研究振动减速带对行车安全的影响及控速效果

（安徽三联学院，安徽合肥市，230601） 刘雨平 李海明 王梦瑶 葛云飞

如今，公路行驶中超速的情况越来越多，这对交通安全是十分不利的，很多交通事故都是由于超速引起的，尤其是在长大下坡段等事故高发段，本身事故发生率就高，如果车速再得到有效限制，将造成更严重的事故，使事故发生率大幅增加。对此，设置减速带是一种有效的方法，但由于减速带的特点和减速机理，可能会对行车安全造成影响，而且对振动减速带而言，其控速效果需要通过进一步的试验来确定。

1 基本概述

在高速公路尤其是山区高速公路中，存在很多长大下坡段，在这一特殊段落，常由于重型车辆超速导致交通事故发生。对此，应采取合理可行的措施对车速予以严格控制，以此减少事故的发生，保证通行安全。相关统计结果表明，当车速减慢10%时，能降低30%以上的事故。基于此，应合理采用速度控制设施，减慢车辆，特别是重型车辆车速，避免由于超速引起的车辆失控，能从根本上减少这种特殊段落安全事故的发生[1]。

无论是国内还是国外，都对速度控制设施进行了很多研究，也推出了很多产品，其中最常用就是减速带，目前正被越来越多的国际和地区应用。但减速带的实际应用要谨慎考虑，如果设置不合理，除了不会起到应有的作用，还会引起安全隐患，甚至造成安全事故的发生。根据相关研究成果，若减速带的设计合理，且布置科学，则能使80%以上的车辆减慢至少15km/h的车速，进而降低60%左右的事故发生率。

近几年，我国针对长大下坡段这一特殊段落开展了大量研究工作，都从保证行车安全的角度出发，加大力度研发各类减速设施，并加强对新技术成果和新材料的实际应用，比如，采用由橡胶材料制成的减速带等。对此，以沥青混凝土为本体材料的振动减速带脱颖而出，经过了一系列的综合评价，实现了对包含尺寸和外形等在内的各项参数的优化，最终使其在保证安全的前提下对车辆产生必要的振动冲击，从而达到预期的强制性减速目的[2]。

2 试验与结果分析

为了对振动减速带能达到什么样的效果进行检验，以某高速公路段落为例，开展实地调研，选取一个长大下坡段，安装高度为30mm、跨度为600mm的新型振动减速带。采用六桥载货车开展试验，在试验车的驾驶室加装传感器，用于对车身垂直方向上的加速度数据进行采集，进而评价行车受振动减速带影响。采样按照15Hz的频率进行。

试验时，为保证安全，采用该路段允许的最大车速，为40km/h。如果试验车采用30km/h的速度从减速带上通过，则加权加速度的结果为0.325，在这种加速度条件下，试验车驾驶员并不会感到太强的振感。而试验车采用40km/h的速度从减速带上通过，则加权加速度的结果为0.455，基于这种加速度，试验车驾驶员将感受到比较明显的振感。

根据以上结果可知，两种车速从减速带上通过后，加速度的值都在0.4左右，说明振动冲击并不强烈。然而，试验车驾驶员依然能感受到振感，但此时车辆并不会产生太大的振动，车辆本身和承载的货物都不会被破坏。另外，根据车身加速度及其分析结果可知，垂直方向上的加速度不超过2.5g，这说明不会对车辆本体结构造成破坏。整个试验过程中，车轮都没有离开路面，行车稳定性并未受到太大影响。

总的来说，试验中垂直方向上的加速度及其变化情况和仿真结果十分相近。无论是车辆自身结构，还是车辆行驶过程中的稳定性，都不会受到减速带太大影响，实际受到的影响处在允许范围之内，虽然会对驾驶员造成一定程度的冲击，但也处在可接受的范围之内。基于此，以上试验方案是合理可行的，采用试验时安装的减速带能起到良好减速和控速效果。

3 应用效果评价

为更深入的考察这种减速带具有的控速效果，在多个点位对自由流状态下试验车从减速带上通过时的断面速度进行采集。在实际操作中，将设置有相应标志牌的位置作为1#断面，将设置减速带的部位作为2#断面。调查工作需要在没有雨雾且交通正常的情况下进行。对于现场的调查人员，应在保证人身安全基础上，尽可能隐藏在两个断面两侧保持安全的位置，防止对正常行车造成影响。另外，还要用专门的测速装置对车辆瞬时速度进行采集。

调查显示，试验车从1#断面通过时的平均瞬时车速是48.9km/h，从2#断面通过时的平均瞬时车速是36.9km/h，可见，平均瞬时车速减慢了12km/h。在所有从1#断面上通过的车辆，仅有16.1%左右的速度在40km/h以内，即实际车速符合规定的车辆只占16%左右，其它均处在超速的状态，由此可以看出该段高速公路有着十分严重的超速情况。而所有从2#断面上通过的车辆，有69.6%左右的速度在40km/h以内，即实际车速符合规定的车辆数量占总量69.6%，超速车辆数量从83.9%减少到30.4%，效果十分显著。

根据以上试验结果，对该高速公路其它事故高发路段进行调查，并按照桥隧不设置减速带这一基本原则，在多个事故高发段设置减速带，以此实现对整个路段的车速强制性控制。设置完减速带以后，A坡万车事故率从之前的73.5%降低至66.8%，降幅9.1%；B坡万车事故率从之前的23.1%降低至20.4%，降幅11.6%。另外，如果实际车流量升高13.2%，则A坡交通事故伤亡率将降低33.3%左右。由此可见，在设置了振动减速带之后，无论是事故发生率还是事故的伤亡率都显著降低，长大下坡段等交通安全不断恶化的情况得以显著改善。

4 结语

综上所述，振动减速带是一种适宜的高速公路长大下坡段等事故高发段控速设施。针对这种减速带，通过仿真试验和实车试验，选择出最优的外形与尺寸，即以高度为30mm、跨度为600mm的振动减速带为宜，能起到有效的控速作用，还不会对车辆及其货物与人员等造成损伤。在铺设了振动减速带之后，事故高发段重型车辆行驶速度能从48.9km/h降低至36.9km/h，另外，超速比例能从83.9%降低到30.4%，实现了对超速情况的有效遏制。