交通控制设施的可视性与交通安全

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反光材料对确保能见性及夜间行车安全有着至关重要的作用。标志标牌反光材料从最初的玻璃珠型到如今的微棱镜型，在历经产品更新换代的同时，也为保障道路交通安全发挥了关键性的作用。

提高可视性

能见度（Visibility）与交通安全有着紧密关系。司机的视力、目标物之间的视角与距离、目标物的亮度、对比度及大小都直接影响目标物的能见度。夜间的能见度对交通安全有着更直接的影响。美国的道路交通安全数据表明，尽管夜间的交通出行量只占总出行量的四分之一左右，但夜间交通事故死亡却占所有交通事故死亡的一半。除了夜间酒后驾驶、疲劳驾驶等原因，能见度不佳是造成夜间事故多发的一个重要原因。作为承担着向司机传达路权、交通法规、导向、危险警告等重要信息的路面标线、标志标牌、信号灯等交通控制设施，确保其能见性对夜间行车安全有着至关重要的作用。因此，交通控制设施必须清晰可见。

一般说来，交通控制设施的夜间可视性也可以通过外部灯光照明和主动发光实现。然而，标志标牌外部灯光照明在美国已很少使用，主动发光的标志标牌由于造价等原因如今也较少见。目前，标志标牌与路面标线的夜间可视距离和可视程度，基本通过反光材料对车灯的回射性(Retroreflectivity)获得，其反光原理及材料都和反射度密切相关。当前市场上的反光材料主要包括玻璃珠（Glass Bead）和棱镜(Prismatic or Cube-Corner Reflector) 两种反光，它们的反光原理具有明显不同的反光程度与质量可控性。

产品升级换代

早期的道路标志标牌反光膜属于工程级（Engineer Grade）反光膜，通过玻璃珠反光，逆反射系数（Retroreflectivity）低。根据国外资料显示，玻璃珠反光膜使用寿命为5年至7年，有效可视距离为100米至200米。玻璃珠是最简单的反射物，其反射原理为：当车灯光线照射到玻璃珠的前壁，部分光线折射后通过玻璃珠后壁反射至前壁，再折射成和车灯射入方向平行反射至司机的眼睛。由于大部分玻璃珠的球体面积不能有效使光束回射，因而玻璃珠的反射率较低。玻璃珠反光膜的产品在反光亮度和耐候性上有较大局限性，现在道路标识牌一般都采用了反光亮度更高、反射距离更远的微棱镜产品。

反光材料在夜间的使用效果

玻璃珠与棱镜反射对比

玻璃珠反光膜的基本结构

微棱镜型反光膜在20世纪80年代后期被发明问世，它是一种角锥型排列结构的高级别耐久性新型反光材料，采用尖端微加工微处理技术，通过改变高分子塑料薄膜的表面形态，赋予其光学性能。微棱镜型反光膜的逆反射亮度可达到每平方米800坎德拉以上，是玻璃珠逆反射亮度的2倍，具有反光亮度高、反射距离远等特点。它改变了传统玻璃珠回归反射的生产工艺和材料，克服了玻璃珠系列反光膜工艺复杂的缺点，具有回归反射率更高、使用寿命更长、加工技术尖端等特点，生产加工环节也更为环保、节能，因而在需要高反光亮度的公路上得到了广泛应用。

新型的高强微棱镜反光膜利用微棱镜单元群反光，逆反射系数高，使用寿命可达12年，有效可视距离为300米至400米。然而，传统微棱镜反光膜在车灯直接照射下，锥体的顶部存在反光死点，减少了有效反光面积。

国外最新的钻石级 (Diamond Grade) 反光膜 (ASTM 11类) 在传统微棱镜技术的基础上，通过连接锥体形成连续矩形表面，排除了车灯正面照射下锥顶的反光死点，逆反射系数更高、光线损失更小，预计使用寿命12年以上，有效可视距离达500米以上。钻石级反光膜能更有效地反射新型车灯光，为年长司机和货车司机提供更好的反光度和可视距离。目前，美国要求重要标志标牌（如停车标牌、限速标志）使用钻石级反光膜。

路面标线基本都通过玻璃珠反光，逆反射系数较低。另外，由于玻璃珠大多采用现场喷撒，均匀性、埋入深度比较难控制，因此反射性能不稳定。尤其是雨天，雨水覆盖玻璃珠更使反射效果严重降低甚至基本消失。相对而言，国外使用较多的道钉（Raised Pavement Marker），由于本身反射度较高，并使用微棱镜反光，使其在雨天的反光性能比标线好。在国外，道钉和路面标线常常配合使用，能明显提高车道线与中分线的可视性。

技术标准将不断健全

标志标牌及标线的反光度与交通安全有着紧密联系。美国的研究表明，路面标线逆反射系数大于150微坎德拉每平方米每勒克斯（mcd/m2/lux）的双车道道路事故率只是路面标线逆反射系数小于100微坎德拉每平方米每勒克斯（mcd/m2/lux）道路的三分之一。因此，高反光度对交通安全性非常重要。为保障交通安全，美国的统一交通控制设施手册（Manual of Traffic Control Devices， MUTCD）对标志标牌反光膜和路面标线都提出了最小逆反射系数要求。标志标牌反光膜最小逆反射系数要求考虑反光材料和颜色组合，并对对比度有要求。对双车道道路和其他道路路面标线的最小逆反射系数有不同要求。在有城市照明或有道钉时，路面标线没有最小逆反射系数要求。而国内现阶段还没有严格实施的相应标准，需要引起重视，并不断完善。

可以预见的是，随着我国对道路安全重要性认识的不断加强，以及国产交通控制设施产品质量的不断提高，我国标志标牌与标线反光度及有效性将越来越被重视。与此同时，相应的技术标准、质量控制手段和使用周期内的检测检验方法也将会逐步形成并得以健全，进一步改善我国公路的安全性。