关于高速公路防眩设施的设计研究

文/庄子翌

1 前言

高速公路中设置在中央分隔带的防眩设施，主要用于规避夜间行车中对向车辆前照灯眩目，它是众多交通安全设施中至关重要的组成部分之一。眩光会影响驾驶员的视觉，导致驾驶员滋生烦躁心理、极易疲劳紧张，进而增大交通事故发生率，威胁着驾乘人员的生命安全。而要想规避或弱化驾驶员因眩光受到的负面影响，我们有必要科学设计防眩设施，依托防眩设施的作用，提高行车安全性，有效规避交通事故，为驾乘人员生命财产提供安全保障。

2 防眩设施的部分遮光原理

防眩设施的作用主要体现在能够规避对向车辆前照灯眩目的情况，不但可以有效遮挡对向车辆前照灯眩光，同时还能达成横向通视好、可观察斜前方、不会过多影响驾驶员心理等目标。完全遮光会限制驾驶员的视野范围，同时也会在一定程度上影响巡逻管理车辆对对向车道的通视，给驾驶员带来一定的压迫感[1]。因此，防眩设施遮光角并不需要太大，通过部分遮光原理的应用，允许有部分车灯光将防眩设施穿过，如图1呈现了防眩设施部分遮光原理。

图1 防眩设施的部分遮光原理图

L 表示设置在中央分隔带上的防眩板间距，b 表示横向宽度，β 表示两辆车对向行驶时主光轴与视点连线的夹角。光线夹角β0≥β 时会挡住光线，而β ≤β1时同样会挡住光线。要想让部分光线能向对向车道照射，则需要满足β > β1> β0。

3 防眩设施设置原则

高速公路防眩设施的设置中，应当遵循下述几方面原则：路段的中央分隔带不超过9m 的宽度；路段夜间交通量较大，且达到二级以上的服务水平；路段圆曲线半径比一般值更小；凹型竖曲线半径不超过一般值的路段；分离式断面路基的路段，同时不超过2m 的上下车行道高；路段与交叉道路或与相邻道路间存在的眩光影响较为严重[2]。

4 平直路段防眩板设计

4.1 确定遮光角

平直线路段中，假设出现车辆会车的情况时，车辆前照灯发射的光线与主光轴间形成为β0的夹角[3]。该夹角光线如果恰好被两块相邻的防眩板遮挡，此时即可确定平直路段防眩板遮光角。图2 展示了该路段中会车时光线与防眩板间的几何关系。

图2 平直路段上防眩板的遮光角

设会车时两车横向距离为B，纵向距离为D，参照刚好遮挡光线的条件确定两车相向位置，此时可由公式获取遮光角β0。

结合上述两个公式不难发现，防眩板遮光角一定程度上关联着会车车辆的实际位置，在确定直线段遮光角大小时，仅需将该路段会车的两车最不利的眩光情况找出即可[4]。根据防眩原理分析及试验得知，两车相会50m 时，驾驶员视距受光线的影响最大，所以确定两车相向纵向距离D 为50m。而B 的大小主要取决于高速公路中两车所处位置、中央路缘带与分隔带宽度。结合《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2017）得知，两车会车时，彼此间横向距离如果不低于14m，对向车辆前照灯光线并不会引起眩光现象。高速公路限速120km/h 时，中间带宽度一般为4.5m。假设最不利情况下（车辆行驶在最邻近中央分隔带的车道上），两车与行车方向有8.25m 的垂直距离（B = 4.5 + 2 ×3.75/2 = 8.25m），此时可确定遮光角在最不利条件下的实际数值，即根据相关试验得知，该路段中确定防眩板遮光角为9.4°时，漏光现象并不存在。

4.2 确定间距

目前，我国高速公路在设计防眩板间距时，一般选择了《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2017）中规定的50cm。但是，有关防眩的实际需求方面，该间距值并不适应。所以，在防眩板间距确定中，应以路段实际线性条件及防眩板设计参数等为根据合理进行设计，确保能够充分发挥防眩板应有的作用[5]。图3 呈现了平直线路段防眩板间距设置图，根据公式即可获取间距L。

图3 平直线段防眩板的间距

4.3 确定宽度

以防眩板设置方式为依据，可通过公式d = L ⋅tanβ0计算防眩板宽度[6]。该公式中，参照各个板遮光角及间距大小来计算条件不一的情况下防眩板实际宽度d，具体情况如表1 所示。

根据上表数据得知，8°～11°之间的遮光角以及40～55cm 间的板间距，防眩板宽度值一般都为8～11cm，此时可确定8～11cm 宽度的防眩板基本能够满足高速公路防眩要求。若情况特殊时，可结合上述公式对防眩板实际宽度值重新展开计算。

5 结语

综上所述，防眩设施是组成高速公路交通安全的关键内容，在防止眩光、保障夜间行车中驾驶人视野及驾乘人员安全方面发挥了重要的作用。本文以平直线段防眩板设计为例，确定了适当的遮光角、间距和宽度，期望在美化道路景观、改善夜间行车环境的同时，有效消除对向车前照灯眩光影响，最大限度降低夜间行车交通事故发生率。