論新型交通安全設(shè)施在高速公路建設(shè)中的運(yùn)用

張朝歡

（貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550018）

0 引言

目前，高速公路已逐步發(fā)展成為人們?nèi)粘３鲂斜匦璧慕煌ㄍㄐ蟹绞剑话苍O(shè)施對(duì)保障車輛行駛的安全性、舒適性具有十分重要的作用。現(xiàn)階段我國(guó)交安設(shè)施種類繁多，主要有防眩裝置、反光裝置、防護(hù)裝置、路面標(biāo)線等，以保證交通通行安全、有序進(jìn)行，提升交通安全等級(jí)，避免交通安全事故發(fā)生[1-3]。近年來(lái)，我國(guó)汽車數(shù)量持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，人們生活節(jié)奏越來(lái)越快，對(duì)交通通行條件要求愈加嚴(yán)苛，同時(shí)，對(duì)交安設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)也更加嚴(yán)苛。因此應(yīng)緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，積極探索、勇于創(chuàng)新、敢于突破，逐步開發(fā)新技術(shù)、新材料，使我國(guó)的交安設(shè)施功能性更強(qiáng)、安全性更高。

1 高速公路交安設(shè)施現(xiàn)狀

（1）路面標(biāo)線材質(zhì)較差，造成高速公路標(biāo)線大面積脫落或損壞，且部分標(biāo)線夜晚反光效果不佳。道路標(biāo)線直接決定道路交通安定有序運(yùn)行，對(duì)高速公路行車安全具有極其重要的作用。但現(xiàn)階段我國(guó)大部分高速公路路面標(biāo)線嚴(yán)重老化，存在大規(guī)模脫落、損毀、清晰度差等缺陷。同時(shí)由于多數(shù)標(biāo)線為熱熔型標(biāo)線，玻璃珠材質(zhì)及施工缺陷、涂料應(yīng)用不合理等導(dǎo)致標(biāo)線夜間反光效果不佳[4]。

（2）多數(shù)路段缺少防眩裝置。眩光是影響高速公路交通安全最不利因素，極易導(dǎo)致車輛駕駛員短暫性失明，對(duì)道路信息產(chǎn)生誤判，造成交通安全事故。因此，高速公路合理安裝防眩裝置尤為重要。但現(xiàn)階段我國(guó)大多數(shù)高速公路較多區(qū)域均未設(shè)置防眩裝置。

（3）部分防護(hù)欄桿性能較差、安裝部位缺乏合理性、高度不規(guī)范等。安全防護(hù)欄是確保高速公路行車安全最基本的安全防護(hù)設(shè)施，科學(xué)合理布置防護(hù)欄桿能有效降低交通安全事故的發(fā)生，并能最大限度避免引發(fā)二次事故。但現(xiàn)階段我國(guó)部分重要交通路段防護(hù)欄桿缺失，且性能較差，不足以承受大噸位貨車沖擊。甚至部分區(qū)域安全護(hù)欄沿山體斷層布設(shè)，完全沒有任何防護(hù)作用。高速公路安全防護(hù)欄桿安裝高度必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際及周邊環(huán)境狀況綜合確定。

（4）智能化交安設(shè)施不足。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息集成化技術(shù)、人工智能化技術(shù)發(fā)展迅猛，智能化設(shè)備及智能化管理系統(tǒng)相繼在各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。智能化交安設(shè)施了解和掌握交通通行情況、交安設(shè)施運(yùn)行情況等相關(guān)信息，全面提高高速公路交通安全等級(jí)。但因技術(shù)、資金等諸多因素制約，使我國(guó)交安設(shè)施智能化發(fā)展嚴(yán)重不足。

2 新型交安設(shè)施的應(yīng)用

新型交安設(shè)施通過(guò)設(shè)計(jì)及應(yīng)用兩個(gè)方面，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)施實(shí)施優(yōu)化，更具實(shí)用性、科學(xué)性、智能性，更加貼合我國(guó)高速公路實(shí)際需求。新型交通安全設(shè)施種類更加多樣、功能更加完善、性能更加優(yōu)良，具體包含彩色防滑鋪裝、立體標(biāo)線、雙組份標(biāo)線、雨夜標(biāo)線、太陽(yáng)能主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志、熒光黃綠反光膜標(biāo)志、可變信息情報(bào)板、新型A級(jí)波形梁護(hù)欄、預(yù)應(yīng)力中央開口護(hù)欄、可導(dǎo)向扇形防撞墊、轉(zhuǎn)子防撞護(hù)欄等[5]。

該文結(jié)合某高速公路交通安全設(shè)施項(xiàng)目的工程實(shí)例，對(duì)新型交通安全設(shè)施實(shí)施綜合探究，選擇環(huán)氧鋅基鋼護(hù)欄、可導(dǎo)向扇形防撞墊、轉(zhuǎn)子防撞護(hù)欄、太陽(yáng)能主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志及雙組份標(biāo)線、全天候雨夜反光標(biāo)線進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

2.1 環(huán)氧鋅基鋼護(hù)欄

環(huán)氧鋅基鋼護(hù)欄具有綠色、節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，它是通過(guò)重防腐多層粉末靜電噴涂工藝研發(fā)的新型防護(hù)欄桿。其優(yōu)勢(shì)如下：

（1）環(huán)保。環(huán)氧鋅基涂層與傳統(tǒng)鍍鋅技術(shù)相比，能有效降低對(duì)環(huán)境的污染，加工制作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)保更加有利。具體應(yīng)用時(shí)，環(huán)氧鋅基復(fù)合涂層可適用于各種環(huán)境，在空氣、土壤等各種介質(zhì)中均不會(huì)發(fā)生氧化、腐蝕，更加有利于環(huán)境保護(hù)。

（2）附著力強(qiáng)。環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層主要由環(huán)氧鋅基層、聚酯層兩部分構(gòu)成，對(duì)鋼材實(shí)施表面處治，并實(shí)施拋丸處理。環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層固化時(shí)，其環(huán)氧基與鋼材表面金屬離子形成穩(wěn)定化學(xué)鍵，使涂層與鋼基體緊密結(jié)合，通過(guò)剝離及基體變形試驗(yàn)均不產(chǎn)生剝離，具有較強(qiáng)的附著力[6]。

（3）耐久性好。通過(guò)拋丸處理形成錨嵌結(jié)構(gòu)，全面提升涂層附著性能，并通過(guò)高性能粉末，保證其防腐能力。試驗(yàn)表明，環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層護(hù)欄抗鹽霧、抗?jié)駸崮芰Ψ謩e高達(dá)1 500 h、1 000 h，各方面性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)防腐技術(shù)，有效提升了防護(hù)欄桿耐久性。

（4）具有較強(qiáng)的自潔凈性能、美觀。環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層質(zhì)地光滑、致密，空氣中的揚(yáng)塵、雜質(zhì)等污染物難以附著，其表面張力較低，且疏水性、抗油污性能較強(qiáng)，在雨水作用下其表面雜質(zhì)可徹底清除，潔凈如初。此外，該護(hù)欄視覺效果較好，色彩多樣，在惡劣環(huán)境中可連續(xù)使用15年不變色，具有優(yōu)良的導(dǎo)向性能。

2.2 可導(dǎo)向扇形防撞墊

防撞墊具有成本低、安全性能好的優(yōu)點(diǎn)，可最大限度降低車輛碰撞造成的沖擊傷害。傳統(tǒng)形式的防撞墊主要是對(duì)車輛沖擊產(chǎn)生緩沖作用，使車輛穩(wěn)定停車，減緩司乘人員在車輛撞擊時(shí)遭受的傷害程度，如防撞沙桶等，雖能起到緩沖防撞作用，但極易破壞且性能較差。而新型安全防撞墊則有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)防撞墊的不足，從設(shè)計(jì)及材質(zhì)方面對(duì)其實(shí)施優(yōu)化，極大提升其防撞性能和耐久性，如可導(dǎo)向扇形防撞墊（見圖1）。

圖1 可導(dǎo)向扇形防撞墊

該設(shè)施利用前方吸能板吸收車輛沖擊荷載，并經(jīng)導(dǎo)向板完成荷載的傳遞，有效降低車輛撞擊產(chǎn)生的沖擊荷載。此外，該設(shè)施可實(shí)現(xiàn)與波形板護(hù)欄無(wú)縫連接，防撞指數(shù)為埃米級(jí)別，其端部位置承插口可根據(jù)護(hù)欄具體情況實(shí)施自由調(diào)整，實(shí)現(xiàn)與護(hù)欄的可靠連接。可導(dǎo)向扇形防撞墊主要用于高等級(jí)公路和快速路橋梁、隧道、分岔口及匝道位置，小型安全防撞墊則應(yīng)用于城市市政道路。

2.3 轉(zhuǎn)子防撞護(hù)欄

轉(zhuǎn)子防撞護(hù)欄構(gòu)造形式和算盤相似，由轉(zhuǎn)子、架體以及轉(zhuǎn)子支承芯軸三種構(gòu)件組成。其中轉(zhuǎn)子主要分為內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層材質(zhì)為性能優(yōu)良的緩沖材料，外層則是由強(qiáng)度較高、抗氧化性能較好的塑膠材料制成。而架體及轉(zhuǎn)子支承芯軸則主要是由碳素結(jié)構(gòu)鋼制成[7]。利用支承芯軸將轉(zhuǎn)子串連起來(lái)組成轉(zhuǎn)子串，然后將轉(zhuǎn)子串并排安裝在架體上，構(gòu)成防撞護(hù)欄（見圖2）。當(dāng)車輛撞擊護(hù)欄時(shí)，轉(zhuǎn)子快速轉(zhuǎn)動(dòng)使二者之間的摩擦力發(fā)生變化，進(jìn)而調(diào)整行車方向，有效防止事故車輛出現(xiàn)翻車、失控現(xiàn)象。

圖2 轉(zhuǎn)子防撞護(hù)欄及其防撞機(jī)理示意圖

2.4 太陽(yáng)能主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志

太陽(yáng)能主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志能夠?qū)庠葱纬煞瓷洌€能自行發(fā)光閃爍，能有效提升駕駛?cè)藛T遠(yuǎn)距離警覺意識(shí)，使駕駛?cè)藛T有充足的反應(yīng)時(shí)間，提前對(duì)危險(xiǎn)做出應(yīng)對(duì)，有效避免安全事故發(fā)生；同時(shí)，該設(shè)施可有效防止點(diǎn)發(fā)光及逆光造成的短暫失明現(xiàn)象，具備完整的面發(fā)光性能；而且具備光反射功能，在停電狀況下依舊能夠發(fā)揮傳統(tǒng)標(biāo)志性能；利用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保[8]。

和傳統(tǒng)標(biāo)志相比，該標(biāo)志在雨霧等能見度不足的狀況下依舊能夠發(fā)揮效用，充分保證良好的視覺效果。在行車燈出現(xiàn)故障時(shí)，可使駕駛?cè)藛T保持最佳視覺效果，提高路況辨識(shí)能力，同時(shí)在車輛會(huì)車逆光條件下，為駕駛?cè)藛T提供清晰的指示信號(hào)。

2.5 雙組份標(biāo)線

雙組份標(biāo)線具有施工簡(jiǎn)便、速度快等特點(diǎn)，根據(jù)配比將基料及固化劑充分混合，攪拌均勻，經(jīng)反應(yīng)、固化形成質(zhì)地堅(jiān)硬的漆膜，能有效完成與玻璃珠、反光珠以及地面的完美結(jié)合。固化速度較快，擁有較強(qiáng)的耐磨、耐水及抗腐蝕性能，可用于各種環(huán)境及各種材質(zhì)的道路中，耐久性好，反光能力強(qiáng)。

2.6 全天候雨夜反光標(biāo)線

全天候雨夜反光標(biāo)線作為道路交安設(shè)施的一部分，不僅可以在白天保持道路線性清晰顯示，還能夠在夜間干燥、潮濕、積水等任何路面條件下，對(duì)光源進(jìn)行反射。有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)雨夜反光標(biāo)線在雨水覆蓋情況下無(wú)法完成夜間反光的不足，確保駕駛?cè)藛T在雨夜道路積水條件下清晰識(shí)別道路輪廓，保證車輛行駛安全，其與普通反光標(biāo)線逆反系數(shù)對(duì)比如表1所示。

表1 雨夜反光標(biāo)線與普通反光標(biāo)線逆反系數(shù)對(duì)比

全天候雨夜反光標(biāo)線是對(duì)傳統(tǒng)反光標(biāo)線的優(yōu)化和完善，它運(yùn)用新型材料雨夜反光珠對(duì)傳統(tǒng)玻璃珠進(jìn)行替換。與玻璃珠相比，雨夜反光珠具有科學(xué)完備的光學(xué)設(shè)計(jì)，性能優(yōu)良的光學(xué)構(gòu)造，能有效保證標(biāo)線在晴天、雨天以及夜晚等各時(shí)間段持續(xù)保持優(yōu)良反光性能。結(jié)合反光珠特性和沉降率專門設(shè)計(jì)的雨夜標(biāo)線涂料，可適用于各種氣候條件下，并保證夜間標(biāo)線原色發(fā)光的特性，科學(xué)彌補(bǔ)了夜間黃色標(biāo)線發(fā)白光的不足，提升交通安全系數(shù)[9]。

我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的全面發(fā)展，使得人們對(duì)交通標(biāo)線的可視化要求更加嚴(yán)苛，特別是對(duì)雨夜等光線不足條件下的可視化要求更高，隨著交通法規(guī)的逐步完善，全天候雨夜反光標(biāo)線得到了成功應(yīng)用，大大提高了道路交通安全。

3 新型交安設(shè)施發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)高速公路交通安全事故頻發(fā)，積極研發(fā)科學(xué)有效的新型交安設(shè)施，并實(shí)現(xiàn)合理化應(yīng)用，最大限度發(fā)揮其實(shí)際功能效用，全面減少交通安全事故，已成為亟須解決的主要問(wèn)題。科技不斷發(fā)展，使新型交安設(shè)施逐步向著標(biāo)準(zhǔn)化、創(chuàng)新化、信息化、智能化目標(biāo)發(fā)展。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化。該環(huán)節(jié)主要從設(shè)計(jì)及材料兩方面對(duì)交安設(shè)施實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化探究，奠定了標(biāo)準(zhǔn)化施工的基礎(chǔ)。具體設(shè)計(jì)時(shí)，全面結(jié)合氣候、環(huán)境、力學(xué)性能等各方面因素；美觀性方面，充分考慮視覺效果，提升交安設(shè)施與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性、美化性；材質(zhì)選擇時(shí)，建立標(biāo)準(zhǔn)化選材及施工工藝。

（2）創(chuàng)新化。采用科學(xué)手段積極研發(fā)新材料、新技術(shù)，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化要求，科學(xué)應(yīng)用于交安設(shè)施領(lǐng)域。新型材料主要通過(guò)科技手段，研發(fā)抗沖擊性能更好、使用壽命更長(zhǎng)的材料；新技術(shù)則通過(guò)優(yōu)化工藝流程，全面提升交安設(shè)施各方面性能。

（3）信息化。主要通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、圖像處理技術(shù)等，建立科學(xué)化信息管控系統(tǒng)，對(duì)高速公路各區(qū)域交安設(shè)施進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)，當(dāng)交安設(shè)施存在缺陷時(shí)，系統(tǒng)快速識(shí)別，并自動(dòng)反饋維護(hù)管理部門進(jìn)行維修處理。

（4）智能化。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)的有效應(yīng)用，并結(jié)合GPS相關(guān)數(shù)據(jù)信息，完成交安設(shè)施自我檢測(cè)。完成人工不易檢測(cè)的危險(xiǎn)區(qū)域的交安設(shè)施檢測(cè)，提升了交安設(shè)施安裝、維修的效率，從根本上保證了維護(hù)人員的安全。

4 結(jié)論

可導(dǎo)向扇形防撞墊、轉(zhuǎn)子防撞護(hù)欄、太陽(yáng)能主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志、雙組份標(biāo)線、全天候雨夜反光標(biāo)線等新型交安設(shè)施在高速公路中的實(shí)際應(yīng)用，全方位提高了高速公路車輛通行安全，并有效降低交通安全事故造成的傷害程度，顯著提升了高速公路安全等級(jí)，對(duì)人們的交通通行安全具有十分重要的作用。新型交安設(shè)施具有極為廣闊的發(fā)展及應(yīng)用空間，對(duì)我國(guó)的高速公路通行安全具有重大意義。