张忠泽 冯 超 郑号染 杜志刚
(1.湖北省城建设计院股份有限公司 武汉 430051; 2.武汉九宁公路勘察设计有限公司 武汉 430000;3.武汉理工大学交通与物流工程学院 武汉 430063)
随着国民经济的快速发展和路网建设的不断推进,我国汽车保有量及驾驶人数量与日俱增,城市交通出行压力不断加大,对城市交通运营管理水平提出了更高的要求。而交叉口作为连接不同道路的关键枢纽,其主要功能表现为使路网中的车辆实现自由转向和交叉,存在多方向交通流汇入的情况,交通量大、冲突点多、驾驶人视野盲区大,交通安全形势十分严峻。相关统计资料表明,我国交叉口事故数占事故总数的 30%左右[1]。作为城市道路网的关键节点,保障交叉口路段通行安全对于提高城市道路整体运营效率及安全水平至关重要。
交通系统是一个人、车、路、环境共同构成的动态系统,而交通事故则是这个系统出现动态失衡的直观体现。其中,驾驶人是车辆的操纵者、道路的使用者、环境的感受者,是完成驾驶任务的主体,同时也是道路交通系统中可控性能最不稳定的因素,由驾驶人因而引发的交通事故占道路交通事故总数的90%以上[2]。对城市道路交叉口交通安全进行优化,关键在于从“以人为本”的角度出发,构建良好的道路交通环境,使得“路适应人”。
交通环境包括视觉环境、听觉环境、振动环境,在驾驶人信息获取中,通过视觉渠道来认知的交通信息占80%以上[3]。城市道路交叉口交通安全优化设计的重点在于从驾驶人因的角度出发,通过合理布设视线诱导设施,对行车视觉环境进行优化升级,保障驾驶人在动态视觉条件下获得良好的视觉参照,提高其对交通信息的准确感知与视认能力,降低驾驶任务操作难度,提高行车安全水平。因此,有必要针对城市道路交叉口视线诱导设施设计现状展开研究,分析当前视线诱导设施问题所在,并提出针对性改善对策,保障交通安全环境。
合理布设的视线诱导设施是驾驶人获得交通信息的重要保障,从而有效引导驾驶人正确构建视觉参照系,根据需要及时调整行车方向、合理控制车速及保持安全跟车距离。
JTG D81-2017 《公路交通安全设施设计规范》[4]对视线诱导设施规定:①应对驾驶人进行有效视线诱导;②应加强视线诱导设施的设置;③不同视线诱导设施之间应协调设置。
视线诱导设施作为交通安全设施的重要组成部分,常见类型主要有突起路标、道路标线、立面标记、交通柱、轮廓标、防撞桶等,其建议设置密度及其主要作用见表1。
表1 典型视线诱导设施及其作用
城市道路交叉口视线诱导设施评价体系的建立,需综合考虑城市道路交通系统具体特征,所选取的评价指标应能综合反映事故的主要诱因,并且能够综合反映出城市道路交叉口安全设施整体水平。分析城市道路交叉口交通安全主要影响因素,结合出行者视觉需求,同时综合考虑建设及运营养护成本投入,最终选取空间路权、驾驶人因、全时保障、全生命周期成本4个方面对城市道路交叉口视线诱导设施进行评价。具体评价指标见表2。
表2 交叉口视线诱导设施评价指标
1) 空间路权评价指标体系主要基于对车道分界线、车道边线、道路整体轮廓等视线诱导设施布设情况进行检测,评价驾驶人在不同视距范围内对路权的感知情况。
2) 人因分析评价指标体系主要是从驾驶人在交叉口范围内视觉特性及视觉需求角度出发,基于交叉口视线诱导设施基本属性及设置方式评价驾驶人的视距情况及视错觉程度(方向、速度、距离等错觉)。考虑交叉口存在加减速、车道变换等行为,一般应以识别视距、超车视距等为评价指标对各设施进行评价。识别视距一般要求目标物高度大于60 cm,超车视距一般要求目标物高度大于130 cm,小于这个高度,则容易被遮挡,很难被驾驶人准确辨识。
3) 全时保障主要是考虑低照度、灾害气候等光照不良的情况下视线诱导设施均能发挥良好性能[5-7],要求视线诱导设施在视线条件较差的环境下同样能够为驾驶人提供足够强度的视认性及诱导性,为全时段的交通运营提供安全保障。
4) 全生命周期成本主要是考虑工程的长期经济效益及使用期限,尽量采用寿命周期长的低成本方案,如轮廓标、突起路标、柔性交通柱等设施。
分析当前城市道路交叉口视线诱导设施设置现状,针对城市道路交叉口视线诱导设施设计中存在的典型问题,下文提出相应的优化设计方案。
人行横道视线诱导设施优化设计方案如下(现状主要为诱导功能,优化为兼具警示诱导功能):在人行横道的两端迎车方向设置行人过街警示标志,并设置箭头标志,行人的过街路权位置及方向更清晰。人行道两端对称设置行人过街警示标志,有助于远端驾驶人确定行人过街位置。两侧对称设置可以压缩视区,使驾驶人将注意力集中于人行横道。同时菱形警示标志、箭头标志、立柱立面标记更好地勾勒路侧障碍物(标志结构),增加驾驶人对路侧障碍物的可视距离。人行横道视线诱导优化设计案例及效果分析分别见图1及表3。
图1 人行横道视线诱导优化案例
表3 人行横道视线诱导设施设计效果评价
中央分隔带安全岛视线诱导设施优化设计方案如下(现状主要为警示功能,优化目标为兼具警示诱导功能):利用弧形岛头体、菱形反光片(>130 cm,确保在超车视距范围外驾驶人能有效辨识交叉口交通岛)、座式轮廓标(确保在停车视距范围内驾驶人能及时明确道路线形及障碍物)、黄黑立面标记、突起路标等诱导分向行驶,可有效避免安全岛线形对驾驶人转向的不良影响。中央分隔带安全岛视线诱导优化设计案例及效果分析分别见图2及表4。
图2 中央分隔带安全岛视线诱导优化案例
表4 中央分隔带安全岛视线诱导设施设计效果评价
在夜间及雨雾天气等视线不良的行车环境中,具有良好视认性能的车道分界线、车道边线能够在一定程度上弥补其他视线诱导设施的不足,从而保障不良视觉环境下的行车安全。
车道分界线及车道边线优化设计方案如下(现状警示、诱导功能均不足,优化目标兼具警示诱导功能):添加高密度钢化玻璃猫眼道钉,其中交叉口车道车道分界线可添加双排猫眼道钉与双白线,进一步压缩车道宽度,降低车辆通行的速度。
对于设立了左转专用道的交叉口,可在左转方向与直行方向之间添加高密度警示柱,增加可视距离,确保远端车辆及时进入左转车道。
车道分界线及车道边线视线诱导优化设计案例及效果分析分别见图3、表5。
图3 车道分界线及车道边线优化设计案例
表5 车道分界线及车道边线优化设计效果评价
1) 当前常见的交叉口视线诱导设施主要有突起路标、道路标线、立面标记、交通柱、轮廓标、防撞桶等,通过对其诱导功能进行归纳总结,提出了相应的设置密度建议。
2) 提出了综合考虑空间路权、驾驶人因、全时保障、全生命周期成本的视线诱导设施评价体系,用于城市道路交叉口的视线诱导设施安全评价。
3)以人行横道、中央分隔带安全岛、车道分界线及车道边线为例,对其存在的典型问题进行了分析,指出了当前交叉口视线诱导设施设置典型问题,并给出了相应的优化设计方案,相关示例可供类似城市道路参考。