二级公路交通安全设施设计探讨

兰昌凯

摘要 随着公路交通的快速发展，交通安全设施在保障行车安全、减轻交通事故危害方面起着越来越重要的作用。为了解决二级公路工程建设中的交通安全设施设计问题，文章以某城市开发区二级公路为案例，从交通标志、标线、防眩以及护栏等交通安全设施方面提出了具体的设计方案和实施建议。通过这些措施，可以有效地提高二级公路的交通安全水平，减少交通事故的发生，保障人民群众的生命财产安全。

关键词 交通安全设施；标志设计；护栏设计；防眩设计；标线设计

中图分类号 U417文献标识码 B文章编号 2096-8949（2024）03-0060-03

0 引言

随着我国社会经济的不断发展，各大城市的路网不断完善，进而为人们的出行提供了很大的方便。各大城市汽车的保有量日渐增多，导致发生交通事故的频率不断增加。发生事故大多是在二级公路和城市的快速路中，原因是随着公路等级的提高，公路平纵线形指标、设计速度也都有所提高，车辆行驶速度越来越快，进而容易发生交通安全事故。由此可以看出，二级公路安全设施的设计在公路工程中是比较重要的环节。设计人员在设计公路时需要着重考虑确保驾驶人员在行驶的过程中能够快速准确掌握行驶信号，以及具备安全舒适的驾驶体验[1-3]。该文以某城市的二级公路工程为案例，探讨该城市二级公路安全设施设计，使公路在使用时达到安全舒适目的，希望为类似的工程提供参考。

1 工程概况

某城市修建二级公路工程位于该城市的开发区，设计全长为37.8 km，计划红线宽约40～60 m范围内，公路等级为二级公路，按照该城市的次干路标准进行设计，将车道设计为双向四快二慢的横截面，同时在该公路上设置符合标准的配套服务设施以及附属交通设施，例如通信、监控、供电、照明和安全设施等。为了使驾驶人员有一个安全舒适的驾驶环境，设计人员着重对二级公路交通安全设施进行了設计，包含交通标志设计、标线设计、防眩设施设计、护栏设计等。

2 二级公路交通安全设施设计

2.1 交通标志设计

交通标志的各项要求（如颜色、大小、符号、图形、外观）均应符合《道路交通标志和标线》的有关规定。在设计标志时应充分考虑使用时的功能性、线路标志设计的系统性、标志与标志之间的协调性，以及整条线路标志的统一性，并且结合以下几点进行标志设计。

（1）人性化设计，将所有使用者默认为首次使用，使用者对沿线周围环境不了解，对交通线路不熟悉为基本参考。

（2）考虑交通标志对使用者的视觉影响，避免标志过密或是过于单调给驾驶员造成视觉疲劳。同时在标志稀疏地段设置合理的情景标志，对驾驶员紧张的情绪给予缓解，使其能够保持良好的驾驶状态。

（3）交通标志在设计时要将标志周围的环境有机地结合起来，使其与周围环境能够相互融合。同时要保证醒目的状态，以便司机能够及时发现标志。

（4）在交通系统交汇区段，设计交通标志时应考虑标志的简洁有效性，能够让司机快速辨认[4]。

（5）交通标志在满足功能性的同时要兼顾美观性，以便使用者能够有更好的视觉效果。

（6）交通标志的面板设计要符合交通标志的各项规定要求，符合标志所在路段的速度要求和限速条件。

交通标志在安装设计上要遵循标志安设相关法规，交通标志不得侵入道路限界，安装位置、高度要依据标志内容、面板规格、线路等级等进行设计。要在设计上体现安装方式，门架式或者悬臂式等标志应预留200～500 mm的净空高度，详情见表1。

2.2 标线设计

设计人员在设计标线时，需要着重考虑以下几点：一是规划好公路排水需求，尽量让标线避开公路排水位置；二是尽量引入彩色标线，使其能够达到醒目的效果，进而引起驾驶人员的关注；三是在路面上规划合适的文字标记，其主要作用是补充标志消息和信息传达；四是通过公路的实际条件和交通组织要求，合理规划并设立减速标线、振动型车道边缘线、隆声带及彩色防滑标线；五是建立视线诱导安全设施，主要作用是为了补充公路道路条件，一般采取恒亮或者同步缓慢闪烁的设施；六是由于该公路内有很多的互通区域，为了确保交通安全，在设计标线时要着重考虑功能性、预知性以及诱导性[5]。设计人员在设计标线时每项的技术指标可以参照表2中的数据（见表2）。

2.3 防眩设施设计

防眩设施在设计时要依据《公路交通安全设施设计细则》的相关规定和其他相关法规，结合道路交通情况、公路等级、周围环境、所在区域气候情况等条件。目前，道路防眩设施设置形式主要有植树防眩、防眩板和防眩网三种。

（1）植树防眩是最佳的防眩隔离带。植树防眩隔离带不仅能够起到良好的防眩作用，还能提高道路的绿化指标。同时绿色植物还有抑尘、降噪、吸收二氧化碳等部分车辆尾气的功效，起到保护环境的效果。但是植树防眩对气候、地域等有要求。

（2）防眩板是目前应用最广的防眩设施。防眩板的材料选择非常广泛，常见的有不锈钢防眩板、PVC防眩板、玻璃纤维防眩板、铝合金防眩板等。其形状也是多种多样，常见的为S形和芭蕉叶形。颜色都为绿色，可以起到道路相向行驶的车辆司机防眩的目的。

（3）防眩网大多应用在道路直线区段。其材质与隔离板相似，选材比较广泛。形状为网状，颜色也是绿色。对于道路转弯处和曲线地段，防眩网的安装难度较大，并不适合。

相对于防眩网和防眩板，经大量的高速公路行驶司机社会调查和数据分析表明，防眩板在实用性、美观性、作用性等方面具有绝对的优势。在《公路交通安全设施设计细则》中也是主要推荐植树防眩和防眩板防眩这两种防眩设施作为我国公路安全防眩设施的基本形式。在道路防眩设施设计时要对公路绿化理念、道路安全、经济性、实用性等多方面进行综合考虑。在防眩形式上可以选择防眩板或是防眩板与植树防眩相结合的方案。其中防眩板最佳防眩间距为0.5～1 m，设计安装时要根据道路具体情况选定。防眩板高度的设计要根据高度计算公式（1）来确定，其高度H为：

H=h1+（h2?h1）B1/（B1+B2） （1）

式中，h1——行驶车辆的灯照高度（m）；h2——司机视线高度（m），见表3；B1、B2——车辆到防眩设施的垂直距离（m），见图1，防眩设施的最高点不应超过2 m。

2.4 护栏设计

2.4.1 整体设计方案

护栏在公路上的作用十分重要，不仅能够引导分流车辆管理交通，还能美化道路环境，更重要的是护栏起到拦截失控车辆、防止事故持续扩大的重要作用。车辆在道路上行驶发生事故或是故障失控时，车辆与护栏相应部位碰撞，能够防止失控车辆越过护栏与相向驶来的车辆发生碰撞或是冲出道路发生更严重的交通事故。

为防止失控车辆越过护栏，道路護栏在设计时要考虑其坚固性和韧性，设计的理想状态是当车辆失控与护栏发生碰撞时，失控车辆通过护栏的作用力消减冲撞力和改变冲撞力的方向，引导失控车辆驶向安全的区域。我国汽车数量每年都在持续增加，行驶在道路上的车辆种类也是多种多样，有运送货物的大货车，还有家用小汽车。不同车辆由于作用的不同其车身高度和质量也存在巨大的差异，因此，护栏在设计时要考虑不同高度的车辆防护功能。从使用功能角度分析设计护栏，将护栏设计成上、下两层横梁结构，并且横梁采用三角形的设计结构，三角形的横梁结构能够缓冲和卸载碰撞时的冲击力。上、下两层的横梁设计针对不同类型的车辆防护，上横梁主要针对大型较高的车辆设计，并在设计时适当提高横梁的高度，以增强其防护能力，降低大型车辆在与护栏发生碰撞时车辆发生侧翻倾斜、穿越护栏的可能性。下层护栏设计时主要针对小型家用汽车设计，并在设计时将护栏高度向下调整，以增强其对小型车辆的拦截能力，减少小型车辆在与护栏发生碰撞时车辆下钻穿越或是护栏将车辆绊阻的可能性。护栏采用双层设计还能增加护栏的稳定性，使其具有更强的抗冲击能力，将护栏上、下适当调整后增大了护栏横梁的间距，增加了护栏的通透性，使驾驶员的视野更加开阔。

2.4.2 护栏高度及横梁分布设计

（1）护栏的高度是由护栏上层横梁的高度决定的。上层横梁主要是针对大型车辆设计，大型车辆特别是大型客车和重载货车重心高、行驶速度快，车辆失控与护栏发生碰撞时会失去稳定性，容易发生倾覆、侧翻、穿越，提高护栏高度可以增加失控车辆的稳定性。使用计算机3D建模模拟技术，还原分析不同高度的护栏对大型客车和重载货车碰撞时车辆倾斜的影响情况（见图2），通过对结果的分析对比，能够得出：适当提高护栏高度可以有效地防止车辆发生倾覆、侧翻、穿越。

（2）下层横梁设计主要是针对家用小型汽车的安全防护功能。家用小汽车为了行驶时能有更快的速度，其在设计时大多采用流线型的外观设计，并且为了在行驶时减少空气阻力的影响大多会将汽车前端设计得更低，这样的设计加大了车辆在与护栏碰撞时车辆前端会从护栏底部下钻或是与护栏立柱发生碰撞发生绊阻的可能性。护栏下层净空（地面到护栏下沿的高度）的大小是影响家用小型汽车与护栏碰撞接触的主要因素。在护栏下层设计时依据《公路护栏安全性能评价标准》中对家用小汽车的有关规定，以及对家用小汽车的信息调查，家用小汽车多采用半径320 mm轮胎，其前保险杠的净空高度为200～300 mm，前保险杠上沿高度为650～800 mm。当设计三波形护栏的净空为450 mm时，通过计算机3D建模模拟技术以及大量的事故分析总结，失控车辆与护栏发生碰撞时发生轮胎与护栏立柱撞击的可能性较大（见图3），所以适当地降低护栏净空高度，可以有效防止家用小汽车与护栏碰撞时发生下钻、绊阻以及轮胎撞击护栏立柱的可能性。

护栏作为交通安全设施的重要组成部分，其设计必须兼顾各种车型在发生失控碰撞时能够起到相应的作用。结合大、小车型的特点，护栏上层横梁高度（上沿高度）适当提高到1.1 m，下层净空高度适当降低到350 mm，能够兼顾各种车型的安全防护作用。

3 结语

综上所述，交通安全设施对保证二级公路交通安全和效率都有不可替代的重要作用，因此，在实际工作中要在正确认识交通安全设施具有的重要作用和意义基础上，切实做好交通安全设施设计，保证各类设施充分发挥应有的功能。

参考文献

[1]刘洪涛， 温竹安. 高速公路隧道交通安全设施设计探讨[J]. 市政技术， 2020（1）： 43-46.

[2]李云霞. 公路交通工程安全设施设计技术研究——以京沪高速公路扩建工程为例[J]. 工程技术研究， 2022（16）： 176-178.

[3]吕立丹. 高速公路隧道交通安全设施优化设计探讨[J]. 中国设备工程， 2022（6）： 246-247.

[4]吕凡， 朱欢. 高速公路隧道入口安全设施优化设计[J]. 黑龙江交通科技， 2019（11）： 167-169.

[5]高金虎. 高速公路隧道交通安全设施设计方案[J]. 交通世界， 2019（10）： 96-98.