二級公路交通安全設施設計探討

蘭昌凱

摘要 隨著公路交通的快速發展，交通安全設施在保障行車安全、減輕交通事故危害方面起著越來越重要的作用。為了解決二級公路工程建設中的交通安全設施設計問題，文章以某城市開發區二級公路為案例，從交通標志、標線、防眩以及護欄等交通安全設施方面提出了具體的設計方案和實施建議。通過這些措施，可以有效地提高二級公路的交通安全水平，減少交通事故的發生，保障人民群眾的生命財產安全。

關鍵詞 交通安全設施；標志設計；護欄設計；防眩設計；標線設計

中圖分類號 U417文獻標識碼 B文章編號 2096-8949（2024）03-0060-03

0 引言

隨著我國社會經濟的不斷發展，各大城市的路網不斷完善，進而為人們的出行提供了很大的方便。各大城市汽車的保有量日漸增多，導致發生交通事故的頻率不斷增加。發生事故大多是在二級公路和城市的快速路中，原因是隨著公路等級的提高，公路平縱線形指標、設計速度也都有所提高，車輛行駛速度越來越快，進而容易發生交通安全事故。由此可以看出，二級公路安全設施的設計在公路工程中是比較重要的環節。設計人員在設計公路時需要著重考慮確保駕駛人員在行駛的過程中能夠快速準確掌握行駛信號，以及具備安全舒適的駕駛體驗[1-3]。該文以某城市的二級公路工程為案例，探討該城市二級公路安全設施設計，使公路在使用時達到安全舒適目的，希望為類似的工程提供參考。

1 工程概況

某城市修建二級公路工程位于該城市的開發區，設計全長為37.8 km，計劃紅線寬約40～60 m范圍內，公路等級為二級公路，按照該城市的次干路標準進行設計，將車道設計為雙向四快二慢的橫截面，同時在該公路上設置符合標準的配套服務設施以及附屬交通設施，例如通信、監控、供電、照明和安全設施等。為了使駕駛人員有一個安全舒適的駕駛環境，設計人員著重對二級公路交通安全設施進行了設計，包含交通標志設計、標線設計、防眩設施設計、護欄設計等。

2 二級公路交通安全設施設計

2.1 交通標志設計

交通標志的各項要求（如顏色、大小、符號、圖形、外觀）均應符合《道路交通標志和標線》的有關規定。在設計標志時應充分考慮使用時的功能性、線路標志設計的系統性、標志與標志之間的協調性，以及整條線路標志的統一性，并且結合以下幾點進行標志設計。

（1）人性化設計，將所有使用者默認為首次使用，使用者對沿線周圍環境不了解，對交通線路不熟悉為基本參考。

（2）考慮交通標志對使用者的視覺影響，避免標志過密或是過于單調給駕駛員造成視覺疲勞。同時在標志稀疏地段設置合理的情景標志，對駕駛員緊張的情緒給予緩解，使其能夠保持良好的駕駛狀態。

（3）交通標志在設計時要將標志周圍的環境有機地結合起來，使其與周圍環境能夠相互融合。同時要保證醒目的狀態，以便司機能夠及時發現標志。

（4）在交通系統交匯區段，設計交通標志時應考慮標志的簡潔有效性，能夠讓司機快速辨認[4]。

（5）交通標志在滿足功能性的同時要兼顧美觀性，以便使用者能夠有更好的視覺效果。

（6）交通標志的面板設計要符合交通標志的各項規定要求，符合標志所在路段的速度要求和限速條件。

交通標志在安裝設計上要遵循標志安設相關法規，交通標志不得侵入道路限界，安裝位置、高度要依據標志內容、面板規格、線路等級等進行設計。要在設計上體現安裝方式，門架式或者懸臂式等標志應預留200～500 mm的凈空高度，詳情見表1。

2.2 標線設計

設計人員在設計標線時，需要著重考慮以下幾點：一是規劃好公路排水需求，盡量讓標線避開公路排水位置；二是盡量引入彩色標線，使其能夠達到醒目的效果，進而引起駕駛人員的關注；三是在路面上規劃合適的文字標記，其主要作用是補充標志消息和信息傳達；四是通過公路的實際條件和交通組織要求，合理規劃并設立減速標線、振動型車道邊緣線、隆聲帶及彩色防滑標線；五是建立視線誘導安全設施，主要作用是為了補充公路道路條件，一般采取恒亮或者同步緩慢閃爍的設施；六是由于該公路內有很多的互通區域，為了確保交通安全，在設計標線時要著重考慮功能性、預知性以及誘導性[5]。設計人員在設計標線時每項的技術指標可以參照表2中的數據（見表2）。

2.3 防眩設施設計

防眩設施在設計時要依據《公路交通安全設施設計細則》的相關規定和其他相關法規，結合道路交通情況、公路等級、周圍環境、所在區域氣候情況等條件。目前，道路防眩設施設置形式主要有植樹防眩、防眩板和防眩網三種。

（1）植樹防眩是最佳的防眩隔離帶。植樹防眩隔離帶不僅能夠起到良好的防眩作用，還能提高道路的綠化指標。同時綠色植物還有抑塵、降噪、吸收二氧化碳等部分車輛尾氣的功效，起到保護環境的效果。但是植樹防眩對氣候、地域等有要求。

（2）防眩板是目前應用最廣的防眩設施。防眩板的材料選擇非常廣泛，常見的有不銹鋼防眩板、PVC防眩板、玻璃纖維防眩板、鋁合金防眩板等。其形狀也是多種多樣，常見的為S形和芭蕉葉形。顏色都為綠色，可以起到道路相向行駛的車輛司機防眩的目的。

（3）防眩網大多應用在道路直線區段。其材質與隔離板相似，選材比較廣泛。形狀為網狀，顏色也是綠色。對于道路轉彎處和曲線地段，防眩網的安裝難度較大，并不適合。

相對于防眩網和防眩板，經大量的高速公路行駛司機社會調查和數據分析表明，防眩板在實用性、美觀性、作用性等方面具有絕對的優勢。在《公路交通安全設施設計細則》中也是主要推薦植樹防眩和防眩板防眩這兩種防眩設施作為我國公路安全防眩設施的基本形式。在道路防眩設施設計時要對公路綠化理念、道路安全、經濟性、實用性等多方面進行綜合考慮。在防眩形式上可以選擇防眩板或是防眩板與植樹防眩相結合的方案。其中防眩板最佳防眩間距為0.5～1 m，設計安裝時要根據道路具體情況選定。防眩板高度的設計要根據高度計算公式（1）來確定，其高度H為：

H=h1+（h2?h1）B1/（B1+B2） （1）

式中，h1——行駛車輛的燈照高度（m）；h2——司機視線高度（m），見表3；B1、B2——車輛到防眩設施的垂直距離（m），見圖1，防眩設施的最高點不應超過2 m。

2.4 護欄設計

2.4.1 整體設計方案

護欄在公路上的作用十分重要，不僅能夠引導分流車輛管理交通，還能美化道路環境，更重要的是護欄起到攔截失控車輛、防止事故持續擴大的重要作用。車輛在道路上行駛發生事故或是故障失控時，車輛與護欄相應部位碰撞，能夠防止失控車輛越過護欄與相向駛來的車輛發生碰撞或是沖出道路發生更嚴重的交通事故。

為防止失控車輛越過護欄，道路護欄在設計時要考慮其堅固性和韌性，設計的理想狀態是當車輛失控與護欄發生碰撞時，失控車輛通過護欄的作用力消減沖撞力和改變沖撞力的方向，引導失控車輛駛向安全的區域。我國汽車數量每年都在持續增加，行駛在道路上的車輛種類也是多種多樣，有運送貨物的大貨車，還有家用小汽車。不同車輛由于作用的不同其車身高度和質量也存在巨大的差異，因此，護欄在設計時要考慮不同高度的車輛防護功能。從使用功能角度分析設計護欄，將護欄設計成上、下兩層橫梁結構，并且橫梁采用三角形的設計結構，三角形的橫梁結構能夠緩沖和卸載碰撞時的沖擊力。上、下兩層的橫梁設計針對不同類型的車輛防護，上橫梁主要針對大型較高的車輛設計，并在設計時適當提高橫梁的高度，以增強其防護能力，降低大型車輛在與護欄發生碰撞時車輛發生側翻傾斜、穿越護欄的可能性。下層護欄設計時主要針對小型家用汽車設計，并在設計時將護欄高度向下調整，以增強其對小型車輛的攔截能力，減少小型車輛在與護欄發生碰撞時車輛下鉆穿越或是護欄將車輛絆阻的可能性。護欄采用雙層設計還能增加護欄的穩定性，使其具有更強的抗沖擊能力，將護欄上、下適當調整后增大了護欄橫梁的間距，增加了護欄的通透性，使駕駛員的視野更加開闊。

2.4.2 護欄高度及橫梁分布設計

（1）護欄的高度是由護欄上層橫梁的高度決定的。上層橫梁主要是針對大型車輛設計，大型車輛特別是大型客車和重載貨車重心高、行駛速度快，車輛失控與護欄發生碰撞時會失去穩定性，容易發生傾覆、側翻、穿越，提高護欄高度可以增加失控車輛的穩定性。使用計算機3D建模模擬技術，還原分析不同高度的護欄對大型客車和重載貨車碰撞時車輛傾斜的影響情況（見圖2），通過對結果的分析對比，能夠得出：適當提高護欄高度可以有效地防止車輛發生傾覆、側翻、穿越。

（2）下層橫梁設計主要是針對家用小型汽車的安全防護功能。家用小汽車為了行駛時能有更快的速度，其在設計時大多采用流線型的外觀設計，并且為了在行駛時減少空氣阻力的影響大多會將汽車前端設計得更低，這樣的設計加大了車輛在與護欄碰撞時車輛前端會從護欄底部下鉆或是與護欄立柱發生碰撞發生絆阻的可能性。護欄下層凈空（地面到護欄下沿的高度）的大小是影響家用小型汽車與護欄碰撞接觸的主要因素。在護欄下層設計時依據《公路護欄安全性能評價標準》中對家用小汽車的有關規定，以及對家用小汽車的信息調查，家用小汽車多采用半徑320 mm輪胎，其前保險杠的凈空高度為200～300 mm，前保險杠上沿高度為650～800 mm。當設計三波形護欄的凈空為450 mm時，通過計算機3D建模模擬技術以及大量的事故分析總結，失控車輛與護欄發生碰撞時發生輪胎與護欄立柱撞擊的可能性較大（見圖3），所以適當地降低護欄凈空高度，可以有效防止家用小汽車與護欄碰撞時發生下鉆、絆阻以及輪胎撞擊護欄立柱的可能性。

護欄作為交通安全設施的重要組成部分，其設計必須兼顧各種車型在發生失控碰撞時能夠起到相應的作用。結合大、小車型的特點，護欄上層橫梁高度（上沿高度）適當提高到1.1 m，下層凈空高度適當降低到350 mm，能夠兼顧各種車型的安全防護作用。

3 結語

綜上所述，交通安全設施對保證二級公路交通安全和效率都有不可替代的重要作用，因此，在實際工作中要在正確認識交通安全設施具有的重要作用和意義基礎上，切實做好交通安全設施設計，保證各類設施充分發揮應有的功能。

參考文獻

[1]劉洪濤， 溫竹安. 高速公路隧道交通安全設施設計探討[J]. 市政技術， 2020（1）： 43-46.

[2]李云霞. 公路交通工程安全設施設計技術研究——以京滬高速公路擴建工程為例[J]. 工程技術研究， 2022（16）： 176-178.

[3]呂立丹. 高速公路隧道交通安全設施優化設計探討[J]. 中國設備工程， 2022（6）： 246-247.

[4]呂凡， 朱歡. 高速公路隧道入口安全設施優化設計[J]. 黑龍江交通科技， 2019（11）： 167-169.

[5]高金虎. 高速公路隧道交通安全設施設計方案[J]. 交通世界， 2019（10）： 96-98.