《道路交通反光膜》（GB/T18833—2012）对交通安全的促进意义分析

黄立志，阎石磊

（艾利（中国）有限公司，上海 200233）

0 引言

《道路交通反光膜》（GB／T 18833—2002）（以下称“旧标”）发布以来，历经10年时间，极大地促进了反光膜在交通标识上的规范设计、应用和施工，在一定程度上为我国的交通安全带来了提升。

随着中国道路的发展，车辆、车道数不断增多，道路宽度不断增大，再加上各种环境下的光线干扰，反光膜也面临着更高的挑战，要求其能够适应各种车辆、道路的发展（即能够满足多车道中各个车道车辆及不同类型车辆的视觉需求），能够满足司机在各种环境下的视觉需求（即多雨、雾、霾、霓虹灯、反光膜本身的方向敏感性等各种干扰情况下各种车辆的视觉需求）[1]，同时要求反光膜本身也具有更好的寿命（即耐老化性能）。这些主要体现在GB／T 18833—2012（以下称“新标”）中有关大角度、旋转均匀性、荧光色和耐侯性的规定[2]。

1 技术变化

相比旧标而言，新标做了一些变化，如表1所示。

表1 新标的技术变化

在此，笔者仅着重讨论其中对道路交通安全影响比较大的几个变化，而不对所有变化加以详述。

2 大观测角

观测角是指照明轴与观测轴间的夹角，即入射光线和反射光线的夹角，在实际道路中，这两条光线都是斜线。同样条件下，观测角越小，标牌的亮度越高。模拟的观测角如图1所示。

图1 模拟道路上的观测角

在新标中，对所有等级的反光膜，在保持旧标中小观测角的性能要求（即0.2°时的逆反射系数）的基础上，大幅提高了观测角的性能要求，从旧标中的0.33°提高到了0.5°。除此之外，对V类，还增加了旧标一级膜中所没有的1°观测角。

在实际驾驶中，人们发现对于同一块交通标志牌，当司机从远距离驶向标志牌时，随着距离的缩短，标志牌的亮度会慢慢增加。这是因为在远距离时，司机的观测角相似，随着距离的缩短，越来越多的车灯入射到标志牌上，使得标志牌的反光亮度增加。但当距离靠近到某个程度后，标志牌的亮度反而迅速下降，这是因为越来越少的车灯入射到了标志牌上，且伴随观测角的迅速增大，标志牌的亮度迅速下降，致使司机来不及看清楚标志牌上的字符，道路管理信息因此失效，如图2所示。此时对应的距离，称为最小视认距离。对于大型车辆，如重卡等，这种现象尤为明显。

图2 标志牌亮度和距离

在实际道路上，同样的距离，大卡车和小车的观测角也有极大的区别。观测角与距离的关系如图3所示。

图3 观测角与距离

对于大车，从图3可以看出，旧标中观测角为0.33°时，视认距离为330m左右，而新标中观测角提高到了0.5°，其视认距离为200m左右。换言之，新标把视认距离往标牌方向缩短了130m，对于时速80km的卡车，意味着司机多了接近6s的时间去辨识字符，这对道路安全是一种提高。对于V类膜，这种提升更加显著。旧标中只规定了0.33°的逆反射系数，最小视认距离为330m左右。而新标中增加了1°，由图3可见，其最小视认距离为50m左右，这意味着新标中的视认距离往标牌方向缩短了280m左右，从而使卡车司机多了12s多的反应时间去辨识字符。可见，V类膜更加保障了道路的安全。

对于小车，新标对大观测角性能的要求，同样缩短了视认距离，从而给司机提供了更多的反应时间去辨认字符。

由上可以看出，相对于旧标的一级膜，高性能的V类膜对交通安全的提升巨大，在高等级公路设计中，应该尤其重视V类膜的选用。需要指出的是，V类反光膜对逆反射系数的要求很高，因为它不仅要求保持旧标中的远距离／小观测角的高亮度，同时也增加了近距离／大观测角的高亮度。目前只有全棱镜反光膜能满足V类要求，如艾利公司的智能全棱镜反光膜T—11500系列。

对于司机来说，如果已经超过最小视认距离还没有看清字符，就只能减速或停车去识读标志，或变更车道去识别标志，从而导致危险的发生[3]。要使司机更容易看到标志牌，有两种方法：方法一是增加标志牌的字符尺寸，使得司机在最小视认距离外就能观察到标志牌，但这种方法受限于相关国标规定的字符大小；方法二是增加大角度观测角的反光亮度，即增加大观测角的逆反射系数，比如在高速或重要的城市道路中选用V类膜，即大角度反光膜，可以保证大观测角的逆反射系数，从而提高了标志牌在近距离或对大车的亮度，从而预防事故的发生，保障交通安全。

3 荧光色

荧光色的引入是新国标中另外一个引人注目的技术变化，如艾利公司的V类膜、智能全棱镜T－11500中的荧光黄、荧光橙、荧光黄绿。荧光是指材料吸收紫外线，然后衰退激发出可见光。在照明度不高的清晨、黄昏，以及雨、雪、雾,霾等恶劣天气条件下，荧光交通标志非常醒目，被识别的几率远远高于普通颜色标志。

发达国家和地区已将荧光色普遍应用于人行横道、医院、学校等行人和非机动车密集的地段，对保护路人的行走安全起到了非常重要的作用，如图4所示。中国起步较晚，从2009年起才开始将荧光色使用在校车产品中，如图5所示。

图4 荧光色反光膜在美国的应用

图5 荧光色反光膜在中国校车上的应用

高性能荧光色反光膜的出现，对我国的交通标志牌是极大的提升。但目前荧光色反光膜，其技术难点在于如何保持荧光的颜色在10年内稳定。否则随着荧光色的退化，将导致其丧失醒目的特点，最终不能保障道路交通的安全。

4 旋转稳定性

要求棱镜性反光膜具备旋转均匀性，是新国标中的另一个亮点。人们常见的同一块标志牌上，有的字符明亮，而有的字符黑暗，如图6、图7所示，这是由于棱镜反光膜有方向性或旋转不稳定性造成，而贴膜工人并没有按照同一方向去贴膜造成的。艾利公司独有的技术，消除了棱镜型反光膜的方向性，因而字符的反光在各个方向都是均匀一致的，从而给司机清晰的提醒，保障了交通安全。

图6 棱镜反光膜的方向性实例（国内）

图7 棱镜反光膜的方向性实例（国外）

棱镜型反光膜，在不同的旋转角度下，其反光性能可能存在差异，如图8所示。如果反光膜不具备旋转均匀性，即在不同旋转角度下的光度性能存在差异时，制造商应该沿其逆反射系数较大的方向做出基准标记。但在现场贴膜时，出于节省字膜材料的目的，各种边角料仍然可能以各种旋转方向刻字，并按照同一方向贴字膜，这就容易导致反光膜明暗不均现象发生，从而造成交通标志牌信息的丢失，对于道路交通安全是一个隐患。

图8 棱镜反光膜的方向性试验室测试结果

5 结语

综上所述，《道路交通反光膜》（GB／T 18833—2012）相对于旧标，其对反光膜性能和道路安全性能的要求大幅度提高。在面对当前道路越来越宽、车道越来越多、卡车数量日益增多、高等级公路越来越多的形式[3]，为了保障道路交通安全，保证将标志牌的管理语言顺利传递给司机，在标志设计中，鉴于反光膜的大角度、荧光色和旋转稳定性的特点，应该更多地考虑具有大角度性能的反光膜，并在相关区域使用醒目的高质量荧光色，同时注意棱镜反光膜的方向性，尽量避免其带来的不良影响，最终提高驾驶员对标志牌的视认，迅速准确地获取信息，从而减少错误操作的可能性，使得标志牌成为道路交通安全的真正保障。

[1]Paul J.Carlson,P E.Eval Clearview Microprismatic Retro Sheetings[R].Austin,Texas∶Texas Transportation Institute,The Texas A&M University Implementation Office,2001.

[2]GB/T 18833—2012，道路交通反光膜[S].

[3]赵召胜.浅析反光材料的反射角度性能及视认性对交通安全的影响[J].城市道桥与防洪，2013，9（9）：23-25.