文 官 阳
从速度的定义看限速的方法与思路
文 官 阳
2012年,美国联邦公路管理局针对美国道路网的限速困顿,发布了一份很有价值的报告《限速的方法与实践信息大全》,是限速的方法论和实践论大全。该报告共120页,对车速定义和限速措施有详尽的思路阐述。本文从这个报告的“术语”一篇,尝试展现一下关于限速的思路。
美国的各种研究报告中,都有专门讲解专业术语的章节,这个看似不经意的方法,很重要的价值就在于能够统一人们的思想,对很多基本的技术概念进行明确的定义,从而避免了因为语言习惯不同导致的各种误解,便于专业规则的讨论和推广。在专业术语的第一段,有这样的表述:“下面的这些术语定义,目的是辅助理解设定限速。它们也许与各州条例里的定义和条款碰巧有不一致的地方。”
·10英里时跨幅(10 mph Pace):指在一个测速点研究车速时,包含所有采集车速里比例最大的速度的那个10英里时范围。
作者注:国内交通工程领域也有把这个跨幅翻译为“步距”的。其含义是使用车速最集中的那个10英里时,比如这条道路上,大部分车辆在40-50英里时速之间行驶,则时速40-50英里之间就是在这条路上研究车速时所用的10英里时跨幅(差速在16公里时之间)。
·第百分之85暏速(85th Percentile Speed):指自由流时85%或不超过85%的车辆都在使用的速度。
作者注:国内也有翻译为“85百分位车速”。一般情况下,这个速度是道路限速选择的一个重要基础参数,随后在这个基础上根据其他条件进行调整,因为这是驾驶员最容易适应和习惯选择的车速,是根据道路自然条件形成的速度决策。
·自由流速度(Free-flow Speed):在没有其他车辆干扰,不担心有测速执法,或者其他环境因素影响的情况下,驾驶员根据道路表象所选择的车速,并觉得舒适的车速。
作者注:道路工程设计师不经过这个调查,如何制定合理的限速值?比如在地广人稀的二级公路上,大部分车辆会大幅度超速,甚至有150公里时速的疾驰,这就是自由流速度。
·设计速度(Design Speed): 为决定路线的不同几何线型设计特征而选定使用的速度值。
作者注:设计速度其实是道路几何线型条件下所能承受的极端速度值,即考虑了道路上能通行的各种车辆,在横坡、纵坡和弯道等各种条件下的安全通过时所能承受的速度,并没有考虑道路的其他条件。设计师在设计一条道路时,需要在速度和道路的几何特征之间做权衡和选择,必要时还需要做翻滚实验(BALL-BANK测试)等,并根据这个速度决定道路的弯度、横坡和纵坡的角度等几何特征。简言之,就是设计道路时用的速度值,并不是为道路实际使用设计的值。
·建议速度(Advisory Speed):是警告驾驶员用低于该路段限速值的车速行驶,原因是几何线型、路面、视距以及其他因素。
作者注:建议速度可能会低于自由流速度和85百分位速度,却是道路交通管理部门认为的一个更合理的速度。我国应该大力引进这个应用思路,特别是在道路使用情况与初始设计速度严重不匹配的现状下,使用建议速度来做适应性优化。建议速度的标志出现在路上,即使不被驾驶员遵守也会起到积极引导的作用,让驾驶员存在一定的心理预期,改善其处置危险的能力。
·平均速度(Average or Mean Speed):是最常用的中心值。使用测速点得到的速度数据,汇总后除以样本量,得到的就是平均速度。
作者注:平均速度可能是85百分位速度,也可能不是。
·差异化限速(Differential Speed Limit):在同一道路系统中,对不同的车型或者道路使用者要求不同的最大行驶速度。往往是对轻型客车限定一个最大速度值,对卡车和大型商用车限定一个略低的最大速度值。
·最小伤害度限速(Injury Minimization Speed Limit):也可以理解为道路系统安全限速,所做出的限速,可以使人体在碰撞事故中遭遇的力量在生物力学的承受范围之内,不会超出导致死亡或者重伤的范围。
作者注:在城市和乡村的人流稠密的道路上,应该使用这种限速思路进行标定。这种限速的方法比建议速度的方法更进一步地提升了安全需要,属于强制规则。
·最优限速(Optimal Speed Limit):使社会成本最小化的限速值,包括综合考量了车辆运行成本、碰撞成本、出行时间成本和其他社会成本。
作者注:由这个概念可以看出,车速并不是什么时候都是慢比快好。机动车交通,就是人类为提高出行效率而进行的创新实践。在很多情况下,特别是流量很小、环境简单、事故意外非常少的公路和一些有特定条件的城市道路上,应该更多地考虑这种限速思路。
·合理限速(Rational Speed Limit): 经过对交通流、路线设计、当地发展和碰撞事故记录的正式分析,选择的限速值。对现有道路,是采用正常的交通状态、天气条件和道路条件时的自由流情况下的第百分之85车速,然后根据能够影响安全的因素,比如道路设计特征、路侧开发情况、不易被司机提前观察的情况等,以及进行消减得出的速度值等。这种分析取值,还要考虑碰撞事故的历史记录,和车速对事故的贡献度。第百分之85车速的取值,主要依据的前提是大多数驾驶员会以合理、安全、谨慎的态度选择车速。选择使用超过第百分之90车速的驾驶员,有明显的更高的撞车危险。
作者注:合理限速可以是最优限速、最安全限速、85百分位限速,或者这些条件的综合考虑,但是非常不太可能是用设计速度做限速值。
·绝对限速值(Speed Limit, Absolute):是一个“天花板”速度值,不管涉及什么条件或者危险因素,都不允许超过的限速值,只要超过就是违法。
作者注:绝对限速值属于法律用语,并不是技术概念,一般绝对限速值会出现在道路交通安全法里。
·环境限速值(Speed Limits, Environment):是根据联邦空气质量标准制定的不同限速值。
作者注:这也属于法律用语。在不同的天气条件下,限速值不同,就是环境限速。
·公示限速值(Speed Limit, Posted):是以白底黑字的形式印在禁令标志上向驾驶员传递的限速值。标准的工程操作是,在高速路、主干道和任何其他道路上,只要法定限速有变化,就要设立公示限速标志。
作者注:国内也有翻译为“标示速度”。需要注意的是,这个限速公示需要普遍使用,否则驾驶员开车距离较长时就会有所怀疑,不要指望他们能够依靠记忆。
·显见限速值(Speed Limit, Prima Facie): 是驾驶员使用超过限速值的速度行驶,并假设已经违反了法律。尽管如此,如果起诉驾驶员违法,而驾驶员有机会在法庭上提供证据,证明他的行驶速度在当时的条件下是安全的,并没有违反限速规定,即使他当时确实超过了限速的数值。
作者注:美国是案例法国家,这个概念的存在应该是因为有先发超速案例,政府被判输掉官司。显见限速值属于法律用语。但在现实的道路运行中,国内也有同样的道路环境,驾驶员常年使用明显超过法定限速的车速行驶,并没有发生事故。如果法律体系进一步发展和完善,类似这种首先做无罪推定的法律实践活动,也许会慢慢出现。
·法驛限速(Speed Limits, Statutory): 由州交通法颁布的应用于不同等级和不同种类的道路(高速公路、街道、主干道等)的限速数值。州法律可以要求在道路上通过标志公示限速值,也可以不要求。
作者注:法定限速属于法律概念,也是执行层面上限速的“天花板”。这个概念与设计速度完全不在一个维度。
·限速区间(Speed Zoning): 通过工程研究后,针对一段道路采取合理而安全的限速区间,制定这种限速区间是因为州车辆法里的法定限速不适合这里的交通条件。
作者注:限速区间给予我们的启示是,法律规定再严也可以用科学的方法进行调整。
·超速(Speeding): 法律定义的超速是指超越了公示限速值。在道路安全领域,超速可以是指超过公示限速值,也可以是指对道路条件而言车辆行驶速度过快。
作者注:超速是一个相对概念,可以根据限速值裁定,也可以根据实际情况,进行技术研判裁定。
·测试跑(Test Run):是指以一个合理的自由流车速驾驶车辆通过特定的研究路段(潜在的限速区间),采集速度数据,并使用这个数据确定限速值,或者使用该研究路段上采集到的其他车辆的速度数据做决定。
作者注:一条道路的限速事关其投资效率和运行安全,是非常重大的一个决策,一旦决定将在很长的时间里影响到这条路的服务水平,如果每天有10000辆车通过这条路,一年就有365万辆,假设每辆车慢了10分钟,就是3650万分钟的延误,是否值得,还需要测算。所以测试跑是一个非常重要的技术环节,在没有充分的测试跑之前,不宜直接设定限速值。
我国的机动车社会化程度已经比较高,但是关于限速的规则与要求,还有太多的功课没有做到位。车辆行驶速度,不是单纯的安全问题、法律问题,而是综合社会成本问题,还牵扯到车辆运行成本、碰撞成本、出行时间成本和其他社会成本,直接关系到国家的经济建设质量、人民生活福祉。粗放的限速对策,特别是直接使用设计速度、法律速度作为限速会造成极大的浪费,甚至伤害。解决这个问题的主要办法有两个方向:一个是国家每年持续投入的科研经费应该向这个领域减速倾斜,并明确建立限速设定的工作程序;另一个是应该尽快引进发达国家现成的研究结论,一边应用一边吸纳调整,就像我国汽车工业全面引用欧洲标准一样,在限速领域,我们也应该尽快引进和使用一批成熟的经验。