长大下坡路段安全治理的被动措施研究★
2014-08-02于秀娟许珊珊董连成
于秀娟 许珊珊 董连成
(黑龙江科技大学,黑龙江 哈尔滨 150027)
长大下坡路段安全治理的被动措施研究★
于秀娟 许珊珊 董连成
(黑龙江科技大学,黑龙江 哈尔滨 150027)
针对长大下坡路段交通隐患问题,研究分析了安全治理的被动措施,其中以避险车道为主,从设计、管理和安全设施的角度,提出了适合我国高速公路长大下坡路段的安全保障体系。
高速公路,安全治理,避险车道
0 引言
近年来,我国公路交通运输基础设施得到了前所未有的发展,通车里程迅猛增长,国道、省道干线普遍由高等级公路构成,公路交通的瓶颈制约得到了缓解。但是,随着公路的不断投放使用,在使用质量和安全保障方面暴露诸多问题,如路面结构损坏率高、交通事故频发,其中山区高速公路由于具有坡度大,转弯急,连续长大下坡路段多的特点,加之车速高、流量大,更加剧了交通事故的发生率和损失度。加强长大下坡隐患路段的安全,改善其安全性已成为当前山区公路建设中刻不容缓的问题。
1 安全治理的被动措施
1.1 避险车道
避险车道是在长陡下坡路段增设在行车道外侧的供失控车辆驶离正线安全减速的专用车道,由引道、制动车道、服务车道以及辅助设施(路侧护栏、防撞设施、施救锚栓、呼救电话、照明)等组成。
1)避险车道类型。
避险车道类型按照纵断面线形分为:上坡砂坑型,平坡砂坑型,下坡砂坑型和砂堆型,如图1所示。国内应用较多的是上坡砂坑型避险车道。
避险车道类型按照车道铺筑材料分为:传统碎(砾)石路床避险车道如图2所示,网索式避险车道如图3所示。当山区地形条件有限,部分路段避险车道无足够空间展线时,宜采用网索式避险车道。
2)网索式避险车道。
网索式避险车道的代表形式是搅拌式阻尼器,具有成本低、可重复使用的优点。其工作原理是在碎(砾)石路床避险车道的基础上新增网索拦截装置,从而有效缩短避险车道的长度,并为一些地形条件恶劣的路段设置避险车道提供了可能的选择。主要系统包括:引导系统、减速消能系统以及保护设施,如图4,图5所示。
网索式避险车道的核心技术是阻尼器的研究,目前有两种形式:搅拌式阻尼器和凸轮制动式阻尼器。
搅拌式阻尼器的设计原理是在圆筒内填充一定深度的集料,可选用粗砂、碎石、砾石、抗磨球等,通过钢丝绳牵引滚筒旋转,使阻尼器圆筒中的搅拌臂在集料中旋转,从而利用摩擦吸收能量,基本结构如图6所示。
凸轮制动式阻尼器制动功能由缠绳滚筒、减速机、制动凸轮和盘式制动器完成,其结构简单,性能稳定,可操作性强,便于应用。制动凸轮可根据要求选择合理的结构形式,调整输出阻尼力的最大值,达到消除冲击峰值的效果,其基本结构及试验品分别如图7,图8所示。
1.2 消能减速护栏
当长大下坡路段无条件设置避险车道时,消能减速护栏作为一种辅助安全设施应运而生,它同时具备普通护栏的防撞功能,主要原理是当车辆刹车失控,驾驶员便可以通过操作使车辆与路侧护栏反复贴靠摩擦,从而降低车速,其主要形式如图9所示,消能减速护栏的防护能力如表1所示。
表1 消能减速护栏防护条件表
护栏类型车型总质量/t碰撞速度/km·h-1碰撞角度/(°)防撞能量消能减速护栏小客车1.510020大客车188020SS级,520kJ
在消能减速护栏的应用中,通常在路面设置引导标线,驾驶员在标线的引导下主动打方向盘向护栏贴靠碰撞,直至贴靠成功,其试验数据如表2所示,减速效果理想。
表2 不同车型降至不同速度的贴靠次数和运行距离
2 结语
实践证明,避险车道是解决连续长大下坡路段安全行驶最有效的工程措施。我国目前用于长大下坡路段的安全设施大多照搬国外设计,而我国区域广阔,道路交通条件复杂,因此,开发适合我国公路长大下坡路段的新型安全设施显得十分重要。
本文对长大下坡路段的安全措施进行了分类和分析,虽然,对于某一类安全设施确实能起到安全防护的作用,但是对于大量安全设施在综合使用下的安全效果却没有事实进行验证,需要进一步的研究和验证。
[1] 谢玉洪,雷正保,李海侠,等.高速公路防撞护栏的研究现状与发展趋势[J].工程建设与设计,2003(12):35-36.
[2] 郑安文,牛倬民.山区高等级公路交通事故原因特殊性分析与改进措施[J].武汉科技大学学报,2002(9):7-8.
[3] 许蔚华.关爱生命 保障畅通——长上下坡路段交通工程设施设置[J].中国公路,2004,10(24):100-101.
Research on passive security governess measures of long downhill road section★
YU Xiu-juan XU Shan-shan DONG Lian-cheng
(HeilongjiangUniversityofScienceandTechnology,Harbin150027,China)
In light of traffic hazards of long downhill road section, the paper studies passive security governess measures, takes truck escape ramp as the orientation, and puts forward suitable security guarantee system of domestic long downhill road section from the aspects of design, management and safe equipment.
highway, safety governess, truck escape ramp
1009-6825(2014)07-0146-02
2013-12-30★:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(项目编号:12511486)
于秀娟(1975- ),女,副教授; 许珊珊(1981- ),女,讲师; 董连成(1975- ),男,副教授
U417
A