道路强制控速设施的安全性研究与分析
2012-11-02湖北聂进
湖北 聂进
道路强制控速设施的安全性研究与分析
湖北 聂进
随着我国交通事业的飞速发展,高等级公路的里程不断增加,与此同时,交通事故也在日益增多,针对超速导致高等级公路交通事故频发的特点,本文结合减速带这一公路控速设施的实验情况,对不同尺寸道路减速带强制控速设施的安全性进行了分析研究。
减速带;控速;安全性
近年来,随着我国公路交通事业的飞速发展,道路交通事故也在逐年递增,年伤亡人数一直居于世界首位。超速是导致交通事故频发的一个最主要原因。为了改善我国道路交通安全的现实状况,目前己经采取了各种各样的措施,但是,由于所有的措施都是非强制性的,所以不能从根本改变这一现状。
鉴于以上原因,本文提出了在高等级公路上设置强制控速设施的解决措施。我国国内主要采用的强制控速设施是道钉减速带、热塑振动减速标线、水泥减速带、路面凹行槽减速带、驼峰式橡胶减速带等。但是,道钉减速带易脱落,而且脱落后会严重破坏路面,对路面和车上人员造成很大的安全隐患;热塑振动减速标线同样易脱落、易磨平,而且减速的强制力度也不够;水泥减速带不仅对车辆的冲击力大,而且会造成沥青路面渗水等不易解决的难题;路面凹行槽减速带同样是对路面伤害大、减速不明显;而驼峰式橡胶减速带应用非常广泛,本文着重研究这种减速设施。
值得注意的是,道路减速带的安装必须慎重:我们必须使其有足够的减速效果,并能保证其使用的安全性。因此,我们必须找到对车辆影响和强制减速效果的平衡点,制定最合适的道路减速带,也就是必须根据道路的具体限速标准及路况,制定出形状、高度、冲击力最为合适的道路减速带。我们根据车辆以不同车速通过不同形状减速带的实车试验数据结果,分析在不同情况下减速带对车辆车轴产生的冲击力,从而对减速带这一强制性控速设施的安全性进行分析论证。
1 实验部分
道路减速带的使用安全性分析
当车辆以较高的车速通过设置在道路上的强制控速设施时,车轮由于受到冲击有可能会脱离路面,这样行车安全性会降低,甚至会造成车辆上所有车轮都跳离地面,这时车辆的操纵稳定性会受到极大的影响,驾驶员此时就很难完全掌控其驾驶的车辆了,这种情况是极其危险的。这就要求车轴加速度尽量的减小,根据牛顿第二运动定律:F=ma,我们要求车轴所受冲击力也要尽可能的小。从而保证行驶系的相关部件,车轮、车桥、悬架、车架等主要安全部件的安全性。如果不能正常的控制车轴的加速度并将其减小到安全范围,就有可能会造成安全部件的变形、断裂,甚至会因此引发翻车等严重后果。
下文对实验结果数据进行了分析研究——车轴加速度分析:
表1 全顺客车通过减速带时车轴加速度与车速的关系表
图1 全顺客车通过减速带时车轴加速度与车速的关系图
由图1可以分析得知,不管哪种尺寸的减速带,随着车速的提高,车轴的加速度都有增大的倾向。当车速达70km/h左右时,车轴加速度较大;此时,危险程度也因此增大。当材质相同时,对于强度相同的速度,减速带的宽、高对其车轴加速度都有影响。
从图a可以看出,在高度相同的情况下,A、B型车速在30~36km/h的范围内,车速宽度越大,其车轴加速度越小,其安全性越好。当车速超过36km/h后,宽度越小,其安全性越好。
从图b可以看出,C、D型在宽度相同的情况下,高度对车轴加速度的影响更明显。减速带高度越小,其车轴加速度越小,其安全性能越好。
经过以上分析,就安全性而言,综合以上四种型号的减速带,得出D型安全性最佳;C型次之;A、B型稍差。
2 结论
为了对这种强制控速设施——道路减速带进行合理设计,我们专门对道路减速带外形尺寸进行了科学的试验,同时对减速带的造价作了一个调查,通过试验和调查得出了以下结论:
(1)在道路上设置力度较大的强制控速设施是一把双刃剑,根据所设置设施的针对性、技术水平和状态,它可以有效地组织和控制车辆行驶节奏从而改善道路交通安全状况,也可能效果不大甚至成为公路上的人为路障而扰乱行车秩序,进一步降低路段交通安全水平。
(2)在使用减速带时,必须通过实验,依据实验结果合理选择减速带的横向尺寸与高度,以达到安全有效的目的。
[1]张玮.高等级公路强制控速设施开发研究[D].西安:长安大学汽车学院,2004.
[2]郑芳.道路控速设施的设计及应用研究[D].长春:吉林大学,2008.
(作者单位:黄冈职业技术学院)
(编辑 刘丽娜)