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  • 路侧常见安全隐患有哪些?如何做好路侧安全?

    2019-07-31 11:34:55 来源:交通言究社 作者: 邝子宪 评论:
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    导  语

    对于道路交通安全来说,路侧安全一直是一个重要议题,因路侧安全隐患导致交通事故或加重事故后果的情况时有发生,而在实际道路中,路侧面临的情况又十分复杂,给道路交通管理工作带来不小的挑战。那么,路侧常见安全隐患有哪些?结合道路现实情况,均衡各种影响因素,如何设计具有宽容性的路侧,让路侧更安全呢?请看公安部道路交通安全研究中心特约专家、香港道路安全及交通工程顾问邝子宪的分析研究。

    宽容路侧设计理念和目的是什么?

    安全的路侧对预防和减少道路交通事故具有重要意义,那么,要想提升路侧的安全性,进行宽容的路侧设计,营造安全的路侧环境非常关键。那么,什么是宽容路侧设计理念?进行宽容的路侧设计的目的是什么?

    宽容路侧设计理念并非新概念,美国早在六七十年代就已经开始使用,宽容路侧设计理念就是宽容对待驾驶人的失误,使其在路侧发生事故时可以挽回过错,尽可能付出最小的代价。进行宽容路侧设计的主要目的也就是为偏离行车道的车辆提供可修正的空间,最大程度减少车辆因失控而带来的人员伤亡。宽容路侧设计理念既可以应用在高速公路上,也可应用在普通公路上。先来看两个体现宽容路侧理念的道路案例:图1中的高速公路右侧草地是净区的组成部分,可为失控车辆提供缓冲区,也可为故障车辆提供额外停车空间。

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    图1:具有宽容路侧设计理念的高速公路

    图2是一条普通公路,在设计中同样体现了宽容路侧设计理念,路侧设有硬路肩,外侧还有一块比较平缓的草地,也没有危险物、危险的边沟等。

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    图2:具有宽容路侧设计理念的普通公路

    图1和图2中的设计基本上是在自由流情况之下,而实际中的公路路侧环境要复杂得多。

    宽容路侧设计主要包括哪些内容?

    宽容路侧设计包括很多方面,如横向净距、安全区、净区、受撞安全物以及护栏等。实际上,路侧还要提供紧急停车、避险等功能,因此,路侧安全实际是一个比较复杂的问题。下面就来说说宽容路侧的主要设计内容。

    1横向净距

    宽容路侧的基本要求是要有横向净距,即路侧障碍物与行车道或者硬路肩的边缘必须有一个横向距离,这也是设计任何道路必须遵守的条件之一。横向净距可以让驾驶人矫正轻微偏离行车道的车辆,但无法应付失控车辆。另外,还要强调的是横向净距并非我们常说的安全净区。

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    图3:横向净距示意图

    2路侧净区

    路侧净区一般是指没有危险地形或危险物的路侧环境。美国及部分欧洲国家对路侧净区都有具体要求,基本是根据车速和车流量来定义横向距离,一般从行车道的边缘开始计算,常见的宽度有4米、10米、12米等。挪威等国将路侧空间称为“安全区”而非“净区”,安全区相比较净区包含了满足安全需要的含义。

    此外,不同国家对于净区概念的理解也不尽相同。英国的道路交通安全水平在全球居领先地位,对路侧安全要求很高,但对路侧净区没有具体要求。英国认为要提供真正安全的净区,需要非常宽且平缓的草地,而在实践中很难满足这一要求。因此,英国通常采取灵活做法,结合净区理念、受撞安全结构、防护系统、防撞端头以及交通管理等手段,使道路安全风险达到“合理可行的最低水平”。

    秒速时时彩讲到安全净区,有一个必须要重视的地方,即高速公路出口三角区,这里经常会发生车辆失控碰撞事故或驾驶人突然改变行车方向而导致的碰撞事故。由于高速公路路网中存在大量出口三角区,在这里提供宽容路侧是非常必要的,如果有条件,在道路设计阶段就应考虑主动营造安全净区。涉及到高速公路出口三角区的具体设计,除了要考虑上文提到的横向净区,还要考虑纵向净区,即从三角区开端到障碍物的纵向距离,英国要求要有10米以上的纵向安全净区,新加坡建议尽可能提供20米以上的纵向净区。图4中出口三角区基本上是草地,比较安全,且设置的小标牌可以安全受撞。

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    图4:安全的出口三角区设计

    3路侧危险地形的处理

    ❖ 路堤边坡:路堤边坡越平缓越安全,平缓程度不同对于不同类型车辆的作用有很大区别。一般来说,对于坡度为1:10的边坡,大部分失控车辆不仅可以安全跨越,还能让驾驶人重新控制车辆回到行车道;坡度1:6,大型车辆可以跨越,但要使失控大型车辆重新回到行车道比较困难;坡度超过1:3,就存在车辆翻覆的危险。这些都是理想状态下的边坡坡度,在实际的道路设计和建设中,考虑降低造价与减少征地等因素,大部分采用的边坡坡度是1:1.5,与宽容路侧的要求存在矛盾。图5中的边坡坡度为1:1.5,失控货车由此冲到路下侧翻,车体严重变形。

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    图5:实际上大部分公路采用1:1.5边坡坡度,失控车辆很容易倾翻

    ❖  路侧跌坎:既有普通公路在养护中为了加固路基,大多会提升路面,形成了路侧跌坎。路侧跌坎存在极大安全隐患,一是导致可用路肩减少;二是在路面较窄的情况下,增加了车辆正面相撞以及翻车的风险。此外,有些路段还有行人、摩托车在使用,尤其是行人通常不会到跌坎下面行走,增加了行人、摩托车被撞的风险。要缓解路侧跌坎带来的安全问题,简单的方法是在外面填土,适量拓宽土路肩。

    ❖ 边沟:边沟也是被经常讨论的路侧危险地形之一。实际上,可以采用盖板、暗沟等方法营造比较安全的边沟。但是,在国省道改建中存在大量开放边沟,不仅导致可用路肩减少,如果路面比较窄,还存在上文所说的增加了车辆正面相撞及翻车等事故风险。

    ❖ 悬崖、桥梁:悬崖、桥梁也是典型的路侧危险地形。悬崖的形式以及由此可能造成的车辆坠落事故形态是多样的,如图6所示,有的是从陡峭的悬崖坠落;有的是从垂直的挡土墙直接坠落;有的是两种形式结合,即先有挡土墙再有边坡;还有的是先有平缓的边坡,在底部有垂直的挡土墙。这些地形都非常危险,尤其是对大客车来说,要严防发生坠落事故。

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    图6:悬崖形式和事故后果存在多样性

    4路侧危险物的处置

    路侧危险物的种类很多,最典型的是桥墩(见图7),此外还包括照明杆、标志牌、树木等。在实际道路中,包含桥墩的路侧环境也有很多不同类型,如图8中处于环岛中间的桥墩。图9是一起公交车撞击环岛中间桥墩的事故现场,车辆被撞得面目全非,幸运的是当时车上没有乘客,但驾驶人严重受伤。针对这样的危险物,不能只考虑使用传统护栏进行防护,因为护栏一般是在20至25度内进行斜角碰撞测试的,如果实际撞击的角度很高时,便难以达到预计的防护效果。对这种桥墩怎样做合理防护也是值得重点探讨的。

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    图7:路侧危险物——桥墩

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    图8:位于环岛中间的桥墩

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    图9:双层公交车撞击环岛中间桥墩(来源:东方日报)

    此外,还有一种虽不典型但很危险的常见路侧危险物,即混凝土公交站台。图10中一辆双层公交车从快速公路驶进公交站,如果驾驶人操作稍有不当,就有可能直接冲撞到站台,公交车上层可能会被完全破坏,给上层乘客带来生命危险。

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    图10:混凝土公交站台

    5受撞安全物

    通常来说,路侧净区不需要设置护栏,但如果要在路侧净区内设置指路标志,就需要放置一组护栏进行相应的安全防护,比如设置波形梁护栏,还要对端头进行安全处理。其实,还有另外一种选择,即不设置任何护栏,而是采用具有被动安全结构的指路标志。图11中标秒速时时彩志牌的结构为铝合金,被车辆撞击后会发生变形。

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    图11:铝合金结构的标志牌

    根据欧盟标准,目前常见被动安全结构分为三大类(图12):高消能、低消能、非消能。非消能结构被车辆碰撞后,会变形、倒伏,让车辆继续冲过去;低消能结构的设施变形程度稍低,同时可以让车速稍慢下来;高消能结构的设施变形幅度较小,同时可以让车速慢下来,设施的结构不会立刻倒伏。欧洲部分国家会根据道路功能、速度等因素来选择路侧标志的消能结构(图13)。一般来说,若高速公路设有路侧净区,应采用非消能结构,但在附近行人较多的城市道路或者存在当被动安全结构因碰撞倒塌可能造成第三方伤亡时,应采用高消能结构。

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    图12:欧盟EN 12767关于被动安全结构的三种标准


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    图13:被动安全街道结构使用参考

    6防护系统

    ❖ 护栏:目前道路上使用较多的护栏主要有双波形梁护栏、三波形梁护栏、混凝土护栏等,其中波形梁护栏是半刚性的,碰撞后会变形,混凝土护栏碰撞后基本不变形。不同类型护栏各有其优势,选择护栏类型需要综合考虑其防护能力。根据车辆类型不同,以及各种不同的特殊需要,不同国家和地区对于护栏防护能力的定义有所不同。如图14所示,我国大陆地区有八个等级,香港地区分为四个等级;美国有六个等级。

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    图14:不同国家和地区路侧护栏防护能力比较

    秒速时时彩设置护栏需要考虑很多因素。一般来说,最好的做法是波形梁护栏与硬路肩有0.6米的横向净距。此外,为了给护栏变形留出空间或者满足大型车辆外倾的空间需要,护栏与危险物之间也需要有一定横向距离。(见图15)

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    图15:设置护栏时要考虑的道路横断面安全因素

    图16是“护栏的侧向空间要求”示意图,设置要满足护栏变形的需要,还要满足重型车辆外倾的需要。

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    图16:护栏的侧向空间要求

    另一个需要重点关注的是刚性护栏与波形梁护栏之间必须有妥当的过渡连接(图17所示)。

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    图17:正确的护栏过渡连接(来源:谷歌街景)

    ❖ 防撞垫与防撞端头

    防撞垫 :从90年代末至今,我国香港地区在主要公路上已采用了300多个防撞垫。防撞垫有不同种类,香港用的是具有导向功能的防撞垫,价格较高。防撞垫防护能力的选择要结合道路限速来考量,一般来说香港要求在道路限速基础上加10公里,例如在限速为100km/h的道路上要使用防撞能力可以抵御110km/h速度的防撞垫。图18中的防撞垫是香港使用较多的类型,左侧的是标准宽度的防撞垫,但如果分流点的形状是三角形,最好使用右侧的具有导向功能的防撞垫。因此,一般建议分流点的安全设计应与公路设计同步进行,而不是在道路设计建成后才考虑选择合适的防撞垫。

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    图18:防撞垫

    秒速时时彩防撞端头:图19中的防撞端头基本上不具备导向功能,车辆撞上去会继续向前冲,设置这种防撞端头必须要配合安全净区。否则,可能车辆在撞击端头时后果并不严重,但车辆因此冲出路外,导致事故后果加重。下图中的这种防撞端头形式目前在香港地区还没用到,处于研究中。通常来说,在既有道路上可能没有足够空间来配套图中的草地,但是在新建公路时可以按照地形条件设计。

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    图19:防撞端头

    ❖ 谨防防护系统成为危险物:我们应该建立一种观念,即如果防护系统设置不当,不仅无法起到防护作用,本身还会成为危险物,威胁到路侧安全。以下通过几个实例,简单说明:

    图20中的护栏有凸出的结构形状,被失控车辆碰撞后,可能导致失控车辆被绊阻并撞毁。护栏应该连贯,不应有凸出的结构形状或空隙。

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    图20:凸出于护栏面的结构

    图21中的护栏强度不足,加之路侧有边坡,一旦有失控车辆撞击,增加车辆坠落风险。设置护栏选择其防护等级时,要考虑路侧危险程度和车种构成。

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    图21:防护等级不足(来源:谷歌街景)

    秒速时时彩图22中紧贴路侧有结构物,图中的护栏强度不足,变形距离不够,一旦有失控大客车辆撞击,后果会很严重,需加大护栏强度并提供足够的横向空间。

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    图22:紧贴路侧的结构物(来源:谷歌街景)

    总结宽容路侧理念基本要点,如下:

    √ 安全区范围内需有足够横向净距和净区;

    秒速时时彩√ 安全区范围内可以放置符合被动安全的设施;

    √ 安全区范围内不应存在危险地形和危险物;

    √ 如果存在危险地形、危险物,须考虑设置纵向护栏;

    √ 护栏的设置需要充分考虑防护等级、端头、连贯性、横向变形空间、高身车外倾空间等问题,防止护栏本身变成危险物或防护不足。

    通过以上分析,营造宽容路侧并非易事,需要考虑的因素很多,那么如何在道路设计中充分考虑各类因素,让路侧达到均衡安全的状态呢?

    如何均衡考虑路侧安全?

    1总体理念:路侧净区及护栏的组合达到最佳均衡状态

    总体来说路侧还是应该尽量设置净区,如果所有路侧都设置护栏,就没有足够空间满足故障车辆紧急停车等需求,但是限于地形、经济成本等因素有时又需要以护栏来弥补无法设置净区或净区空间不足的问题。因此,可以根据实际路侧条件,灵活组合路侧净区、护栏营造安全路侧。图23中的路侧设计就是路侧净区及护栏达到最佳平衡的体现,有条件的地方就设置净区,没有条件的就使用护栏。

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    图23:路侧净区及护栏的最佳平衡的例子

    下面我们来看几个基本符合以上理念的实例:

    秒速时时彩❖ 高速公路紧急停车带安全空间:图24中就是一个很好的路侧设计,故障车辆可以停在加宽的停车带上,车内人员可以下车走进拨打紧急电话的地方打电话,并受到护栏的保护,同时,护栏外侧平整的草地可为车内人员提供安全避险空间。此外,因为上游护栏覆盖了下游护栏端头,也不存在因护栏不连贯带来的端头安全问题。

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    图24:高速公路紧急停车处的安全空间

    ❖ 高速公路设施养护口:图25为高速公路设施养护口的设计,养护人员到达路肩外围后,在一个加宽的空间停下后倒车进入建筑物旁。车辆和养护人员都会受到护栏的保护,也不存在端头的问题。

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    图25:高速公路设施养护口(来源:谷歌街景)

    ❖ 隧道入口的处理:隧道入口是一个特殊路段,从隧道口过渡到隧道里的连接部分,通常会有隧道墙、检修道等外露的危险物,一般的处理方式是设置渐变护栏。隧道口的设计也必须综合均衡考虑路侧安全和养护人员的安全问题,并提供养护人员和管理人员的专用通道,通道及设施应受到护栏的有效保护。

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    图26:隧道入口的处理

    秒速时时彩2路侧安全实践中的一些问题

    目前我们讲的路侧安全基本上是针对高速公路或者普通公路自由流的路段,设计的基本理念就是有安全的净区、纵向护栏、端头的合理处理等。但在实践中,还存在很多值得探讨的问题:

    ❖ 路侧设计与避险。通常来说,安全的路侧设计必须考虑故障车的避险需求。很多人建议车辆发生故障或事故后,车内人员应撤离并躲到护栏后方等待救援,但这是理想状态,实际中路侧能否满这样的需求还是一个未知问题。实际道路受制于几个条件:一是路侧是否有护栏和足够的净区,而很多道路路侧没有护栏;二是护栏外侧空间与地形是否满足安全需求,如果护栏外是悬崖或是1:1.5边坡,车内人员根本无法撤离到外面避险;三是是否能跨过护栏,一般来说,双波型护栏一般人可以跨过去,三波型护栏、混凝土护栏比较高,跨过去比较困难。

     ❖ 以高速公路一般路段为基础的安全路侧理念难以应对多样性的路侧环境,比如针对一些特殊的隧道口路段、有人行道的路段、平交口、市区化的路段等,基本的安全路侧理念并不一定能够直接应用到这些路段上。

    ❖ 纵向护栏较难妥善处理开口、平交口等的防护需要,此外,如果路侧有上下乘客、装卸货物的需求时,传统的纵向护栏也很难合理、安全的布置。

    ❖ 公路的防护系统与城市景观不匹配。比如在城市街道大量设置的公路F型护栏、波形护栏等会破坏城市街景,不利于区别市区街道与公路,从而很难使驾驶人采取合适的车速与驾驶行为。

    ❖ 一般公路路侧安全设计不是以保障故障车辆人员避险为目标。在城市化的道路,人行道怎样保护行人?在香港地区,原来的设计理念是用隔离栏,但还是相当于被动安全。从图27可以看出,这种隔离栏被碰撞后会变形,有一点防护功能,对车内乘客的防护来说还可以,但是也要同时考虑保护行人。

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    图27:被撞变形的隔离栏


    (本文经授权,改编自邝子宪先生在2019年武汉理工大学第三届道路交通安全研讨会的演讲内容。在此感谢会议主办单位:武汉理工大学、北京交通工程学会。)

  • 关键字: 路侧安全
  •    责任编辑:刘艳
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