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浅谈公路交通安全设施设计的原理和方法 摘要：随着我国经济不断发展，公路交通需求量日益增大，公路安全设施日益完善。为了保证人们出行安全畅通，促进我国交通事业发展，就要积极完善相应的配套设施，实现对安全设施的合理设计；要掌握公路交通安全设施设计的原理，采取有效的方法，保证各设施发挥出应有的作用，提高驾驶安全，促进我国公路事业实现可持续发展。关键词：公路；交通安全设施；设计；原理；方法引言随着中国公路行业的不断发展，人们更加关注交通安全。在交通安全方面，除了要加强管理、制定相应的规章制度、提高驾驶员的安全意识之外，还要设计完善的公路交通安全设施，保证驾驶员能够及时了解路况和相关信息，提前做出决策和处理，有效降低交通事故发生率，保证行车快速、方便、安全、舒适。公路交通安全设施设计应坚持以人为本、预防为主、系统设计、重点突出的原则1，坚持“安全、有效、经济、实用”的原则，结合实际地形地貌特征、技术指标和环境特征，因地制宜采用有效的交通安全设施。要坚持精益求精和质量第一，树立让公众满意的理念，增强全局意识。公路交通安全设施设计内容包括交通标志、交通标线、护栏和栏杆、视线诱导设施、隔离栅、防落网、防眩设施、避险车道和其他交通安全设施等1。一、公路交通标志设计公路交通标志主要是以颜色、形状、字符和图形等方式传递信息，为驾驶人员和行人提供有效的引导，提高道路的通行能力，减少交通堵塞，避免不必要的事故的发生。采用总体布局、逐层推进、重点设置的方法设计交通标志1，要保证标志清晰醒目，有很强的公认度，内容通俗易懂，应具有夜间反光的性能。标志的分类、颜色、形状、图案、线条、字符、图形、尺寸和设置等均需按照道路交通标志和标线（GB5768.2-2009）的规定执行3。1、标志结构设计交通标志的支撑结构形式有单柱式、双柱式、悬臂式、附着式等几种，应进行结构受力验算，保证结构安全、可靠、美观、耐用。当需要把两个以上标志安装在同一根标志立柱时，最多不应超过四个标志。原则上要避免不同种类的标志并设，但如果条件受限，并设最多不应超过两种标志，而且按照要求使同一根立柱的标志排列顺序正确3。例如，同一根立柱上，禁令标志应在指示标志的上方，也应在警告标志的上方，如图1所示：图1标志立面图2、保证标志突出为了服务于公路功能的发挥，使驾驶人员在第一时间内通过视觉接收到道路交通安全标志所展示的信息，就要保证标志突出，合理调整标志各项参数。首先，使用正确的反光膜类型，提高标志的醒目程度，使其能够有很清晰的显示度。第二，要保证标志内容通俗易懂，明确简洁，能够在第一时间内被人理解。第三，标志要有很高的公认度与跨文化性。特别指出，指路标志应按分级指路信息选取，同一方向的指示目的地信息不应超过两个，同一版面的指示目的地信息不应超过6个，地点信息宜省略地点的行政级别，无需出现距离信息。仅以阳江市普通国道公路网命名编号调整工程为例，该施工图设计的咨询报告就出现以上意见，后来已经按咨询意见修改完善。图2和图4为原标志版面现状，支线选取信息层级较低，同一方向的指示目的地信息太多，没有省略地点的行政级别，出现距离信息。图3和图5为改造后标志版面大样图，严格按照规定重新设计。图2原标志版面现状图3改造后标志版面大样图图4原标志版面现状图5改造后标志版面大样图3、标志合理布局、协调一致所有的交通管理信息必须要统一，才能有效指挥交通。交通标志要合理进行布局，标志之间要协调一致，不能矛盾、重合，不得设置过近或相互遮挡，也不得被其他设施遮挡或相互矛盾，应与公路交通标线配合使用。在设计速度大于或等于80km/h的公路、城市道路上的标志之间的间隔不宜小于60m，在其他公路、城市道路上的标志之间的间隔不宜小于30m。如需在保持最小间隔的标志之间增设新的标志，应采用互不遮挡的支撑结构形式3。举个例子，在设计速度为80km/h的公路上的两个单柱式标志的间隔为60m，则可以在它们之间新增一个单悬臂标志。二、公路交通标线设计公路交通标线可为公路使用者提供出行诱导和信息服务，导流交通行驶方向，有效控制和引导驾驶员的行为，提高驾驶的安全性，减少发生事故。公路交通标线主要是包括各类线条、箭头、文字标记、立面标记和突起路标，它的分类、颜色、形状、字符、图形、尺寸等应符合道路交通标志和标线（GB5768.3-2009）的规定3。笔者自从参加工作以来，曾经负责设计过不少公路安全生命防护工程，包括各种乡道、县道和省道等公路。一开始因不熟悉标线设计，评审专家和业主就曾指出施工图设计没有说明清楚标线的逆反射亮度系数。后来，经查阅相关规定才了解清楚，以后都应在施工图加以说明，便于检验施工质量。新划标线的初始逆反射系数应符合新划路面标线初始逆反射亮度系数及测试方法（GB/T21383-2008）的相关规定，白色反光标线的逆反射亮度系数不应低于150mcdm-2lx，黄色反光标线的逆反射亮度系数不应低于100mcdm-2lx4。高速公路和一级公路的一般路段应设置车行道边缘线和同向车行道分界线；二级及以下的双车道公路，除单车道外，应设置对向车行道分界线。对向车行道分界线是黄色，在允许车辆越线或转弯的路段设为虚线（可跨越对向车行道分界线），在禁止车辆越线或压线行驶的路段设为实线（禁止跨越对向车行道分界线）。同向车行道分界线为白色，在允许车辆变换车道或短时越线行驶的路段设为虚线（可跨越同向车行道分界线），在禁止车辆越线进行变换车道或借道超车的路段设为实线（禁止跨越同向车行道分界线）。双向四车道及以上道路除出入口、交叉口及允许路边停车的特殊路段外，所有车行道边缘上应设置车行道边缘白色实线3，如图6所示：图6主线标线大样图横向减速标线设置于弯路、坡路、隧道洞口前、长下坡路段及其他需要减速的路段，采用白色热熔型反光标线4，如图7所示：图7减速标线布置示意图笔者曾经参考某些图纸实例，在某些低等级公路里把横向减速标线改了颜色和间距，认为这样更加有效，但经审核认为缺乏依据，最后还得按需要严格遵守这些硬性规定。三、公路护栏设计设置公路护栏的主要目的是阻挡碰撞能量不大于设计防护能量的碰撞车辆并导正其正确方向，最大限度减少车上人员的伤亡。但是，护栏也是一种障碍物，车辆在行驶的过程中，有可能会因驾驶员麻痹大意等原因撞击公路的护栏，如果护栏设计不合理，就很有可能造成人员伤亡。因此，在有必要设置护栏的情况下，护栏在车辆的撞击下应发生变形以吸收碰撞能量，起到有效的缓冲作用，从而降低事故的严重性2。除了考虑护栏的防护性能和变形因素，还要根据路段主要风险因素、路侧危险程度、交通事故严重程度、行车速度和交通流组成等因素确定是否需要设置护栏，合理选择设施的防护等级和形式，如表1和图8所示。在保证质量和成本的前提下，选择美观、实用、安全系数高的护栏。护栏形式宜与周边景观相协调，还要考虑当地的养护条件、环境和气候因素。护栏的形式包括混凝土护栏、波形梁护栏和缆索护栏等。表1路侧护栏设置原则及防护等级选取条件图8边坡坡度、路堤高度与设置护栏的关系1.混凝土护栏混凝土护栏的刚性很强，能够有效利用车辆与地面、护栏的摩擦，车体变形和变体等变化吸收碰撞时所产生的能量。一旦车辆蹭出公路之外，就可以通过混凝土护栏对其进行阻挡，避免造成更加严重的后果。大型车辆所占比例较大的路段，除位于冬季风雪较大的地区外，推荐选用混凝土护栏2。在路面改造工程里，一般可对加铺路面路段的原有中央分隔带混凝土护栏进行加高后利用，如果新设置的钢筋不够位置，还需拆除部分原护栏，如图9所示：图9中央分隔带混凝土护栏加高设计图2.波形梁护栏波形梁护栏是一种半刚性的护栏，有很好的耐撞性能，能够通过横梁的变形有效吸收碰撞能量，对车辆和车上人员起到很好的保护作用。一旦护栏遭到损坏，就可以根据损坏部位及时选择合适部件更换，非常方便。波形梁护栏美观大方，可有效诱导驾驶员视线，提高了驾驶的安全系数。自2018年1月1日起实施的新版标准公路交通安全设施设计规范（JTGD81-2017）和公路交通安全设施设计细则（JTG/TD81-2017）对波形梁护栏的改动比较大，比如更加具体化路侧护栏的设置条件和防护等级，调整了波形梁护栏的结构构造和尺寸。在桥梁护栏两端往往是深边坡，存在车辆侧翻风险，应该设置波形梁护栏过渡段，而且在与桥头护栏连接4m内应加强设置波形梁板和端头，如图10和图11所示：图10桥头护栏过渡段立面图图11桥头护栏过渡段平面图3.缆索护栏缆索护栏是一种典型的柔性护栏。该护栏主要采用缆索的拉伸应力吸收碰撞的能量，并有效地减轻车辆的撞击的影响。它的优点是可以预防二次伤害，减少驾驶员和乘车人员生命安全事故，外形美观，减少驾驶员眼睛疲劳。但是缆索护栏施工复杂，不适合在小半径曲线路段使用，同时它的视线诱导性差，架设长度短时成本较高。公路交通安全设施还包括很多设施，比如栏杆、轮廓标、线形诱导标、隧道轮廓带、示警桩、示警墩、道口标柱、隔离栅、防落网、防眩设施、避险车道和其他交通安全设施等等，因限于篇幅，在此不再一一赘述。结束语综上所述，熟练掌握交通安全设施设计的原理和方法十分重要，要严格保证交通安全设施设置合理，保证各设施功能完善齐全，可以提高驾驶的安全系数，降低不利因素对驾驶员造成的干扰，降低交通事故发生的可能性，促进我国公路事业可持续发展。参考文献：1中华人民共和国交通运输部公路科学研究院.JTGD81-2017公路交通安全设施设计规范S.北京：人民交通出版社，20172中华人民共和国交通运输部公路科学研究院.JTG/TD81-2017公路交通安全设施设计细则S.北京：人民交通出版社，20173中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会.GB5768-2009道路交通标志和标线S.北京：人民标准出版社，20094中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会.GB/T21383-2008新划路面标线初始逆反射亮度系数及测试方法S.北京：中国标准出版社，20085张佳佳.公路交通安全设施设计的原理和方法J.工程建设与设计，2017（23）：99-101.6余志芳.公路交通安全设施设计的原理和方法J.交通世界，2017（30）：148-149.7侯锡平.公路交通安全设施设计的原理和方法探讨J.建材与装饰，2017（36）：289.8张桂玲.公路交通安全设施设计的原理和方法J.城市建设理论研究（电子版），2017（13）：146-147. -全文完-