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公路连续长大下坡安全措施

作者:张倩珩  
评论: 更新日期:2014年02月25日
3.2 影响驾驶员信息处理的因素
影响驾驶员行车安全的主要心理因素:个性与行车安全有着密切的关系。有关专家通过多种研究方法和技术对个性与行车安全进行了大量研究,说明了事故倾向性个性特征的存在:即在同样情境下,有些人因个性原因比另外一些人本质上更易发生事故。外向型性格比内向型性格更容易肇事,且随着外向型程度的增加,肇事可能性增大。经常违章和肇事的驾驶员个性表现为易冲动、易紧张、偏执、偏激、自私、疑心、压抑、过分自信等;安全驾驶员更多表现为敏感、紧张程度高、爱思考、冷静等特点。
情绪会影响驾驶员的操作行为,致行车事故的重要原因。大家都知道,驾驶员心情愉快会精力集中,反应敏捷,判断迅速准确,而情绪低落会导致注意力不集中,反应迟缓,判断失误,容易发生交通事故。
    专家研究发现,驾驶员注意不当和不注意是产生的事故占总数的20%以上。驾驶员在行车过程中,面临着来自信号灯、行人、车辆路面状况等各种信息,有些驾驶员没有把注意力指向和集中于驾驶的车辆上,如边开车边与人聊天,或被周围其他事物所吸引,导致注意范围变小,容易发生行车事故。

    影响驾驶员行车安全的主要生理因素:

(1)反应时间:又称反应潜伏期, 它是指信号接收和反应的时间间距。信号刺激引起了一种过程,这种过程包括信号刺激使驾驶员感觉器官产生活动,经由传入神经传入大脑神经中枢,经过综合加工,在由传出神经从大脑传给肌肉,肌肉收缩,对制动器和方向盘进行操作。虽然这种过程在机体内部是潜伏的,但是其每一步都需要时间,这些时间的总和称为反应时间。反应时间由反应知觉时间和动作时间两部分组成。
   (2)动视力:驾驶员所获得的大部分信息都是在运动状态下完成的,运动状态下的视力叫做动视力。动视力敏感度与汽车的运动车速有关,驾驶员的视认能力随车速的提高而降低。
   (3)色视觉:不同颜色对于驾驶员产生的警示作用是有差距的,这取决于驾驶员的色视觉敏感度。视觉敏感度与颜色对比有一定关系。当人从远处辨认前方的多种不同颜色时,其易辨认的顺序是红,绿,黄,白,即红色是最先被看到。所以,停车,危险等信号标志都采用红色,研究表明,沥青混凝土单一的黑色路面和水泥混凝土单一的灰色路面是导致驾驶员昏昏欲睡的重要原因。如果把危险路面的颜色涂成黄色和红色,可以对驾驶员产生感官刺激,竟是效果大大增强。今年国内外普遍采用的彩色减速路面就是典型代表。
   (4)视野:视野是指人的头部和眼球固定不动的情况下,眼睛观看正前方物体时所能看得到的空间范围,常以角度来表示,事业的大小和形状与视网膜上感觉细胞的分布情况有关,可以用视野计来测定视野的范围。

3.3 基于信息处理的交通安全设施思想

 
目前针对山区大长坡路路段的交通安全保障设施尚缺乏系统成熟的设计理论。国内外相关研究涉及到山区公路交通的很多,但是缺少综合性的设计理念。反映在具体的设计过程中,就是交通安全保障设施的设计随意性比较强。设计过程中的不科学不严谨无法解决山区公路交通安全问题的根本矛盾,直接造成了这类路段交通安全形势的严峻现状。树立交通安全保障设计思想,知道安全保障工程实施,成为改善山区公路安全形势的根本途径。
    在分析驾驶员信息处理过程的基础上,综合信息传递影响因素,提出不断强化信息的刺激作用来迫使驾驶员保持警惕,达到安全行车效果的解决方案。该方案包括“视线诱导”,“视觉警示”,“触觉强制减速”和“紧急救援”四层安保工程措施。
   “视线诱导”是指采用线性诱导标志对驾驶员进行视觉上的引导,以确保车辆在正常的车道内行驶,不至发生侧向的碰撞和翻车事故。驾驶员驾车的过程中也是通过视觉,触觉不断获取路况信息的过程。山区公路存在急弯陡坡,连续弯道等不利线形,视线诱导设施成为驾驶员传达该路况的重要媒介。连续分布在路测的视线诱导标志将道路信息传递给驾驶员的视觉系统,视觉神经将信息传递给中枢神经,中枢神经发出指令制导运动系统采取合理的操作,提高驾驶员的警惕性同时纠正驾驶行为。
   “视觉警示”指采用图文标志对驾驶员进行视觉上的警示,将前方路段的危险状况预先告知驾驶员,规范驾驶行为,在仅设置视线诱导标志的公路上驾驶员对于前方道路信息是无法提前预判的,视觉警示可以解决这一问题。
   “视觉强制减速”是指利用驾驶员的触觉感应,在行车道和路肩设置凹凸不平的标线,坑槽和突起引起车辆振动,迫使驾驶员降低车速或者保持清醒。驾驶员在山区行车过程中存在超速行驶,疲劳驾驶等安全隐患,在这种情况下“视线诱导”和“视觉警示”难以纠正其驾驶行为,因而需对驾驶员实施“触觉强制减速”。该设施利用不平整的路面与轮胎接触产生的强烈振动,将道路信息反馈给驾驶员的触觉系统,进而刺激中枢神经的不适感,迫使驾驶员提高警惕纠正驾驶行为。
    “紧急救援”是指对于强制减速之后仍不能安全行车的遇险车辆进行紧急施救。遇险车辆类型多为大型载重货场,遇险地点多为山区高速公路长大坡路的坡中和坡底。载重货车在长下坡行驶过程中,由于制动时间过长,制动性能下降很快甚至出现制动失效,驾驶员只能依靠道路附属设施达到平稳驻车的目的。紧急救援是在强化视觉,触觉信息传输之后的补救措施,体现了以人为本的公路工程设计新理念。
4   交通安全保障设施设计方案
4.1 视线因素设置诱导标志设计
视线诱导设施以图形标志的形式,在视觉上给与驾驶员充足的道路,环境信息,提高驾驶员辨识道路轮廓的能力,使其在规定的车道内保持安全行驶。
   视线诱导设施主要包括轮廓标,路钮,示警墩和突起路标。这些设施沿行车道两侧布置,向驾驶员传递道路线形,方向,行车道边界及危险路段位置等信息。为了提高这些标示的视认性,改善信号传播效果,各种标志牌的材质均要求具有反光物质,可以全天候引导驾驶员视线,表明道路轮廓,保证行车安全。
   视线诱导设施的选用与事故率,路测环境和道路线形密切相关。对事故概率低,路测危险不大,线形指标较好等路段,可选用线性诱导标。
   轮廓标:轮廓标可以诱导驾驶员视线,表明公路几何线形,从而使驾驶员获取前方道路信息,保障了车辆能按照规定的路线行驶,有效避免了交通事故。轮廓标反射体的颜色分别为白色和黄色。按行车方向,配置白色反射体的轮廓标应安装与公路右侧,配置黄色的轮廓标应安装与公路左侧。轮廓标一般设置在公路的路肩或路侧护栏上。
   线形诱导标是另一种将道路信号传输给驾驶员的视线诱导设施。该设施用于引导驾驶员改变行驶方向,促使车辆安全形势,根据需要设置与事故多发的小半径路段,或其他因受山体树木,建筑物等阻挡造成视距不良且线形条件较差的位置,如急弯,不利弯坡组合等。
   路钮是粘贴在路面上,用来诱导驾驶员行车方向的交通安全装置。路钮在不良气候和环境下能保证驾驶员的视认性。路钮的经济性和实用性较强,使驾驶员夜间行车安全保障。
   警示桩是另一种视线诱导装置,除了诱导之外还有防护功能,示警桩一般设置在路测有一定宽度净区,视距良好的路段,路测有一定危险程度,但危险程度不大的路段。
4.2 强制减速设施设计
驾驶员直接通过视觉系统获取道路,环境信息是基于一种主动的感知,其效果具有一定的局限性,由于生理或者心理因素,驾驶员在驾车过程中未能采取减速,转弯或按指定车道运行,在这种情况下需要考虑通过反馈将道路信息传输给驾驶员的触觉系统和中枢神经,引导其减速慢性。利用凹凸不平的路面结够可以将减速慢行的指令信号反馈给驾驶员的感觉系统,达到理想的减速效果,目前主要的强制减速设施包括:行车道减速标线,路肩振动警示带,减速丘,比利时路面等等。
   减速丘是在路幅宽度范围内较正常路面高度隆起的减速设施,施工材料可以选用沥青混凝土和水泥混凝土,它的原理是利用自身对行车的阻碍,强制大中型车辆的驾驶员利用低档,采用发动机辅助制动来减轻行车制动器的负荷程度,从而降低车辆失控的可能性。减速丘一般设置在山区公路的长下坡,急弯陡坡以及一些低等公路穿越村庄市镇的路段。
   热塑振动减速标线是一种在基层标线上增加的新型标线,其突起的形状提高了光的反射性能,使得标线有较好的视认性。当车轮碾压在布设减速标线的路段时会发出“轰隆”声,从而降低运行车速的效果。
   比利时路面主要应用于山区一二级公路。砾石路面为24cm厚的混凝土路面上嵌铺一层粒径在3-5cm的磨圆度较好的坚硬砾石。车辆在驶过时,凹凸不平的面层对司机产生强烈的颠簸感,从而降低车速。砾石路面长度一般为20-30m。这种减速带减速效果比较明显,但是在高等级公路主线较少采用。
   视觉标线是运用交通工程学和交通心理学的基本原理,采用立体设计图案,中间设计黄蓝白三种色彩,设置与行车道上。亮丽的警示色彩,美观的立体设计图案,能使驾驶员产生降低车速的实际效果。这种方式不破坏路面结构层,经济型较好,但是对于熟悉路况的司机会失效。
   5 连续长大下坡交通设施实例
焦作至晋城高速公路穿越太行山脉,山势陡峻,多悬崖孤峰,沟谷狭窄,峰峦起伏,路基深挖高填,桥隧先连,坡陡弯急,晋城段36.603km路面高差260m,焦作段17.036km,路面高差381m。通车伊始,由于连续下坡安全防范设施考虑不充分,导致下坡重载车辆制动失控而发生的交通事故时有发生。其主要原因是:高速公路连续下坡致使重载车辆制动失控,制动失控是由于刹车片长时间使用引起高温所致,据此经分析,焦作市公路管理局焦作办有关技术人员共同研究制定了焦晋高速公路降温水池和避险车道方案,决定:1 修建降温水池来降低刹车片温度;2 修建避险车道使“野马陷入泥潭”,实现紧急避险,从而使焦晋路变成了平安路。目前,国内高速公路有降温水池和避险车道的情况极少。
焦晋高速公路2002年12月底通车试运行,2003年5月底开始修建降温水池和避险车道,降温水池在使用过程中发现车辆涌水严重,损失较多,进行了两次修整,目前使用效果良好,避险车道在第一道修建过程中,使用碎石作为填料,结果又一辆失控车辆进入,导致车毁人亡,随即对方案进行了及时调整,填料换用卵石,过渡段坡度改为下坡,在修建完成后,有失控车辆进入卵石区不到20-30米就停住了,保证了人员和车辆的安全,截止目前,有60多辆失控车进入避险车道,挽救生命100多次。
通过此例,建议在今后的连续下坡高速公路设计时,充分考虑行车安全保障措施与主体工程同时设计,同时施工,以保障行车安全。
6   结束语
论文系统地阐述了连续下坡路段事故发生的机理,并结合我国的国情因地制宜提出了切实可行的安全对策。主要内容包括连续下坡路段交通安全特征分析,车辆制动失效机理分析,纵坡坡度与坡长限制,制动失效缓冲车道设置,交通工程、沿线服务设施设置,交通安全管理,综合处置措施等。
 
参考文献
[1]周荣贵,江立生,孙家风;公路纵坡坡度和坡长限制指标的确定[J];公路交通科技;2004年07期
[2]袁伟;付锐;郭应时;冯红运;时间;;考虑坡长因素的纵坡坡度对交通事故的影响分析[J];公路交通科技;2008年05期
[3] 陈斌;袁伟;付锐;郭应时;;连续长大下坡路段交通事故特征分析[J];交通运输工程学报;2009年04期
[4]秦永峰;连续下坡高速公路安全保障措施探讨[D];2005年10月

 

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