韓菲潔
(中交第一公路勘察設計研究院有限公司,陜西 西安 710015)
為保證行車安全,駕駛員在行駛過程中應能清楚看到前方道路上足夠長的一段距離,當發現有障礙物或意外狀況時,能及時控制車速或繞道而行,避免相撞,這一必需的最短距離稱為行車視距。行車視距是保證道路使用安全的一項重要設計指標,是工程建設標準強制性條文之一[1]。行車視距根據駕駛員發現障礙物或迎面來車所采取的不同措施,分為四種類型:停車視距、會車視距、錯車視距和超車視距。根據景區道路功能等級,景區道路橫斷面類型為單幅雙向雙車道和單幅單車道,景區交通管制規定景區車嚴禁超車,按順序穩速行駛,因此,景區道路視距主要研究停車視距。
停車視距(Stopping Sight Distance,SSD)是在同一車道上,觀光車以特定速度行駛時從發現前方障礙物到能作出正確反應并安全停車所需的最短行車距離。停車視距可分為兩部分:制動反應距離和制動距離。制動反應距離是當駕駛員發現前方的阻礙物,經判斷決定采取制動措施的瞬間到制動器真正開始起作用的瞬間汽車所行駛的距離。這段時間又可分為“感覺時間”和“反應時間”,因為在這段時間內制動器還沒開始工作,所以車輛繼續保持原有速度穩定行駛;制動距離是汽車從制動生效到汽車完全停止,這段時間內所行駛距離。在這個過程中,車輛以減速度a從行駛速度V減速到零。停車視距示意圖如圖1所示。
停車視距是公路幾何設計中需滿足的最基本的視距,參考大多數國家采用的SSD模型,景區道路觀光車在平直路段上行駛時的停車視距表達式如式(1)所示,受道路縱坡影響的停車視距表達式如式(2)所示。
(1)
(2)
式中:SSD為停車視距,m;V為行駛速度,km/h;a為減速率,m/s2;i為縱坡坡度,%。
停車視距模型中的參數可知,影響停車視距的因素主要有:駕駛員反應時間、車輛行駛速度、減速率和縱坡坡度。
(1)駕駛員反應時間
為了得到駕駛員的剎車反應時間,Johansson,G.,and K.Rumar等學者[2]通過實驗得到,95%以上的駕駛員需要小于2.5 s的感知-制動反應時間,在風景名勝區,駕駛員行車速度較低,且熟知景區道路行車環境,所以2.5 s的反應時間,可以滿足景區觀光車所需的緊急狀況反應時間。
(2)車輛設計速度
速度對停車視距距離影響較大,車輛的速度不同,在緊急情況下駕駛員所需要的安全停車視距距離不同。對景區道路進行功能分級分類的研究,得到景區道路不同功能等級下設計速度如表1所示。

表1 景區道路不同功能等級下的典型車型及設計速度
(3)減速率
Daniel B Fambro[3]等學者通過實驗研究得知3.4 m/s2的減速率使得駕駛員即使在潮濕路面上制動也依舊可以保持車道不變并能控制方向,因此,3.4 m/s2的減速率也被推薦用來計算停車視距,另外3.4 m/s2的減速率也是大多數的車輛制動系統和多數道路的輪胎路面摩阻系數所能夠提供的,大多數的車輛制動系統在潮濕路面上都能產生大于這個減速率的制動摩擦。
(4)縱坡坡度
上坡路段的停車視距有效長度小于水平路段停車視距,比較有保障,而下坡路段停車視距有效長度大于水平路段停車視距,比較危險,因此應該考慮縱坡對停車視距的影響,對景區道路縱坡指標體系研究,最大縱坡分級如表2所示。

表2 景區道路縱坡指標體系
(1)平直路段停車視距
用公式(1)計算出的景區道路平直路段所需的最小停車視距表3所示。

表3 景區道路平直路段停車視距
(2)縱坡路段停車視距
制動距離隨縱坡的不同而變化較大,在有縱坡影響時,制動距離采用式(2)計算,表4、表5分別列出了上下坡路段不同縱坡所對應的停車視距。

表4 景區道路坡道上的停車視距(A)

表5 景區道路坡道上的停車視距(B)
景區道路受地形、地物條件的限制,會較為頻繁的使用平曲線,尤其是小半徑平曲線路段,曲線內側有障礙物阻擋視線時,停車視距很難得到保證,鑒于環境的特殊性,一般公路視距不足時所采取的視距保障措施,并不完全適用于景區道路,例如開挖視距臺增大橫凈距的措施會擾亂、破壞景區地貌環境,設置減速帶會降低游客乘坐觀光車的舒適性。考慮到景區特殊的環境,當停車視距不足時,可采用以下措施,確保觀光車安全通過。
(1)增大平曲線半徑
在景區道路平面線形設計階段,應充分利用景區地形,如果在工程量增加不大、景區地貌環境影響量相同的情況下,建議盡量增大曲線半徑,以滿足停車視距的要求。
(2)提高路面摩阻系數
在景區道路停車視距不足路段,可鋪筑摩阻系數較高的路面類型,有效降低觀光車在該路段的制動時間和制動距離,減小所需要的視距要求。若道路運營時間較長時,路面摩阻系數會大大降低,應及時對景區道路路面進行改造,提高路面摩阻系數,保證視距要求,提高行車的安全性。
(3)限速措施
景區道路當遇到停車視距不足路段,需設置“限速標志”及“視距不良、慢行”等標志,提醒駕駛員降低行車速度,保證車輛在此視距不足路段安全通過。景區道路限速標志如圖2所示。視距不良、慢行標志如圖3所示。

圖2 景區道路限速標志

圖3 視距不良慢行
(4)路側邊溝設計
在景區道路路線設計時,建議將路側邊溝設計為淺碟形邊溝的形式,這樣不僅能增加側向余寬,增大車輛在彎道上的停車視距,在淺蝶形邊溝上種植適宜的植物,還可以與周圍的自然景觀相協調。
(5)交通凸面鏡
在景區道路曲線內側視距不足的地方,較為推薦的措施是設置凸面鏡,方便駕駛員及時觀察彎道另一側的交通情況,確保行車安全。設置凸面鏡安全效果明顯,且不會擾動景區地貌環境。
論文依據道路停車視距計算模型,對停車視距計算模型中的影響因素進行分析,基于景區道路功能等級建立的縱坡指標體系,分別計算了景區道路平直路段和縱坡路段的停車視距,考慮到景區道路的特殊性,提出當景區道路停車視距不足時的改善措施,旨在為景區道路停車視距提供理論依據和技術支持,填補現有景區道路停車視距技術標準和規范缺失的空白。