高速公路中央分隔带植株高度研究

尹惠　种鹏云

摘 要：高速公路中央分隔带是高速公路的重要组成部分，而且中央分隔带内栽种植物是一个重要的防眩措施。植树防眩具有防止相向车辆灯光眩目干扰，诱导视线，丰富景观，降低行车噪音等特点，但在实际中，由于中央分隔带植株的高度不足往往达不到防眩作用，本文结合不同线形的高速公路道路情况，采用几何分析法，得出不同情况下中央分隔带植株高度的相关公式。

关键词：高速公路 中央分隔带 植株高度

中图分类号：U417 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（c）-0079-03

高速公路是专供小汽车高速行驶，分向、分车道并全部控制出入的公路，其中，分隔行驶是高速公路的一个重要特征，主要体现在路面中央设立分隔带，实行车道的分离和渠化，从而隔绝不同方向的行驶车辆的接触，避免车辆的擦挂或相撞，还能缓解驾驶人员的视觉疲劳，诱导视线，保障高速行车的安全。更为重要的是，中央分隔带内的植物还具有防眩功能，即有效遮挡对向眩光，保障驾驶员夜间安全行车。

根据相关统计， 与中央分隔带相关交通事故占高速公路事故总数的30%左右[1]。其中一个原因就是高速公路中间隔离带高度一般是按全国统一标准设立的，而该标准没有充分考虑山区路面起伏的实际，使隔离带未能达到遮挡逆向灯光的要求。因此，本文主要研究中央分隔带植树高度与线型设计的关系来分析如何获得良好的防眩效果

1 平坡路段

1.1 直线路段中央分隔带高度

根据图1可以看出，支线路段中央分隔带的高度与驾驶员的视线高度和前照灯的高度有直接关系，计算公式为：

（1）

式中：H为防眩设施的高度，m；

h1为汽车前照灯高度，m；

h2为驾驶员视线高度，m；

B1、B2分别为车行道上车辆距防眩设施中心线的距离，m，B=B1+B2。

由上面公式可以看出，在直线路段，中央分隔带植株的高度主要受到相向行驶车辆类型的限制，当不同类型车辆之间的横向距离B1、B2固定时，h1和h2的不同，将直接影响到中央分隔带的高度，为了保证所有组合类型的安全性，应选用最不利的情况，即大车对大车。

在公路线形设计中，我国采用的驾驶人视线高度和汽车前照灯的高度值[2]见表1。

按照上述设定最不利情况，根据表1和公式（1）可以得出高速公路双向四车道中央分隔带最大高度为1.68m，双向六车道中央分隔带最大高度为1.76m。

1.2 平曲线路段

在平曲线路段，车辆前照灯的光线指向切线方向。所以，曲线外侧车道上车辆的灯光轨迹外切于圆曲线，即前照灯光线沿曲线切线方向射向路外，因此不会使对向车道驾驶员产生眩光。而曲线内侧车辆前照灯光线是沿切线射向外侧车道的，会使外侧车道上的驾驶员产生眩目。

从图2的平立面视图可以看出，在平曲线路段，平曲线路段相较于平直路段，主要是由于转弯过程中曲率的变化导致遮光角度的变化，这主要与中央分隔带的植物株距有关，而从立面图可以看出，平曲线路段的中央分隔带的高度计算公式与平直线路段的高度计算公式一致。

2 纵坡路段中央分隔带高度

在纵坡路段，中央分隔带的高度除了与汽车前照灯高度、驾驶人视线高度及横向距离有关外，还会受到道路线形的影响。不同纵坡条件下光源、驾驶员与中央分隔带高度的相对关系不同，因为在纵坡路段，车辆除了水平方向的移动，同时还有垂直方向的高度变化。而且在道路纵坡转折点还会设置竖曲线，将相邻的纵坡直线段平滑地连接起来，以使行车比较平稳，避免车辆颠簸，并满足驾驶人的视线要求。道路竖曲线通常采用抛物线和圆曲线两种形式[3]，为了简化计算，本文假设道路竖曲线为圆曲线。

因为在凹曲线路段眩光现象更为明显，本文主要以凹曲线路段为例进行分析。

在凹曲线路段，在较高角度的驾驶员更容易看到对向车辆前照灯的眩光，所以应该根据凹曲线半径和前后纵坡的大小，适当增加凹曲线路段中央分隔带的高度。

由于在凹曲線路段，车辆行进时水平方向和高度方向同时变化，所以本文采用极坐标法进行研究（见图3）。

将式（2）（3）（4）分别带入式（7）中则可得到相应位置的中央分隔带高度。由于中央分隔带位置及两车位置1、2的距离不尽相同，所以H的值也不同，因此，应该以满足最不利条件为前提来计算H，这样就能满足在任何情况下中央安全带都能达到安全高度。

根据TRRL的研究成果[4]，在测试者与光源距离相差400m以上，视距正常，因此设置最大眩光距离为400m。而当中央分隔带的某一株植物位于凹形曲线的最低点，而相向行驶的车辆分别位于该点纵向距离相等的位置，中央分隔带植株的高度要求最高[5]。根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）中规定的路线设计指标，设定最不利情况的指标值如下。

根据表中数据及式（2）（3）（4）（7）可以得到，=4m，随着R的增大及i1、i2的减小，H也随之减小，所以在进行高速公路设计时，可以根据实际情况计算满足凹曲线最低点 的值来确定中央分隔带的高度。

3 结语

本文分析了不同道路线形下中央分隔带植株防眩高度的计算方法，研究表明，中央分隔带的高度主要与驾驶员视线位置、对向车辆前照灯高度以及所处路段线型条件有关，所以，应该根据各路段实际情况进行总结分析来设置不同高度的中央分隔带，这样不仅能真正发挥其防眩功能，也能使视觉景观产生变化，从而达到安全行车的目的。

参考文献

[1] 刘丛国，于建国.新型高速公路中央分隔带护栏的设计与研究[J].机电产品开发与创新，2010，23（5）：170-177.

[2] 白学平.防眩板在高速公路上的应用[J].青海交通科技，2010（1）：32.

[3] 慕慧，杨少伟.公路弯坡路段线形设计[J].长安大学学报：自然科学版，2007，27（2）：26-29.

[4] 姚震中，庞日成.高速公路前照灯眩光度的研究[J].国外公路，1993（1）：4-13.

[5] 唐强，薛志杰，石平，等.高速公路中央隔离带树木种植设计与行驶车辆防眩原理及其公式构建[J].沈阳农业大学学报，2005，36（4）：466-470.