眩網和植樹防眩3 種型式，其中防眩板是在我國高速公路上被使用最多的一種防眩設施。目前我國高速公路使用的防眩板的顏色大多以綠色為主，一是因為綠色防眩板可以較好地融合道路周邊的綠色植物，二是因為綠色可以緩解高速公路上駕駛員的視覺疲勞，減小由視覺疲勞而導致的交通安全事故。結合實際應用情況，我們可以總結防眩板有以下3 個特點：

2.2.1 安裝簡易

高速公路上的防眩設施絕大多數是直接安裝在公路中間分隔帶的護欄上，極少數采取獨立安裝的方式。防眩板的設置高度、遮光角度、安裝間距等參數要根據實際路段和車輛情況來確定。在公路上安裝防眩板時，僅需要調整好防眩板的設置高度。通過螺栓或其他固定裝置將防眩板固定在公路中央分隔帶，同時設置好相鄰防眩板之間的間距，保持安裝之后的防眩板高度一致，從而防止出現漏光現象造成交通事故。這種操作方式比較方便且工藝簡單。

2.2.2 安全性高

安全可靠是防眩板能夠在高速公路上得到較為廣泛應用的一個重要原因。安裝在中央分隔帶上的防眩板本身質量比較輕，當車輛發生交通事故沖向中央分隔帶時，護欄通常可以承受事故車輛的沖擊，而此時防眩板不會對車輛造成二次傷害；其次，防眩板的抗風性能比其他的防眩設施要好。為了增強防眩板的抗風能力，科研人員設計出很多新型防眩板，如外形帶曲面的防眩板，能夠進一步加強防眩板的抗風性能，使其更加安全可靠[2]。

2.2.3 維護方便

防眩板所使用的材料本身就具有防腐蝕、抗老化、耐溫性好等優點，所以不容易受到損壞，而且維修起來也簡單方便。當需要維護的時候，只需要將受到損壞的防眩板進行更換，就可以在大大節省人力、物力、財力的同時，降低維護過程中發生意外事故的概率。

3 高速公路防眩板的設置原則

為了保證防眩板的防眩功能，應當科學合理地在高速公路設置防眩板，防眩板的設置原則應有以下幾條：

3.1 夜間車流量較大的路段，尤其是大貨車等大型車輛駛入較多的路段。

3.2 夜間事故率相對較高的路段。

3.3 中央分隔帶寬度小于8m 的路段。

3.4 當長距離設置防眩板時，設置防眩板的形狀和顏色要有一定的變化，以防駕駛員產生視覺疲勞，發生交通事故。

3.5 相鄰防眩板之間的間距一般大于55cm。

3.6 防眩板的寬度應該和周圍的道路景觀保持一致。

4 防眩板在不同形狀的路段的設置高度分析

一般情況下，我國高速公路防眩板設置全線統一高度。高速公路防眩板在不同條件路段下的參數對高速行車安全具有重要的作用，一般考慮的參數包括防眩板的寬度和高度、防眩板之間的距離及遮光角等，其中不同形狀的路段中所需要的防眩高度是最為關鍵的參數。不同形狀的路段中所需要的防眩板高度是不同的，因此要考慮路線的形狀、車道數量及中央分隔離帶等其他參數。本文根據路段的不同，建立了一些計算常規防眩板高度的模型，通過模型可以計算不同路段所需要的防眩高度，既增加安全可靠性又方便快捷。

4.1 平直線型路段防眩高度分析

在平直線型路段上，前車車燈高度、駕駛人視線高度直接關系到防眩板的具體設置高度。根據遮光原理，通過建立模型和幾何關系推導得出公式（1）來計算防眩板的具體設置高度[3]。一般前車燈和駕駛人高度可參考表1。

表1 駕駛員視線高度和前照燈的高度值

防眩板的設置高度公式為：

式中：H 為平直線型路段需要設置防眩板的高度(m)；h1為汽車前照燈高度(m)；h2駕駛人視線高度(m)；B1、B2分別是行車道上前車車輛和被照射的車輛距防眩板中心線的距離（m）；B=B1+B2；其示意圖如圖1 所示。

圖1 防眩板高度設置分析

由計算公式可知，h1、h2一般為固定值，防眩板的高度與B1、B2有很大的關系，因此我們有必要針對不同數量的車道進行分析。當對向兩輛車的橫向距離B 大于等于14m 時不會造成眩光，對比不同車道下的B1/B值可知當兩輛對向車一個在最內側車道、一個在最外車車道位置時，所需要的防眩板高度最高值。假定以要求較高的兩輛車輛都是大型車為例，中央分隔帶寬度為a、車道寬為b 來計算，則所需防眩板的高度H如下：

雙向四車道所需的防眩板高度H：

雙向六車道所需的防眩板高度H：

雙向八車道所需的防眩板高度H：

不同地區不同路段中央分隔帶寬度和車道數量可能不同，因此可根據具體路段的參數信息帶入對應的公式計算所需設置的防眩板高度。

4.2 平曲線型路段防眩高度分析

高速公路一般縱坡坡度較小，平曲線路段的防眩板高度與平直型高速路段差不多，其平曲線上的防眩板高度計算模型可參考平直型路段用到的模型公式，然后再結合下列公式（5）和公式（6）計算評估下防眩板高度，判斷其給車輛停車視距帶來的影響。由于在平曲線上設置的防眩板有一定高度，因此可能會使超車道上司機視距不夠，而小曲率曲面和較窄的中央分離帶還會加重這種現象，其評估示意圖如圖2 所示。

上式中H是所求防眩板的高度；h 為障礙物高度；D為兩司機跟障礙物通視的直線距離；h2為被照射車輛司機視線高度；s 為停車視距；R為平曲線路段的半徑；a 為道路中央分隔帶寬度；γ為平曲線路段半徑與直線D之間的夾角。根據平曲線路段不同參數半徑和車輛類型等，可用上式計算出不影響視距的防眩板高度范圍。

圖2 平曲線防眩板高度評估視距示意圖

5 結語

目前我國的高速公路總里程已穩居世界第一，其高速公路防眩設施大多采用防眩板，但在技術層面與其他發達國家還存在一定的差距，因此我們需要進一步加強完善交通防眩設施。通過更科學地研究設置防眩板，可以有效減少高速眩光問題，從而大大減少由眩光而造成地交通事故。本文不僅對高速公路防眩板的種類、性能特點及其他優勢進行了分析，而且對高速公路防眩板在常規不同形狀的路段所需要設置的高度進行了模型推導，并給出了公式及結論，以此為有關人員在高速防眩板的設置上提供一些參考，使其更加科學有效。

5.1 在直線型路段可將中央分隔帶寬度和車道數量及其他具體路段的參數信息帶入對應的公式直接計算所需設置的防眩板高度。

5.2 在平曲線型路段分析了防眩板對視距的影響，并建立了計算和評估視距模型，可根據路段具體參數帶入模型進行校驗評估。