大型货运车辆在城市道路交叉口右转安全区研究

吴荣华、侯明承、韩逸伦、李瑞杰

（浙江大学城乡规划设计研究院有限公司，浙江杭州310030）

0 引言

近年来，我国经济高速发展，城市建设持续推进，经济发展稳步提升，与此同时，道路基建工程与货车运载能力齐头并进。2010年后，货车的数量及规模快速增长。同时，由于市场对保鲜型货物的需求量逐渐增大，大型箱型整体货车的数量也在不断增加。目前，大型货运车辆以整体型和牵引型为主，其中，牵引型货车由两个整体车列组合而成，较整体型货车的系统、结构更加复杂。大型货运车辆在交通运行中带来的“右转威胁”尤为显著，这主要是由于大型货车容易与周边行人或车辆形成的碰撞、碾压、刮蹭等问题。一旦出现交通事故，不仅会造成经济损失，还会威胁人身安全。鉴于此，不少城市在城区中专门设置了工程车辆行驶车道，杭州等城市还提出，大型货车右转弯时必须落实“一停二看三通过”的原则。但是，如何在道路交通设计阶段充分考虑该问题，以保障大型货运车辆在城市道路交叉口右转时的安全，则有待深入研究。

1 大型货运车辆在城市道路交叉口的右转安全区综述

1.1 汽车通过性概论分析

车辆的通过性是指车在匀速运动状态下，突破各类障碍的能力，包括平面通过性和纵向通过性。其中，对于纵向通过性，目前大多城市的道路已基本满足现行的通过需求。但是，大型货车由于自身的视野盲区以及超载、超限现象频发，在右转弯过程中往往不能及时发现右侧的车辆或行人，而造成事故[1]。

1.2 大型货车右转危险性原理分析

我国遵循车辆右侧行驶制度。因此，在大型货车右转弯处极易形成交通事故，造成这种事故的原因主要分两种：其一，机动车转弯时，前轮和后轮的运行轨迹存在偏差，这种偏差从俯视图来看即内轮差。大型货车由于轴距长、体积大，导致内轮差所影响的范围也比较大。数据表明，轴距越长，车辆的转向角度越大、内轮差的危险程度也越高。如果是牵引型大型货车，则需要与周边的汽车或行人之间形成较长的安全距离。其二，由于大型货车的驾驶视角较高，A、B 柱会遮挡驾驶员的视线，所以车辆在右侧转弯时，如果处于盲区范围内，则车辆的后视镜只能照射较靠后的车身区域，对于内角差范围内的情况无法全部呈现，驾驶员可能无法发现危险的存在，这就是所谓的视觉盲区。

2 大型货运车辆车体参数的右转运行轨迹

虽然货运车辆存在较大差异，但也具有一定的相通性。通过对国内典型的几款大型货运车辆的车体和转向系统参数进行研究，有针对性地分析大型货车在城市道路交叉路口的通过情况，可以更好地为交通设计和交通系统运行提供必要的数据基础。

大型货运车辆右转扫掠区域主要与车型的参数有关，包括车辆牵引形式（整体型、牵引型）、车轴数量、轴间距、车长、车宽、前悬、后悬、前轮距、后轮距等[2]。

2.1 国家规范车型

根据国家标准《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》（GB 1589-2016），栏板式、仓栅式、平板式、自卸式货车及其半挂车的外轮廓尺寸的最大限值，如表1所示。根据以上要求，大型货车总长度一般不超过12m，半挂牵引车一般不超过12m，半挂车一般不超过13.7m（特种车辆除外）。

表1 栏板式、仓栅式、平板式、自卸式货车及其半挂车的外轮廓尺寸的最大限值（单位：mm）

2.2 模拟实验车型

选择4 种国内具有代表性的车型作为模拟实验，分别模拟二轴、三轴、四轴、五轴的车辆，车辆类别选用城市建设中较为多见的牵引半挂车、厢式自卸车以及城市生活、货运较为常见的重型垃圾转运车和中型卸货车，具体的车型参数如表2。

表2 实验车型参数表（单位：mm）

采用AUTOTURN 软件，对以上车型在道路红线宽度分别为20m、30m、40m 和50m 的交叉口进行了模拟实验，车速控制在6km/h。通过对整个过程中车辆的前转向架轨迹、双侧车体扫掠轨迹、700mm 车体两侧安全警示区轨迹的记录，研究以上车型在上述交叉口的运行扫掠轨迹，并进行安全分析，如图1、图2所示，结论如下：

图1 冲突较大的车型和交叉口的车体扫掠轨迹模拟图

第一，50m 宽的道路相的交交叉口，基本能满足除大型半挂车外所有车型的右转弯要求，不会对正常等待的非机动车和行人产生影响。

第二，40m 宽道路相交的交叉口，所有车辆对非机动车候车区均不会产生影响，但半挂车会对出口道的行人安全岛产生少许影响。

第三，30m 宽道路相交的交叉口，半挂车车体会大量侵入非机动车候车区，12m 厢式自卸车和重型垃圾转运车的车体两侧700mm 的安全警示区也将少量侵入非机动车候车区，并对候车人员产生一定的影响。但由于实验中该类交叉口未设置机、非隔离带，所以不会对机、非隔离带的安全岛产生影响。

第四，20m 宽道路相交的交叉口，半挂车车体不仅会大量侵入非机动车候车区，同时也会侵入路缘石，其他三种车型的700mm 车体两侧安全警示区均会侵入非机动车候车区，对非机动车候车人员产生一定的影响。

根据模拟结果，可以总结出不同实验的冲突区（从车体700mm 车体两侧安全警示线至行人安全岛或非机动车候车区最外沿线的区域）纵向最大进深如表3所示。

表3 模拟实验冲突区纵向最大进深结论表（单位：m）

通过表3 可知，中型卸货车在各类常规交叉口处的通行相对安全。厢式自卸车和中型垃圾转运车的转弯轨迹，虽然会逼近行人安全岛或非机动车候车区，但对于按规范等待的行人或非机动车，仍不会产生实质性的安全威胁。但是，半挂车的车体在右转过程中，则会侵入以上各等级交叉口的行人安全岛或非机动车候车区，对按规范等待的行人或非机动车，也会形成实质性的安全威胁。

2.3 模拟实验的影响因素分析

模拟实验仅对标准十字交叉口进行了模拟，现实中有大量非规则交叉口，还需要结合实际情况进行具体分析。同时，不同的车速、坡度、角度、车流、人流等因素，均会对分析产生影响。为了有效改善城市道路交叉口的交通压力，需要有针对性地对大型货车的渠化进行设计分析。

3 大型货运车辆在城市道路交叉口右转安全区的改善措施

大型货车是保障不同区域进行物资交换的重要方式，对国民经济发展具有重要影响，因此，需要关注整体的经济运行变化规律。建议可以从加强前期设计、改善盲点视距、应用智能化辅助探测系统等方面，对城市道路交叉口的右转安全区进行改善。

3.1 加强前期设计

尽管大部分城市都在中心城区实施了禁止大货车通行的政策，以保障交通安全，在一些大、中型城市中也在探索禁货通行的政策，但是“一刀切”的方法并不利于城镇发展。随着城市框架的拓展，在中心城区以外区域依然需要大型货车，以保障正常的城市建设和生产、生活所需。在中型城区，可通过对城市道路交通数据进行分析、整合，实现预测性的禁止通行，并通过网络数据对车友发送信息，减少人员与车辆产生冲突的可能，以此提高城市交通的运转速度。新型城市的道路更加宽敞，有足够的空间设置多样化的车道。因此，建议在有条件的情况下加强交叉口的设计，并将交叉口大型货车的通行需求作为设计重点，对交叉口的渠化进行精细化设计，在保证行人和非机动车安全的情况下，也要确保大型货运车辆安全、顺利的通过，同时，还要将货车与小型汽车进行分割，以此达到高频率、高密度的运转形态。这无疑对交通规划师和交通设计师提出了新挑战、新要求，同时，也要求相关人员针对城市的未来发展及现有的交通压力，制定出可行性计划。

3.2 优化大型货车监控距离与盲点范围

我国对大型车辆提出了强制性盲点镜安装要求，目的是改善驾驶员的视野及盲区质量。而且，随着科技的快速发展，雷达监控视频、自动驾驶辅助、预警系统、360 度环景影像等先进技术，可以让货车驾驶员的视野更开阔；ITS 辅助系统与雷达探测系统相结合，能对盲区内的障碍物进行实时提醒，做到危险预防，这也是未来大型车发展的必然趋势。

4 结语

大型货车具有一定的驾驶缺陷，但是对于交通运输事业来说，仍是不可或缺的。通过对大型货车的通过性及右转危险性原理进行透彻分析，加强交叉口的精细化设计，强调采用科学的方法对城市交叉口的路权及安全性进行深入分析，秉承科学、谨慎的态度制定城市道路交叉口右转安全区的改善方案，加强对城市道路交叉口的路权保障，优化大型货车的监控距离与盲点范围，借助现代化科学技术改善现有的不足或缺陷，可以为我国的城市道路安全保驾护航。