公路與城市道路視距差異性分析

占 逸，朱洪志，段海燕

（1. 武漢市政工程設計研究院有限責任公司,湖北 武漢 430023; 2. 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司武漢分公司,湖北 武漢 430000; 3. 湖北省城建設計院股份有限公司，湖北 武漢 430051）

0 引言

視距是道路幾何設計的重要技術標準之一，不僅與設計速度、豎曲線極限最小半徑、直線最小長度等指標直接相關，還與駕駛員視覺感受、行車舒適性、交通安全性等息息相關。

1 視距的分類

1.1 公路與城市道路視距分類

《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）[1]將行車視距分為停車視距、超車視距、會車視距、識別視距，且對各類視距技術標準皆有明確的規范要求。

《公路路線設計規范》（JTG D20—2017）[2]引入“安全交叉停車視距”的概念，對特殊情況下不能滿足交叉口通視三角區，應滿足安全交叉停車視距通視三角區進行規定（見圖1）。

圖1 三角視區

《城市道路路線設計規范》（CJJ 193—2012）[3]將行車視距主要分為停車視距、會車視距、錯車視距和超車視距。大部分城市道路嚴格實行分向、分道行駛的交通管制，不允許越過道路中心線利用對向車道進行超車，少數中央設虛黃線的雙向兩車道支路需要考慮超車視距，此時速度較低，超車視距也較容易滿足。錯車視距是指兩輛對向行駛的車相遇后，相互采取措施至減速錯車所需要的安全距離。若滿足會車視距（兩對向行駛的汽車相遇，采取制動措施至兩車安全停止所需的距離），則必然滿足錯車視距。因此，城市道路主要考慮停車視距和會車視距，僅對停車視距和會車視距取值進行規定。

1.2 物高與目高

視距檢驗時，公路規范對物高與目高的取值主要因車輛類型、路段類型不同而取值不同。貨車物高取0.1 m，目高取2.0 m。小客車物高取0.1 m，目高取1.2 m。出入口路段考慮滿足識別視距（識別前方障礙物、交通設施）要求，物高取0 m。

城市道路規范主要考慮因車輛類型、凹凸豎曲線而取值不同。貨車物高取0.1 m，目高取2.0 m。小客車物高取0.1m，凸曲線時目高1.2 m，凹曲線時目高取1.9 m。

2 公路與城市道路視距差異性

2.1 停車視距

汽車行駛時，自駕駛員看到前方障礙物時起，至到達障礙物前安全停止，所需的最短距離即停車視距[1]。通過對比公路規范、城市道路規范關于停車視距的計算發現，兩者具有相同的理論基礎，即停車視距由反應距離、制動距離、安全距離組成，但兩者規范取值卻在60 km/h 時不一致（見表1）。

表1 公路與城市道路停車視距

《公路路線設計規范》（JTG D20—2017） 中停車視距的計算公式如下：

式中：f1為縱向摩阻系數，依車速和路面狀況而定；t 為駕駛者反應時間，取2.5 s（判斷時間1.5s、運行時間1.0 s）；g 為重力加速度，取9.8 m/s2。

計算出小客車停車視距，見表2。

表2 公路規范小客車停車視距計算取值

《城市道路路線設計規范》（CJJ 193—2012）中停車視距的計算公式如下：

式中：t 為反應時間，取1.2 s；βs為安全系數，取1.2；us為路面摩擦系數，取0.4；i 為縱坡度（%），上坡為“+”，下坡為“-”。

對式（2）進行整理，得：

城市道路制動距離公式本質上與公路計算公式相同，只是增加了安全系數，式（1）中的g f1、式（3）中的gus均為制動減速度。

城市道路規范計算出的小客車停車視距見表3。

表3 城市道路規范小客車停車視距計算取值

對比公路與城市道路停車視距計算，發現存在如下差異性：

（1）公路規范并未取設計速度計算，而是取行駛速度（85%設計速度）計算，但在實際運行中，車輛行駛速度往往超過設計速度，故城市道路取設計速度較為合理。

（2）反應距離中反應時間的取值，公路取2.5 s，城市道路取1.2 s。根據文獻[4]，駕駛員識別前方狀況判斷后采取措施所需要的時間一般為2.0～2.5 s。實際運行過程中，駕駛員反應時間受多方面因素影響，為安全起見，取較大值，故公路取反應時間2.5 s 更合理。

（3）關于制動減速度，公路取值范圍為2.84～4.31 m/s2，城市道路取定值3.92 m/s2。根據我國《機動車運行安全技術條件》（GB 7258—2012）對制動性能的規定，制動性能最差的為三輪車，且國標要求不小于3.8 m/s2。歐洲共同體（EEC）、聯合國歐洲經濟委員會（ECE）標準規定，小客車制動減速度為5.8 m/s2，載貨汽車制動減速度為4.4 m/s2。美國FMVSS 標準給出了一定初速度情況下，汽車制動距離要求，經過運動學公式換算，其制動減速度為4.2 m/s2。很明顯，無論是公路還是城市道路，其制動減速度取值相較于歐美標準都偏保守。而針對同一類型車輛（小客車），公路與城市道路制動減速度仍然存在差異，這是不妥的。

（4）關于安全距離，公路規范推薦為5～10 m，但在實際取值中并未嚴格按此執行，60 km/h 以下安全距離均小于5 m。城市道路規范統一安全距離為5 m。

通過對比公路與城市道路停車視距的計算，發現兩者本質理論基礎是一致的，只是在參數取值上各有優劣。例如，城市道路取設計速度、安全距離較為合理，公路在反應時間取值上較為合理。針對同一理論基礎，同一類型車輛，這種差異性是不應存在的，停車視距完全可以統一。而且這種差異性往往容易引起誤解。例如，在60 km/h 時，《城市道路交叉口設計規程》（CJJ 152—2010）規定的停車視距為75 m，而《城市道路路線設計規范》（CJJ 193—2012）規定的停車視距為70m。城市道路規范存在自相矛盾，往往使設計人員難以抉擇。

2.2 識別視距

識別視距是指駕駛員從發現并識別前方障礙物或方向改變到避讓障礙物或調整操作所需要的距離[5]。公路規范對互通式立交分流鼻端、服務區、停車區等出入口處不同設計速度下識別視距的范圍進行了要求（見表4)，明確當條件受限時，識別視距不應小于1.25 倍的停車視距[2]，但并未就此規定進行詳細的理論闡述和說明。

表4 公路規范識別視距

目前，國內識別視距研究依據的主要是美國ASSHTO 的理論基礎，即在理想狀態下，駕駛員從最外側車道上因對交通標志進行識別解讀，并采取措施駛出（入）出入口所需的距離，主要包含識別出入距離和減速駛出（入）距離。長安大學潘兵宏、周錫湞等[5]考慮了駕駛員從內側車道識別反應，進行換道到最內側車道，再駛出出入口的識別距離，提出了基于車道變化的出入口識別視距計算模型。

城市道路沿線出入口、附屬設施等較多，也更加復雜，這些路段往往是交通事故的多發地。城市道路規范卻無識別視距的要求，忽視了此類情況下駕駛員對識別視距的需求，容易引起因視距不足引發安全事故，存在安全隱患。因此，城市道路規范應考慮識別視距。

2.3 安全交叉停車視距

公路規范針對特殊情況下，交叉口通視三角區難以滿足，且采用主路優先、次要道路停車讓行的交通管理方式時，主路視距考慮采用安全交叉停車視距[2]。安全交叉停車視距見表5。

表5 公路安全交叉停車視距

城市道路規范對交叉口采用正常停車視距通視三角區，標準高。但是從經濟性和實用性而言，存在“一刀切”的局限，并沒有考慮到城市道路沿線兩側構筑物多，存在一些無法滿足通視三角區的特殊情形。因此，城市道路可以補充安全交叉停車視距。

3 常見視距不良情形

3.1 高架橋下視距不足

城市道路由于用地受限，交通流較大且市區交通易集中，故高架橋隨處可見。高架橋的建設雖能有效地緩解交通壓力，快速完成交通轉換，但對地面交通行車舒適性和安全性有著很大的影響。例如，在較窄的道路紅線范圍內，高架橋的橋墩采用雙柱墩且布設于側分帶主輔合流點附近，密布的橋墩嚴重影響地面交通的行車視距，存在較大的安全隱患（見圖2）。

圖2 高架橋橋墩不合理布設

又如，高架橋下凹曲線半徑偏小，行車視距不足，駕駛員無法準確判斷前方行駛狀況，易感到茫然和緊張（見圖3）。

圖3 高架橋下凹曲線半徑偏小

高架橋下合理的橋墩布設和豎曲線是保證視距的重要影響因素。在工程造價范圍內，橋梁跨徑應合理，路口處橋墩間距宜盡量拉大，避免橋墩布設于出入口合流段遮擋駕駛員視線。同時，橋墩的布設應結合當前道路橫斷面綜合考慮。對于紅線寬度較窄的路段，道路橫斷面宜優先考慮一塊板或兩塊板的形式，中央設花瓶式或門式橋墩；對于道路橫斷面為三塊板、四塊板時，橋墩宜采用雙柱墩，墩的粗細程度宜合適。豎曲線半徑應盡可能取較大值，避免極限值，同時兩側側分帶種植物的選擇也很關鍵。相關研究表明，較窄的側分帶不宜種植灌木[6]。

3.2 平面交叉口三角視距不足

相對于公路，城市道路平面交叉口更易出現無法滿足停車視距通視三角區的情形。如圖4 所示，由于兩側分車帶較窄且種植灌木、布設橋墩，而道路兩側又皆為密集建筑物，無法滿足停車視距通視三角區。如果考慮清除通視三角區內的障礙物，會造成大面積拆遷，橋墩布設也難以兼顧，甚至根本無法布設橋墩。

圖4 平面交叉口三角區視距不足

如果該路口為燈控路口，應采取交通信號燈管控的措施，此時需要滿足停車視距通視三角區的視距要求。若為設計速度低、交通流量小，且采用的是主路優先交通管理的非燈控路口時，可以考慮滿足安全交叉停車視距的要求。這樣不僅能滿足規范關于視距的規定，保證行駛的安全性，也能減少清除視距三角區障礙物的工程量，節省工程投資。

3.3 出入口識別視距不足

不僅平交、立交出入口識別視距需要保證，隧道內出入口同樣需要保證。圖5 為某隧道內出入口識別視距不足情形，設計速度為70 km/h。此時駕駛員不得不減速以識別出入口交通標志，從而選擇正確的車道駛出。突然減速不僅會造成排隊擁堵，還容易引發交通事故。

圖5 出入口識別視距不足

對于此類已建成項目，可考慮增設交通誘導設施、提前預告標志等措施來解決識別視距不足的情形。

3.4 夜間視距不足

夜間行車一直以來都是交通事故發生的高頻時段，主要原因是駕駛員夜間行車視距嚴重不足。現有的研究表明，車輛夜間行駛時，近光燈照明距離為37～107 m，遠光燈照明距離為61～152 m[6]，而60 km/h時識別視距最小為170 m。遠光燈照明無法滿足交叉口識別視距要求。

城市道路由于沿線設有照明附屬設施，夜間行車視距相對公路有較好的改善。山區公路，尤其高速公路，夜間行車視距問題有待解決。針對此類情形，高速公路采取的措施主要是設置預告標志、一些重要標志單獨設置夜間照明，但是效果并不是很理想。因為常規交通標志需要遠光燈才能看清，而遠光燈容易通過標牌反射到駕駛員的眼睛，產生眩光，導致駕駛員經常由于未能及時識別標志而駛入錯誤方向。

目前，城市道路正在推廣主動發光標志，通過利用城市電網、太陽能、風能等，使交通標志自身為光源，自身發光，可視距離遠、能防眩光，可以較好解決夜間行車視距不足的問題，減少交通事故的發生。未來太陽能主動發光標志將在高速公路上有廣闊的應用前景（見圖6）。

圖6 主動發光標志

4 結語

通過對比公路與城市道路關于視距的相關規范要求，發現兩者各有優劣，且存在一些差異性。具體結論如下：

（1）公路與城市道路小客車停車視距理論基礎基本一致，在計算取值時各不相同。這些差異不合理且容易產生矛盾，往往使設計者難以抉擇，可統一起來。

（2）出入口是事故發生比例較高的路段，保證識別視距十分有必要，城市道路規范應予以補充。

（3）針對設計速度低、交通流量小，且采用主路優先交通管理的的非燈控路口，安全交叉停車視距不僅能滿足規范關于視距的規定，也能減少清除視距三角區障礙物的工程量，節省工程投資。

（4）城市道路高架橋橋墩應合理布設、側分帶不宜種植灌木、豎曲線半徑應盡量偏大，避免取極限值，以保證視距和行車舒適性。

（5）太陽能主動發光標志可推廣使用，以滿足夜間行車視距的需求，防眩光，減少安全隱患。