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摘要:近年来山区连续长大下坡路段的交通事故越发引人关注,而设置避险车道是减少此类事故最常见的工程措施,本文系统地总结了避险车道的类型、设计方法、设置地点、线形、坡度、配套设施等,对避险车道的设计做了较为系统地阐述。
关键词:山区公路 交通事故 道路安全 避险车道
中图分类号:U491 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)02(c)-0000-00
1 避险车道
避险车道(Truck Escape Ramps)最早起源于20世纪50年代的美国,为防止连续、陡下坡车辆在行驶中失控而造成事故,在山岭区长、陡下坡段的右侧山坡上的适当位置设置的紧急避险通道。一条完善的避险车道应当由避险车道引道、避险车道、服务车道及其他附属设施组成。避险车道应具有两个作用:一是使失控车辆从主线中分流,避免对主线车辆造成干扰;二是使失控车辆平稳停车,不应出现人员伤亡、车辆严重损坏和装载货物严重散落的现象。避险车道分为砂堆型避险车道、坡度降低型避险车道、坡度增加型避险车道、水平型避险车道4种类型,4种形式的避险车道各有优缺点,各种形式的选择主要受地形、环境、气候、造价、养护维修、容易失控驶入车辆的车型、所装载货物特点等因素的影响,目前国内应用较多、经济合理并有效的形式是坡度增加型避险车道。
2 避险车道地点选择
避险车道设置位置的确定非常重要,美国“运输工程师协会”于1989年签发了“紧急避险车道设置必要性指南”认为判断避险车道是否有必要设置应考虑三个因素。即:事故发生机率;平面线形与载重车辆运行速度之间的相关关系;引发严重交通事故的安全隐患。依据以上三种因素,提出了确定避险车道设置位置的三种方法:工程经验法、事故发生频率法和坡度严重率分级系统法。目前,我国避险车道位置的确定依靠工程经验、事故频率两种方法。工程经验法由设计人员在设计中考虑线形、纵坡、及货车制动性能等确定避险车道位置,事故频率法用于正在使用中的道路,由道路有关部门根据已发生的交通安全事故来确定。
3 避险车道设计
3.1 引道与交角
引道起着连接主线与避险道的作用,可以给失控车辆驾驶员提供充分的反应时间,足够的空间沿引道安全地驶入避险车道,减少因车辆失控给驾驶员带来的恐慌。根据车辆驾驶员的视觉及心理反应特点,驾驶员自看见引道到作出判断并采取行动的时间大约需3s。根据这一反应时间可以计算引道的最小设置长度。如失控车辆的速度按120km/h計算,则引道的最小长度应为100m。避险车道入口应尽量布置在平面指标较高路段,并尽量以切线方式从主线切出,进入避险车道的驶入角不应过大,以避免引起侧翻。如设偏角,偏角不宜过大,为保持驾驶员在驾驶方向上的稳定,因此与主线的交角以小于11°为宜。
3.2 避险车道长度
为了保证失速车辆在避险车道末端前安全停车,避险车道的最小长度应为失速车辆停车所需的最小距离。对于上坡型避险车道,可通过失速车辆入口速度、避险车道坡度、避险车道坡床集料的滚动摩擦系数等,采用运动学公式计算出来。
L=V2/[254(i+Df)]
式中:V为车辆的驶入速度;i为坡度;Df为滚动阻力系数,见表1。
如要保证避险车道避险车道长度设置满足使用要求,需对车辆的驶入速度进行正确的预测,寻求项目建设造价与安全效果的最佳平衡点。建议各等级公路,车辆的驶入速度可按表2取值。
3.3 避险车道宽度
避险车道制动床的宽度至少需要4m,才能容纳一辆货车顺利驶入。但考虑车辆在失速时驾驶的不稳定性及可能同时有另外一辆车驶入的情况下,所以避险车道制动床的宽度越宽越好。推荐的避险车道宽度最小值为8m;在地形条件不允许的情况下可适当减小,但应不低于4m。
3.4 避险车道坡度
避险车道的纵坡应适应地形的变化, 由预估设置位置的自然条件决定。当由于自然条件限制导致不能满足引道长度的设置要求时,可适当增加避险车道的坡度,同时, 坡度设置应考虑货车的纵向稳定性, 应保证失控车辆不发生溜车现象。并综合考虑地形地貌、工程预算、避险车道坡床集料、司机心理和行车稳定性等因素,所以建议避险车道纵坡的设置为:砂类材料不应超过10%、碎石类材料不应超过15%、砾石类材料不应超过20%。
3.5 避险车道材料
一定深度的坡床集料是保证避险车道能够充分发挥作用的必要条件,推荐避险车道的坡床集料深度为1.1m。避险车道入口处坡床集料的最小铺设深度为75mm,沿避险车道方向在最初的30~60m范围内逐渐过渡,一直达到设置最深深度。坡床集料可选豆型砂砾等材料,避险车道坡床集料的铺设深度变化应渐变平缓,不可出现跳跃、落差等情况。
3.6 其他设施
(1)在避险车道末端设置消能减速设施可提供更加安全的保障,是十分必要的。此类设施主要有4类,即集料堆、消能桶、废旧轮胎和拦截网。设计时应保证制动失灵车辆在与这些设施碰撞时速度不超过40km/h。
(2)服务车道和地锚的设计,辅助车道是供救援车辆牵引货车时使用的,地锚则是货车离开避险车道的辅助设施。美国“运输工程师协会”指出:如果在紧急避险车道设计辅助车道,设计者还需要进行相应的交通组织设计,即通过相应的交通标识设计,确保使用紧急避险车道的驾驶员能够区分避险车道与服务车道,且能使车辆在进入引道前可获得目前避险车道的使用状况等相关信息,尤其应重视在夜间情况下使用紧急避险车道时的安全保障设计。
4 总结及展望
避险车道的设置提高山区公路的全性,降低载重汽车的失控是的事故率,避免了重大交通事故的发生,是山区连续长大下坡段的重要安全保障措施,充分体现了现代公路建设中“以人为本”和宽容性的设计理念。但我们还应认识到避险车道仅仅是一种被动性的安全措施,同时应重视严厉限制货车超限超载现象、注意优化线形、设置完善的标志标线和服务设施。如在坡顶段设置车辆检修区、降温池等,从预防的角度来减少车辆失控交通事故的发生。
参考文献
[1] 李学峰,柴贺军,等.避险车道合理设置技术研究[J].公路交通技术.2008.11,增刊:122-126.
[2] 周应新,李志厚,等.避险车道设计概要[J].公路.2010.5:206-211.
[3] 朱季萍.山区公路避险车道设计[J].公路.2008.6:95-99.
关键词:山区公路 交通事故 道路安全 避险车道
中图分类号:U491 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)02(c)-0000-00
1 避险车道
避险车道(Truck Escape Ramps)最早起源于20世纪50年代的美国,为防止连续、陡下坡车辆在行驶中失控而造成事故,在山岭区长、陡下坡段的右侧山坡上的适当位置设置的紧急避险通道。一条完善的避险车道应当由避险车道引道、避险车道、服务车道及其他附属设施组成。避险车道应具有两个作用:一是使失控车辆从主线中分流,避免对主线车辆造成干扰;二是使失控车辆平稳停车,不应出现人员伤亡、车辆严重损坏和装载货物严重散落的现象。避险车道分为砂堆型避险车道、坡度降低型避险车道、坡度增加型避险车道、水平型避险车道4种类型,4种形式的避险车道各有优缺点,各种形式的选择主要受地形、环境、气候、造价、养护维修、容易失控驶入车辆的车型、所装载货物特点等因素的影响,目前国内应用较多、经济合理并有效的形式是坡度增加型避险车道。
2 避险车道地点选择
避险车道设置位置的确定非常重要,美国“运输工程师协会”于1989年签发了“紧急避险车道设置必要性指南”认为判断避险车道是否有必要设置应考虑三个因素。即:事故发生机率;平面线形与载重车辆运行速度之间的相关关系;引发严重交通事故的安全隐患。依据以上三种因素,提出了确定避险车道设置位置的三种方法:工程经验法、事故发生频率法和坡度严重率分级系统法。目前,我国避险车道位置的确定依靠工程经验、事故频率两种方法。工程经验法由设计人员在设计中考虑线形、纵坡、及货车制动性能等确定避险车道位置,事故频率法用于正在使用中的道路,由道路有关部门根据已发生的交通安全事故来确定。
3 避险车道设计
3.1 引道与交角
引道起着连接主线与避险道的作用,可以给失控车辆驾驶员提供充分的反应时间,足够的空间沿引道安全地驶入避险车道,减少因车辆失控给驾驶员带来的恐慌。根据车辆驾驶员的视觉及心理反应特点,驾驶员自看见引道到作出判断并采取行动的时间大约需3s。根据这一反应时间可以计算引道的最小设置长度。如失控车辆的速度按120km/h計算,则引道的最小长度应为100m。避险车道入口应尽量布置在平面指标较高路段,并尽量以切线方式从主线切出,进入避险车道的驶入角不应过大,以避免引起侧翻。如设偏角,偏角不宜过大,为保持驾驶员在驾驶方向上的稳定,因此与主线的交角以小于11°为宜。
3.2 避险车道长度
为了保证失速车辆在避险车道末端前安全停车,避险车道的最小长度应为失速车辆停车所需的最小距离。对于上坡型避险车道,可通过失速车辆入口速度、避险车道坡度、避险车道坡床集料的滚动摩擦系数等,采用运动学公式计算出来。
L=V2/[254(i+Df)]
式中:V为车辆的驶入速度;i为坡度;Df为滚动阻力系数,见表1。
如要保证避险车道避险车道长度设置满足使用要求,需对车辆的驶入速度进行正确的预测,寻求项目建设造价与安全效果的最佳平衡点。建议各等级公路,车辆的驶入速度可按表2取值。
3.3 避险车道宽度
避险车道制动床的宽度至少需要4m,才能容纳一辆货车顺利驶入。但考虑车辆在失速时驾驶的不稳定性及可能同时有另外一辆车驶入的情况下,所以避险车道制动床的宽度越宽越好。推荐的避险车道宽度最小值为8m;在地形条件不允许的情况下可适当减小,但应不低于4m。
3.4 避险车道坡度
避险车道的纵坡应适应地形的变化, 由预估设置位置的自然条件决定。当由于自然条件限制导致不能满足引道长度的设置要求时,可适当增加避险车道的坡度,同时, 坡度设置应考虑货车的纵向稳定性, 应保证失控车辆不发生溜车现象。并综合考虑地形地貌、工程预算、避险车道坡床集料、司机心理和行车稳定性等因素,所以建议避险车道纵坡的设置为:砂类材料不应超过10%、碎石类材料不应超过15%、砾石类材料不应超过20%。
3.5 避险车道材料
一定深度的坡床集料是保证避险车道能够充分发挥作用的必要条件,推荐避险车道的坡床集料深度为1.1m。避险车道入口处坡床集料的最小铺设深度为75mm,沿避险车道方向在最初的30~60m范围内逐渐过渡,一直达到设置最深深度。坡床集料可选豆型砂砾等材料,避险车道坡床集料的铺设深度变化应渐变平缓,不可出现跳跃、落差等情况。
3.6 其他设施
(1)在避险车道末端设置消能减速设施可提供更加安全的保障,是十分必要的。此类设施主要有4类,即集料堆、消能桶、废旧轮胎和拦截网。设计时应保证制动失灵车辆在与这些设施碰撞时速度不超过40km/h。
(2)服务车道和地锚的设计,辅助车道是供救援车辆牵引货车时使用的,地锚则是货车离开避险车道的辅助设施。美国“运输工程师协会”指出:如果在紧急避险车道设计辅助车道,设计者还需要进行相应的交通组织设计,即通过相应的交通标识设计,确保使用紧急避险车道的驾驶员能够区分避险车道与服务车道,且能使车辆在进入引道前可获得目前避险车道的使用状况等相关信息,尤其应重视在夜间情况下使用紧急避险车道时的安全保障设计。
4 总结及展望
避险车道的设置提高山区公路的全性,降低载重汽车的失控是的事故率,避免了重大交通事故的发生,是山区连续长大下坡段的重要安全保障措施,充分体现了现代公路建设中“以人为本”和宽容性的设计理念。但我们还应认识到避险车道仅仅是一种被动性的安全措施,同时应重视严厉限制货车超限超载现象、注意优化线形、设置完善的标志标线和服务设施。如在坡顶段设置车辆检修区、降温池等,从预防的角度来减少车辆失控交通事故的发生。
参考文献
[1] 李学峰,柴贺军,等.避险车道合理设置技术研究[J].公路交通技术.2008.11,增刊:122-126.
[2] 周应新,李志厚,等.避险车道设计概要[J].公路.2010.5:206-211.
[3] 朱季萍.山区公路避险车道设计[J].公路.2008.6:95-99.