车速对居民小区交通安全的影响分析

韦兰香，梁玉娟，钟友坤

（河池学院 物理与机电工程学院，广西 宜州56300）

随着社会经济的快速发展，人们的物质生活水平也在不断提高，私家车进入普通家庭日益增多，机动车给人们出入带来方便的同时，随之产生的公害就是交通事故，许多国家由交通事故导致的人员伤亡比水灾、火灾、意外爆炸的总和还要多。从1887年德国人Karl Benz发明第一辆汽车，1896年伦敦记录了首例行人与机动车碰撞死亡事件后，从此道路交通伤害事故就没有停息过，全世界每年大约有120万人死于交通事故，约2 000～5 000万人因交通事故导致伤残。据世界卫生组织统计，在一些工业发达的国家中，全国总死亡人数中4%死于车祸，15～24岁的男青年死亡人数中有50%死于车祸。交通事故已经成为一个很严重的社会问题，它不仅对道路使用者的人身安全造成了很大威胁，更造成数额巨大的经济损失，一般为国民生产总值的1%～3%。因此，人们称“汽车是杀人的活动工具”，交通事故是“现代社会的文明病”、“文明世界的第一大社会公害”、“一场无休止的战争”等。

近年来，随着居民小区、单位大院内的道路平坦宽敞后，行驶的机动车已到了扰乱居民正常生活的地步，居民小区的交通伤害事件也日渐增多，有些小区内发生的交通事故已造成较为严重的后果，严重威胁着居民的人身安全，怎样采取有效措施预防、减少居民小区交通伤害事件的发生是当下急需解决的问题。很多交通事故是由于车速过快造成的，因此，本文对车速在交通中所起的作用进行分析，以寻求促使区民小区交通安全的措施。

1 车速与反应制动距离的关系

驾驶人在驾驶车辆过程中，将根据道路交通环境状况不断地进行加速、减速、制动和转动方向，因此，反应时间、制动时间对驾驶安全起着举足轻重的作用，而驾驶员的行为是由其生理因素和心理因素所决定的。驾驶员接受到外界某种刺激后，脚从加速踏板移向制动踏板过程所需要的时间一般为0.52～1.34s。一辆车以一定速度行驶时，当发现前方有障碍物而紧急刹车，其最短停车距离是由反应距离和制动距离构成的（见图1）。反应距离是指当驾驶员发现前方有障碍物时，大脑迅速判断决定采取制动措施的一瞬间到制动器真正开始起作用的一瞬间车辆所行驶的距离，由于在这一时间内刹车还未生效，可视为匀速过程，即S1＝vt／3.6m，v为汽车制动之前的速度，t为驾驶员反应时间。制动距离是指车辆从制动生效到完全停止这段时间内所走过的距离，即S2＝v2／2a＝v2／254μm，a为加速度，μ为车轮与路面之间的摩擦系数，水泥混凝土路面设计摩擦系数要求μ≥0.62，随着路面服务期的延长，摩擦系数将逐渐减小。因此，反应制动距离为S＝S1＋S2＝vt／3.6＋v2／254μ，取t＝1.0s，μ＝0.50，得到车速与反应制动距离的关系如图1所示。由图1可知，只要车速稍有提高，反应制动距离就会迅速增大。例如，车速为5km／h，则车辆反应距离S1≈1.39m，制动距离为S2≈0.20m，则总的反应制动距离为1.59m；而当车速增大到10km／h时，车辆反应距离S1≈2.78m，制动距离为S2≈0.79m，总的反应制动距离为3.57m。因此，车辆行驶速度较大时，一旦发现前方有意外情况，往往来不及采取措施或采取了措施仍然避免不了行车事故。而且驾驶员的视觉判断能力与车辆速度有关系，速度变化时，驾驶员对于车外环境的判断能力也发生变化，随着车速的增大，视野范围将减小。据美国印第安大学的研究成果表明，判断错误发生的事故占总事故的36%，而操作错误引发的事故仅占总事故的7.9%。因此，在居民密集的生活小区内的车速应该降到5km／h以下。

图1 车速与制动距离的关系

2 车速与伤害事故严重程度的关系

假设车辆的质量为m，车速为v，则车辆具有的动能为mv2／2。某一时间内车体转移消散的能量与其速度变化有关，如果车辆撞击到障碍物后停止了，那车辆消散的能量就是mv2／2，由于车辆质量m较大，因此车体转移的能量也很大。交通事故发生的过程就是一个能量转化的过程，速度越大，事故发生过程中速度的变化值就越大，能量转化也就越多，事故后果就越严重。Power模型估计了改变平均速度对交通事故发生及其严重程度的影响，它认为平均速度增加5%，将导致与伤害有关的事故数量增加约10%，与死亡有关的事故数量增加约20%。1994年，Limpert指出，行人受伤的严重性与速度的平方成正比。在行人与车辆的碰撞中，车速在24km／h时死亡率为3.5%，车速为49.6km／h时死亡率为37%，当车速达到70.4km／h时，死亡率为83%。另有研究表明，对于行人而言，车辆碰撞速度不高于30km／h时，幸存的可能性约为90%；当车辆碰撞速度高于45km／h时，幸存的可能性不高于50%。对于乘员而言，碰撞的严重程度取决于车辆在事故过程中速度的变化，当车速变化小于16km／h时，严重伤亡的可能性小于5%，当速度变化超过48km／h时，严重伤亡的可能性超过50%。因此，唯有降低车速，才能保证车辆在接触障碍物前充分制动，则可以避免事故发生或把事故发生后的严重程度降到最低。

3 车速与转向的关系

生活小区内的道路并不像城市主干道那么宽敞、笔直，而是纵横交错，从小区大门到达目的地常需要转弯几次，当车速较快时，车辆往往转不过来。设车辆质量为m，转弯半径为r，当车速为v时，车辆需要的转向力为F需＝mv2／r，而这个转向力是由轮胎与地面间的摩擦力提供，F供＝μmg。如果车速较大，则有F需＞F供，车辆必将由于提供的向心力不足而转不过来或转不到位，在惯性的作用下撞到路的外侧，交通事故不可避免。如2009年12月上旬，南宁市长湖路某小区内，一辆私家车在转弯时撞倒一个骑自行车的女子，造成女子手臂擦伤；2009年春节前的一天，昆明新闻路某生活小区内，一辆轿车在转弯时把一位老太太撞倒，导致老人不治身亡。因此，在小区内驾车时应自觉减速，当转弯时要先鸣笛警示，做好瞭望后再通过。

4 居民小区内促使车辆减速的措施

4.1 竖立限速警示牌

为达到使机动车减速的目的，不少小区都竖立了限速警示牌，多数都是限速5km／h，但是许多车主还是把车开得很快，给人口密集的小区带来安全隐患。查阅《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》相关规定可知，“在单位院内、居民居住区内，机动车应当低速行驶，避让行人；有限速标志的，按照限速标志行驶”。这里虽然规定了“按照限速标志标明的车速行驶”，但究竟限速多少并没有明确规定。因此，要减少居民小区交通伤害隐患，一方面通过加强交通安全教育，健全交通法规；另一方面，各居民小区可以根据具体情况自行规定限速标准，限速的具体范围可通过业主委员会和物业公司共同商定，以加强小区内业主及车辆所有人的行车安全意识，从而做到文明驾驶，保证居民出行安全。此种做法虽有一定的作用，但因其没有执法权，这种限速规定也就没有强制性，一旦发生交通事故，处理时还缺乏法律依据。

4.2 设置强制减速缓冲带

为了减少居民小区交通伤害事故的发生，很多居民小区、单位大院采取设置强制减速缓冲带，有些甚至采取多修缓冲带，让驾驶员多一道“槛”，使车辆强制性减速。目前居民小区、单位大院设置减速缓冲带的方式主要有两种，如图2、图3所示。图2中缓冲带的设置是比较人性化、比较合理的，缓冲带设在道路的中央，与两边路基相距约1～1.5m，这样的缓冲带对汽车起到限速的作用。而对于摩托车、电动车、自行车有一定的限速作用，在没有行人的情况下可以从限速带两侧通过，因而，可减少缓冲带对这三种车型的冲击损耗，提高使用者的舒适感。当有行人的情况下，不管是什么类型的车辆都应减速、且避让行人，否则行人的安全就会受到威胁，这就需要提高驾驶人的道德修养，文明行车。图3缓冲带的设置延伸到两边的路基，这种设置方法，不管是什么类型的车辆都受到强制减速。对于汽车而言，由于质量比较大，惯性大，受到的冲击比较小，司乘人员感觉到的不舒服感没有那么强烈。而对于自行车、小巧的电动车而言就不一样了，常有骑自行车的或骑小巧型电动车的人经过减速缓冲带时被摔倒，特别是老人和小孩，因为人、车的质量比较小，惯性小，重心又比较高，当车辆跨过缓冲带时，相撞过程中，重心稍偏离，人、车瞬间就会翻倒。对于那些筑得很高的不合理的缓冲带，车子通过时会被震起，即使不被摔倒，也会偏离原来的方向，还会撞到他人。而对于那些多修筑缓冲带的道路，行人的安全保障提高了，交通事故少了，但是通过此处的车子的机械损耗、油耗多了，碰撞噪声、车辆尾气污染也多了。因此，为了小区的交通安全，提高居民们的生活质量，应合理设置减速缓冲带。

图2 占道路中央部分的减速缓冲带

图3 占满道路的减速缓冲带

5 结束语

车速快是引发交通伤害事故的主要原因，因此，对机动车的行驶速度加以限制可以预防、减少交通伤害事故的发生，将交通伤害严重程度降到最低。随着私家车的增多，为保障区民小区的交通安全，应在居民密集的生活小区竖立限速警示牌、设置机动车强制减速缓冲带，并采用不同颜色油漆进行标线，通过视觉感官改变或控制行驶的方法，让驾驶人自觉减速慢行。

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