高速公路中央分隔带停车视距检验与改善设计方法

田 华，吕大春，朱松悦，龚 浪

(广西交科集团有限公司，广西 南宁 530007)

0 引言

根据国家《交通强国建设纲要》和《综合立体交通网规划纲要》要求，提高交通基础设施的安全性成为交通建设的重要目标。在项目实际设计中，即使高速公路平面和纵面等几何指标满足规范要求，驾驶员视线范围三维空间内仍然可能存在视距不良的情况，易造成交通事故。为最大程度降低事故伤害，高速公路停车视距检验与改善设计成为交通安全容错设计的重要手段之一。以往设计对于路侧边坡、标志牌、构筑物等行车道右侧物体遮挡行车视线的情况较为重视，近年来逐渐开始研究中央分隔带护栏和绿化植物对行车视线的遮挡问题，对左向转弯车辆行驶时停车视距范围内视线是否被遮挡进行检验，并形成了多种不同的中央分隔带停车视距改善设计方法。

本文结合多个高速公路项目中央分隔带停车视距检验与不同的设计方法实例，对停车视距检验与改善设计方法进行了研究，可以为类似项目提供参考。

1 中央分隔带对驾驶员视距的影响

为了保证安全，汽车行驶时驾驶员应能看到前方一定距离的路面，一旦发现有障碍物，应该能有足够的时间采取措施避免事故，这一最小的长度为行车视距。行车视距主要包括停车视距、会车视距、超车视距三种类型。高速公路由于有中央分隔带且同向车道数均在两个车道以上，无对向来车，一般无须考虑会车视距和超车视距问题。停车视距主要包括驾驶员在反应时间内行驶的距离和开始制动到汽车完全停止所行驶的制动距离。通常按式(1)计算：

(1)

式中：f1——纵向摩擦阻力系数，依车速及路面状况确定；

t——驾驶者反应时间，一般取2.5 s(判断时间1.5 s、运行时间1.0 s)。

根据计算所得，文献[1]规范规定的高速公路停车视距取值如表1所示。

表1 高速公路停车视距取值表

规范中规定，在进行停车视距检验时，视点位置和障碍物的位置取车道宽度的1/2处(即车道中心线)；小客车视点高度取高出路面1.2 m，货车取2.0 m，障碍物的高度取高出路面0.1 m。

如图1所示，当汽车左转弯时，如圆曲线半径过小，会存在中央分隔带护栏或者绿化植物遮挡视线的情况，造成驾驶员看不到前方的障碍物从而容易引发事故。如果行车轨迹线与视距线之间范围内没有护栏或者绿植，则可以满足停车视距的检验要求[2]。

图1 视距宽度图

2 视距检验方法

由式(1)、式(2)可以计算出左向转弯车辆行驶时停车视距范围内视线不被遮挡情况下，平面设计中线曲线半径不同时所需要的横净距h大小。以设计速度为100 km/h，路基宽为26 m的高速公路为例，中央分隔带宽度为2 m，左侧路缘带为0.75 m，建筑限界余宽值为0.25 m(护栏与中央分隔带边缘线距离)，行车道宽度为3.75 m，根据表1取停车视距S停=160 m，最大横净距h可以根据式(2)计算得出[3]：

(2)

式中：h——最大横净距，m；

RS——行车轨迹线半径值，其值为R+3.625，m；

R——平面设计中线曲线半径，m；

S停——停车视距，m。

由图1、图2及式(2)可知，正常情况下，行车轨迹线至遮挡物(波形钢护栏边)的距离为3.75/2+0.75+0.25=2.875 m。由式(2)可以推算出车辆左转弯时停车视距范围内视线不被遮挡时，即不需要对中央分隔带进行视距改善设计的平面圆曲线最小半径R=1 109 m。

根据规范，当设计时速为100 km/h时，圆曲线最小半径(一般值)为700 m[1]。当700 m

表2 满足停车视距要求的横净距加宽值一览表

3 现状中央分隔带调整设计方案

为满足汽车左转弯时停车视距范围内视线不被中央分隔带内物体遮挡，结合以往和目前高速公路实际设计情况，归纳总结出4种中央分隔带调整设计方案。

3.1 方案一

受造价控制，早期高速公路为满足停车视距要求，普遍采用改变中央分隔带型式绿化为硬化、中央分隔带种树改为设置混凝土防撞护栏、移动混凝土防撞护栏设置位置的方法来保证停车视距。同样以设计速度为100 km/h、路基宽26 m的高速公路为例，如图2、图3所示，假定左侧来车方向为左转弯，当将中央分隔带形式由绿化植物+波形护栏改为整体式混凝土护栏时，可满足停车视距的横净距增加了0.45 m。根据式(2)计算可得，当平面设计中线半径958.5 m≤R<1 109 m时，方案一可以满足汽车左转弯时停车视距范围内视线不被中央分隔带内物体遮挡。

图2 中央分隔带标准图(cm)

图3 方案一示意图(cm)

方案一的缺点是整体式混凝土护栏夜间防眩效果差，夜间行车视线易受对向车辆灯光影响。目前在建的高速公路大部分均采用植物绿化提高防眩和景观效果，除特殊路段外，不再使用中央分隔带整体式混凝土护栏。

3.2 方案二

如图2、图4所示，方案二是在方案一的基础上将进一步将整体式混凝土护栏移动至中央分隔带右侧边缘，可满足停车视距的横净距增加了0.9 m。根据式(2)计算可得，当平面设计中线圆曲线半径843.4 m≤R<1 109 m时，方案二可以满足汽车行驶时停车视距要求。

图4 方案二示意图(cm)

方案二缺点同方案一，且中央分隔带整体式混凝土护栏离右侧行车道较近，左右侧车辆侧向净距不一致，相对而言，会给右侧正常行驶车辆带来一定的压抑感。

3.3 方案三

当平面设计中线圆曲线半径700 m≤R<843.4 m时，仅仅通过移动中央分隔带整体式混凝土护栏已经不能满足增加横净距要求。如图2、图5所示，除了将整体式混凝土护栏移动至中央分隔带右侧边缘外，还需通过加宽左侧路缘带宽度方能满足停车视距要求。根据式(2)计算可得，当平面设计中线圆曲线半径R为最小半径(一般值)700 m时，加宽值C为0.77 m。

图5 方案三示意图(cm)

方案三缺点同方案二，同时，由于需要加宽左侧路缘带，内侧行车道边缘会发生渐变，但加宽值<1 m，对车辆行车影响较小。

3.4 方案四

当项目造价较为充裕时，为保证防眩和景观效果，中央分隔带仍然采用绿化植物+波形钢护栏型式，如图2、图6所示，可直接通过加宽左侧路缘带宽度来满足停车视距要求。根据式(2)计算可得，当平面设计中线圆曲线半径700 m≤R<1 109 m时，左侧路缘带加宽值为0～1.67 m之间。加宽值较大。

图6 方案四示意图(cm)

此时，由于需要加宽左侧路缘带，且加宽值较大，内侧行车道边缘会发生渐变。如图7所示，即从直缓点(ZH加宽值0)→缓圆点(HY加宽值C)→圆缓点(YH加宽值C)→缓直点(HZ加宽值0)，行车道两侧边线会向偏离中央分隔带方向(行驶时车辆右侧)偏出，而此时车辆正在向左侧转弯(方向盘向左转动)，行车道的引导方向与车辆正常行驶的方向相反，会给驾驶员带来一定的不适感。

图7 方案四加宽示意图(cm)

4 优化中央分隔带调整设计方案

以上4种中央分隔带调整设计方案存在防眩景观效果差、行车道引导方向与驾驶员期望行驶方向不一致等不同问题。为尽可能满足驾驶车辆的平顺性要求，对中央分隔带调整设计方案进行了优化提出了方案五。以左侧来车方向左转弯时为例，在中央分隔带视距不足路段，采用将中央分隔带右侧加宽、中央分隔带保持2 m宽度不变、整体右移的方式来保证左侧左转弯车辆停车视距要求，如图8和图9所示。

图8 方案五示意图(cm)

图9 方案五加宽示意图

中央分隔带调整设计采用方案五时，左侧左转弯车辆仍然沿着原来的缓和曲线-圆曲线-缓和曲线行驶，行驶轨迹平顺安全。右侧右转弯车辆沿着缓和曲线加宽渐变段-圆曲线全加宽段-缓和曲线加宽渐变段行驶，虽然与车辆行驶轨迹不一致，但由于加宽渐变段在右侧，此时车辆也在向右侧行驶(方向盘向右转动)。行车道两侧标线的引导方向与车辆正常行驶的方向相同，车辆行驶较为平顺安全。该方法目前已使用在在建的高速公路上，经实践和检验评价良好。

5 结语

早期高速公路建设时受投资控制，为满足左向转弯车辆行驶时停车视距范围内视线不被遮挡的要求，多采用中央分隔带型式绿化变为硬化、移动混凝土防撞护栏位置、路缘带渐变加宽等单一或多种联合方式进行中央分隔带设计，但不可避免地产生防眩景观效果差、行车道引导方向与驾驶员期望行驶方向不一致等不同问题。为尽量使行车道诱导线与车辆行驶轨迹相符合，优化提出将中央分隔带对向路缘带渐变加宽，中央分隔带保持2 m宽度不变、整体右移的方式来保证左侧左转弯车辆停车视距的方法。目前公路交通基础设施建设进入新阶段，特别是目前全国各地都开展了高速公路限速论证，对高速公路限制速度普遍相对于原设计速度提高了一级或二级，对车辆在道路上的行驶安全提出了更高的要求。优化设计方案研究能够为后期高速公路勘察设计提供借鉴。