高速公路交通标志遮挡问题及技术处理

席利利

（甘肃省平凉高速公路处，甘肃 平凉744000）

在高速公路上，驾驶人员需要通过交通标志来获取相关信息，例如此路段的限速，距离服务区的距离、收费站出口等。由于行车速度较快，如果这些交通标志被遮挡，导致驾驶人员无法获取信息而作出错误判断，会影响交通效率和危及驾驶安全。近年来，国内外学者对于如何解决高速公路标志牌遮挡问题进行了大量的理论研究，提出了多种可供参考的技术方案。在实际的道路管理中，需要在分析遮挡原因的基础上，选择恰当的技术措施予以处理，解决驾驶人员视线遮挡问题，确保道路行车安全。

1 高速公路路侧交通标志遮挡模型研究

1.1 模型设计

高速公路上标志牌数量较多，安装方式多样，导致遮挡的原因十分复杂。为了方便试验研究，在模型设计时需要注意以下内容：其一，所有车辆模型均保持匀速行驶，在视认范围内不存在加/减速情况；其二，视认范围内为平直路段；其三，车道为双向八车道，单向四车道从左到右依次是小型车道、小型车道、大型车道、大型车道，双向车道中间为分隔带。

1.2 路侧交通标志遮挡结果分析

研究表明，影响遮挡结果的因素主要是交通量、视认距离和行车速度。

交通量方面，驾驶人员视线正常时间可以用如下公式计算：

式（1）中，Ts 为驾驶人员每小时内视线不被遮挡的时间，单位为s；N 为600s 内驾驶人员视线不被遮挡的次数。由此易得驾驶人员每小时内视线被遮挡的时间，公式如下：

根据上述公式可知，交通量越大，驾驶人员视线被遮挡的时间越多。

行车速度方面，模型试验中设定的视认距离为150m，分别研究了车道2、3、4 之间行驶速度对于视线遮挡时间的影响。试验结果如表1 所示。

表1 不同行驶速度下驾驶人员每小时视线遮挡时间（km/h，s）

如表1 所示，行车速度越快，相同路段下驾驶人员每小时视线被遮挡的时间越短。

2 高速公路门架式标志遮挡模型研究

2.1 门架式标志遮挡临界点分析

对于门架式标志，车辆之间的距离以及前车的高度，是决定遮挡临界点的两个主要因素。跟车距离越近，前车的高度越高，则后车驾驶人员视线被遮挡的临界距离越长，临界点出现的时间越早，如图1 所示。

图1 门架式标志情况下驾驶人视线恰好被遮挡示意图

2.2 大型车辆对遮挡率的影响

在正常行驶状态，汽车和货车均在各自的车道内行驶，对于门架式标志牌几乎不存在遮挡的情况。但是如果货车进入了客车道，对后方汽车驾驶人员的视线造成了遮挡，遮挡时间会受到辆车相对速度、间隔距离以及前方货车高度等因素的影响。在模型试验中，选取了货车混入率和视线遮挡率两个指标进行观察，试验结果如表2 所示。

表2 不同货车混入率对驾驶人员视线遮挡概率的影响

结合表2，混入客车道的货车数量越多，相同交通量的情况下，对后方驾驶人员视线遮挡的概率越高。

3 对于标志遮挡的技术处理方案

3.1 增加视认距离

3.1.1 调整标志牌的偏转角度。对于安装在道路一侧的标志牌。右侧车道的货车会对左侧车道的汽车驾驶人员视线造成遮挡。为了改变这一情况，可以通过调整标志牌偏转角度的方式，达到增加视认距离的目的。正常情况下，标志牌与高速公路的行车方向为垂直关系。通过调整其偏转角度，使得标志牌向内侧车道偏移，从原来的直角关系变成锐角关系。这样一来，高速公路内侧车道上的汽车驾驶人员，就获得了更远的视认距离，从而提前获取标志牌上的信息，解决了遮挡问题。

3.1.2 对偏转角度进行详细计算。理论上来说，让标志牌与行车线之间的角度小于90°，有助于增加视认距离。但是如果两者之间的角度太小，也会对外侧车道的视认距离造成影响。因此如何协调内外车道的视认距离就成为调整偏转角度时必须要思考的问题。以双向八车道高速公路为例，路侧标志牌与汽车驾驶人员的视认关系如图2 所示。

图2 路侧标志与驾驶人员的视认关系

正常情况下，驾驶人员与标志牌之间的入射角α 计算公式如下：

上式中，H1 是标志牌与路面之间的距离，H2 是驾驶人员视线高度，W 是驾驶人员与标志牌之间的水平距离，L 是视认距离。

将标志牌偏转后，偏转角α 后的计算公式如下：

上式中，θ 为标志牌偏转角度。通过该公式可以计算出让驾驶人员获得最大视认距离的最佳偏转角度。

3.2 简化标志牌板面

高速公路上行车速度较快，以左侧车道为例，正常行驶速度在110-120km/h。这种情况下留给驾驶人员观察交通标志牌的时间很短。为了保证驾驶安全，驾驶人员的视线在标志牌上停留的时间不得超过1 秒钟。因此，如果标志牌的板面信息过于复杂，会增加驾驶人员的阅读时间和视线停留时间。简化标志牌板面的方式有多种，比较常规的方式是用符号代替文字，驾驶人员能够一目了然的获取标志牌上的信息，同等情况下阅读时间可以节约30%-50%。还有一种方法是更改字体大小，将重点信息的字体加粗、加大，方便驾驶人员掌握关键信息。

3.3 科学设置标线与标记

3.3.1 路面文字标记。标志牌被遮挡导致驾驶人员无法读取其信息，可以设计地面文字标志进行弥补。如图3 所示。

需要注意的是，地面文字标记的使用位置通常是靠近出口。一方面可以起到提醒作用，另一方面也方便驾驶人员根据地面文字信息作出判断，及时进行变道，防止错过高速公路的出口。

图3 地面文字标记

3.3.2 变道轨迹导向。轻微振动标线是接近路口时常用的一种标志，可以起到提醒驾驶人员的作用。这类表现有白色、红色两种，车辆驶过时会产生轻微颠簸，让驾驶人员注意前方道路信息，以免错过出口。在设计轻微振动标线时，要重点关注其标线之间的间距以及高度，间距太小、高度太低，振动效果差，起不到提醒作用；间距太大，高度太高，会导致车辆过于颠簸，有可能引起行车安全事故。变道轨迹导向还可以与路侧标志配合使用，也是解决标志牌遮挡的一种有效措施。如图4 所示。

图4 变道导向线示意图

3.4 适量增加交通标志数量

适当增加标志牌的数量，可以防止因为驾驶人员疏忽大意或者是标志牌内容过于复杂而导致信息获取失败的情况。当然，出于成本等方面的考虑，对于标志牌的数量和密度也要加以控制。目前常见的增加标志牌方案有两种：其一是在高速公路中央隔离带设置交通标志。这样就充分照顾到左侧车道驾驶人员获取标志牌信息的需求。其二是在路侧同一位置进行重复标志的设置。相同两块标志牌之间的距离可以为200-500m，这样驾驶人员如果错过了第一块标志牌，还可以从相同的第二块标志牌上获取信息，也是一种解决标志牌遮挡的有效方法。

4 结论

驾驶人员在高速公路上行车时，经常会遇到标志牌被遮挡的情况。在没有掌握标志牌信息的情况下，很有可能出现超速、错过出口等情况。本文通过试验模拟，分析了交通量、行车速度等因素对于标志牌遮挡的影响。随后从简化标志牌板面、增加视认距离、科学设置标线与标记等方面，提出了多种实用性较强的解决方案。在实际处理遮挡问题时，可以根据具体情况科学选择处理方案，保证驾驶安全。