分享

徐耀赐:路侧安全——交通安全技术交流会议整理稿3

 张家小石头 2016-11-19

交通安全技术交流会议整理稿

第三部分 路侧安全

 

主讲人:徐耀赐博士  

逢甲大学


整理人:金梦媛、刘拥辉、梁宇钟

浙江省交通规划设计研究院

2016117

邮箱:Job_judithjin@163.com

 

(整理稿根据录音整理,未经徐耀赐老师审定,可能会有错漏,仅供参考。转载请告知,并应保留主讲人、整理人名字。)


 

一、讲座部分



接下来为大家介绍路侧安全设计,它有很大的上升空间,我们来看路侧安全的定义,如果按照美国的标准,在路面边线的外围一直到路权线的范围都是路侧。那么这就是路侧净区。这是AASHTO最早的定义,国内的定义是属于狭义的定义。



那么,把它换成广义的定义就是,凡是行车道范围之外的,路权线范围之内的,这就是广义的。这是行车道,行车道外围,这是槽化线,然后行车道在这个地方,这个就是路侧。所以路侧按照早期的定义都太狭隘了,那么我们现在都用广义的。那么这个是台湾的高速公路,台湾的高速公路以前的中央护栏用的都是双波型钢板护栏,重车撞上的话,会冲到对向车道上去,养护维修很麻烦,后来将钢板护栏改为混凝土,更加经济。



 

那么路侧的危险障碍物我们给各位参考一下,这个是台湾的例子,这边有个人行天桥,如果把桥墩放在里面,不要放在这里,差个一两米,是不是会比较安全?现在桥墩的位置虽然在边线外侧,可是它比较危险。年轻人骑摩托车,不小心的话很容易撞到。路侧安全在台湾不受重视。



像这种情况,在美国现在已经完全没有了,但是大陆还有,从护栏穿过去,驾驶员是很危险的。

 


再来看这个,这是一个实际案例,路面边线在这里,这边有信号杆,还有电线设施,一个人开车过去,撞上去翻车了。现在的很多设施如果可以地下化就地下化了。如果不能地下化就远离路面边线,越远越好。


 


这是机车优先道,路面边线在这边,不小心的话很容易撞到。这个就是比较粗犷,电信设施。

 


这个是消防栓,现在新设的消防栓一定地下化,这是早期的,它就在路面边线外面。

 




那么这个也是一样的,路面边线外侧直接种树,它也没有错,可是按照现在的标准,它就没有容错空间。右边表示桥梁。桥梁与旁边的结构物有高低差,这不行,万一发生交通事故撞到的话,这是不对的。



这个有高低差,这个不对的。这些都是路侧的问题。





左边图是国外的案例,过大的行道树应及时修剪。右图是台湾的案例,在交叉路口,信号杆立在车道上是非常危险的。我也一直对这种障碍物问题提出反对。

 




美国在道路设计的几何设计上,把高速公路(highway)和城市街道(street)结合在一起考虑的,公路系统跟城市道路是合在一起的。而在大陆是分两个系统考虑,所以相对比较混乱。无论是公路还是城市街道,除了线形设计之外我们要注意到路侧安全,右图中的文献是美国2011年最新版的路侧设计手册和道路几何设计规范,里面很多内容是可以借鉴参考。



路侧安全设计的核心理念是宽容设计(forgiven design)。上图左侧是美国道路案例,该路段高低差大,既没有警告设施,也没有护栏,结果一个人开车就掉下去了,最终导致道路机关赔钱,因为这条路违反了路侧安全设计的规则。上图中间是台湾的案例,这是一个分向岛,这个地方有必要做的那么粗吗?这是标记,早期我们台湾用的都是这种金属标记(上图右侧图),可是后来发现这种金属标记它会破,车子一压过去会爆胎,摩托车压过去也危险。



车辆翻覆种类在第一部分讲到这里不再赘述。



宽容设计是非常重要的。驾驶者行车速度越高,驾驶困难度就越高,对驾驶人的能力要求就越高,这时容错空间就要高。举个例子,高速公路旁边为什么要有路肩,因为高速公路一定要有容错空间,没有容错空间的话,容易发生事故。所以路肩其实就是容错设计最基本的代表。如果车辆都可以保证完全开在车道内的话,其实根本就不需要路侧设施,桥梁也不需要护栏。但是事实上这是不可能完全做到的,所以道路需要容错设计。因为驾驶者会犯一些无心之过,设计者一定要给驾驶者自救的空间。如果说设计者的容错设计越落实,道路事故数一定会越低。以上就是容错设计(forgiven design)的核心了。



路侧事故的防范重点就是所谓的ROADWAY DEPARTURE,也就是开车时偏离车道,包括防止对撞、防止驶入路侧而翻车或撞击障碍物、路侧软硬点设施,最重要的就是护栏,护栏最重要。


上图左侧的设计是错误的,红圈处是排水设施,车子如果稍微一偏的话,撞到方形的一个角就会很危险,排水设施其实可以做的更精致一点,而这个设施会造成交通事故。


上图中间。路面边线里面都有树,这样的设计是不对的,不安全的。


上图右侧,护栏的内部有信号杆,还有树木,这些都是违反路侧设计的原则的。护栏的内侧一定要保持绝对净空。





接下来。我们来讨论分向跟分隔。两边车道是不同方向的,这个时候中央带是防止对撞,这是分向。如果是分隔的话,这个设施的严谨度一定比它低,因为它是侧撞,它是同方向,所以说分向跟分隔是不一样的。在大陆的规范里都叫分隔,实际上用中文来看,分向跟分隔意义是不一样的。


如果分向跟分隔能分清楚的话。比如说在高速公路分向,使用护栏;如果是区域性的干道,可以使用低型护栏;或者像市区的话,可以用障碍式缘石,或者是双黄线。分隔的话,就没有必要用护栏或者低型护栏。所以分向跟分隔分开是有意义的。



可跨越式缘石跟不可跨越式缘石差别是什么?在台湾地区,都做得太高,为什么做太高,因为车辆撞到之后,我们希望不要轮胎去撞,而是车身去撞。护栏,如果是钢板护栏的话,我希望车子去撞,轮子绝对不能碰到,如果是新泽西的话,先车身撞到,再是轮胎。那是不一样的事故。所以说你看,凡是不可跨越式缘石,最高就是15公分,这是世界趋势。如果是可跨越式,那更低,10公分左右。台湾地区的尺寸都偏大了,大陆有这种现象。那你如果看看AASHTO的缘石,AASHTO缘石最高就是15cm,其他的最多10cm。缘石的尺寸是可以变化的,但是不能太高。



那你如果看看AASHTO的缘石,AASHTO缘石最高就是15cm,其他的最多10cm。缘石的尺寸是可以变化的,但是不能太高。



路缘石的使用原则,如果是障碍式,你可以用垂直面,但不要超过15cm。那么如果是可跨越式,可以用斜坡面,不要超过10cm。15cm跟10cm是一个界限。如果是速限低,你就用可跨越式,高度最高10cm,如果是速限比较高,那么屏障式,可以用15cm。所以说15cm大概就是一个门槛。



高速公路的话,你的缘石就不能独立的存在,什么意思?车辆从这边过来,如果偏的话它会翻车,这是所谓的CURB TRIP EFFECT.



高速公路旁边的缘石都很危险,这些都是安全隐患。高速公路主线旁边不能有缘石单独存在,你可以有护栏。



如果是w型钢板护栏,你们叫波形栏。这个是错误的,这个是对的。顺车行方向搭接过去。



还有这个铝制反光导引板,台湾有很多,后来发觉到,它只要一脱落以后,骑自行车或者摩托车过去,会被刮伤。这铝板,高速公路以前可以用,但是摩托车可以到的地方一用就有危险。



像这个就是台湾高速公路错误的设计,这个是钢板护栏,这个是缘石,缘石不能比护栏不能更靠近路面。为什么?如果车辆行偏的话,车子就撞到缘石,根本就不会撞到护栏,那就错误了。



那么像这个钢板护栏,是在现场挤压的。这个钢板护栏要在工厂里面把它弄好,拿到工地装好。你不能在现场硬凹硬扯,硬拉硬转你这个钢板就失去功能。你看这个交通桶只有警示功能,无防护功能。



好,还有呢。如果是早期的新泽西护栏,为了排水,可以开孔,但是不能超过这个垂直面,一旦超过垂直面之后,这边是不是有一个锐角?车子一过来,划到这里的话会翻车。还有你看这个,混凝土护栏表面突然没有连续性,像这是错误的。



我跟各位解释一下这些混凝土护栏的名称,最左边是NJtype,是美国通用汽车刚开始做研究的时候,把这个形状做出来之后,做实验,后来发觉到小汽车低角度撞上去的话,翻车比例很高。后来演变成新泽西护栏,角度是一样的,但是底下这个下坡面比较缓,它的小汽车翻车率降低了。已经明显降低了。后来发觉到,小汽车翻车率降低了,可是还是有,后来就变成了ftype,它更低了,只有18cm,小汽车撞上去之后,它的翻车比例就非常差非常小了。这三种护栏它有一个共同的特性,都是用能量转换,就是车辆如果低角度撞过来,速度很慢的话,这个地方就解决掉了,如果速度稍微快一点的话,它爬上去,但是因为重力的关系啊,车子会滑下来。如果速度更高的话,你这个角度怎么爬都爬不过去。所以早期的这些护栏绝对可以防止车辆跑到对向车道上去,它是用能量转换原理。后来美国德州觉得这种护栏虽然是有它的功能,如果路面刨除AC重筑之后的话这个垂直面会改变,没法控制这个垂直面了。所以说干脆变成固定斜率,它这个角度是10.8,这里是79.2。后来加州又发展了另一种,跟这种类似,可是它这个角度是9.1,更直了。所以说你要记得,现在左边这两个已经没有了,在美国,在1970年代已经没有了。现在在美国,混凝土护栏就剩下这两种。



那么我们思考下为什么要7.5cm呢?在台湾地区,因为施工问题,把它提升到10cm,也可以。不过不管是7.5或者10cm,我们必须知道,这个高度很重要,车子撞上之后,是可以爬上去,才有办法保证把冲击能变成位能。这个值如果太大的话,车子一撞上去变成笔直撞上去,就很危险。



混凝土护栏还有另外一个问题,这个对汽车是可以的,对机车呢? 机车撞到,人是要飞出去的。所以这个护栏对机车没有用。



所以说你看,车辆分向、分隔的三种不同高度位阶:护栏、低型护栏、以及缘石。护栏用在速度比较高的快速路。低型护栏就是一般的民道路,比如说60。那么这个可能就是市区道路。它有不同位阶。



这个就是低型护栏,也就是低型护栏,所以切面才可以是斜边。如果是高速公路,那不能切斜边。它这个就是45cm高,这是低型护栏。我看到低型护栏,我就想到中国大陆很多隔离栏,我就很纳闷,当你四车道的时候用隔离栏,只有预警功能,但是它没有防护功能。所以你们可以研究,看看能不能用低型护栏。





这个叫做rumble strip,大陆叫做停车带。这种东西在大陆地区是不是很常见?不过台湾地区是不用的,因为台湾地区雨量很多,下雨之后它会积水,更容易破坏路面,而且台湾地区摩托车很多,所以台湾不用。在大陆的话也不可能一概适用。这个在美国的确是有,它的主要作用就是提醒驾驶人已越界。



台湾地区,公路工程都面临一个很严重的问题,混凝土黑化问题。健康的混凝土应该是灰白色,如果时间比较久之后它会变暗,但是灰的变暗跟变黑是不一样的。可是它那个混凝土会变黑,因为我们用黑灰和炉石去取代水泥。黑灰是火力发电厂烧煤之后的残留物,废物利用。听起来是环保的,可是它有后遗症,会变黑,虽然不影响结构功能,可是不好看,桥梁刚通车就全部变黑色了。可是没办法,这种现象非常普遍。这是一个台湾学者做的实验,他发现黑灰和炉石可以取代水泥,道路机关也不明就里,节能减排,就用。所以说黑灰和炉石的比例不能太高。



我们看这种消能式杆柱,目的是车子如果开过来,如果不是这种设计的话,车子跟人都会受伤,甚至于死亡。现在你看,如果车子撞过来,它这个杆子就会断掉,这样只会伤到车子不会伤到人。这就是消能式杆柱原来的设计初衷。

 




可是在台湾高速公路上,连休息区都装上消能式杆柱,是非常浪费的。台湾经常有台风,台风一来,消能式杆柱不耐风,极可能断掉。所以消能式杆柱重点是设置的位置,图上这个,车辆撞上,如果是消能是杆柱,是可以的。



如果是在曲线路段的话,我的公共设施是要放在曲线内侧还是外侧?答案一定是在内侧,为什么放内测?



它的道理就是,如果车子在曲线发生事故的,车子冲出外侧的几率是高于内侧的。所以我们把公共设施放内侧。这样被撞击的概率就会小。

 


这个路侧安全分级,欧洲、美国、日本都有,大陆也有,但是我不知道有没有变成规范。你如果要做路侧安全分级,你可以按照这个去评估,你就可以得到它是第几级。路侧安全分级是有帮助的,如果级数越高的,你的做法就不一样。



下面我们看什么是回复区,它的定义是:凡行车道范围外的路面,车辆即使无心驶入亦有机会可安稳停妥或返回行车道的空间。这个叫做回复区,比如说路肩,尖角区,所以说,人不能随便在尖角区做工程,这是回复区。还有呢,槽化线区,也一样,里面不能随便放东西。

 


下面我们看W型钢板护栏,你们看这是双波型护栏。那么双波栏最早的就是这个weak post,那么这个是strong post。差别在哪里?差别在这个柱子,还有这个垫块,大陆很多这个垫块用钢管。不见得好。现在进展到用这个thrie beam,三波梁。那么如果要拦校车或者游览车,还有一种,modified
thrie beam。



那么,这个护栏端末如果你处理不好,它会穿过车辆,这个案例太多太多了。

 


这个是台湾的例子,护栏太短,间距太小,端末处理错误。



我们举个例子,这是高速公路的出口匝道,此时设计者可以用弱柱,弱柱被撞之后,至少可以挡一下再撞向强柱。所以说弱柱跟强柱可以并着做设计。

 


下面我们看护栏端末处理,你看护栏的端末处理有两种,一个是GATING,另外一个是NON-GATING。GATING就是车子可以撞进去,然后车子卡在里面。NON-GATING就是车子撞了不会破,但是车子必须能够被引导。



上图就是GATING,旁边很宽敞,撞到的话,这个断掉了,前面这几根是木头的,折掉了,车子的动能被它吸收了,车子就停下来了。

 


那么各位注意看,有三个规范可以参考,这个NCHRP 350,它早期做过撞击实验,用这些车型,TL1-6,撞击速度和撞击角度和适用的车辆都有限制。那么高速公路早期的都只有到TL3,现在美国很多州都提升到TL4,甚至于某些特别道路都已经到TL6,所以说你要看看你这条道路上到底是什么样的车辆。



后来变成MATH,这是最新的,2016年的。这里面有一些更新,包括车辆的重量还有角度。像这些大陆可以跟着改。

 


在看这个,这是欧洲的。有些国家采用,有些国家不采用,这个也是可以参考。什么样的设施通过什么样的撞击实验。



这是另外一种。

 


下面我们来看,如何来选择这个GATING和NON-GATING?重点在路侧净区,GATING的话,净空区比较宽,长度够,车辆撞击到鼻端,尾部会弯,车子就进入净空区,就停下来了,人会OK的。如果是NON-GATING的,那么车辆撞击,你必须使车辆减速停车。他的概念就是这样。



下面我们看路侧护栏,正常的话,这个是半刚性的,双波形护栏,这边是混凝土,中间一定要有渐变段。像这个就是半刚性直接接的刚性就很危险。大陆很多地方都有这个问题,可以去修正的。

 


这个就是所谓的POCKETING现象,什么意思?车辆撞击护栏之后,这里就没有功能了,它就像一个口袋一样,车子就卡在这里,POCKETING现象。



再看,这个路侧很多排水设施你要加盖,你要不加盖的话,车辆如果跑出来,会产生一些事故。加盖的话,一般都会有防盗设施。

 


路侧的护栏跟缘石不连续,设计不对。



这是大陆的例子,路侧跟路边的土地高程差太大,设计不对。





再看左侧图这条路,桥墩保护不足,被货车撞断了。右侧图路侧排水设施像这样凸出来,是很危险的。车辆只要一偏移,就很容易撞到。路侧排水设施也需要谨慎处理。

 




上图左侧两幅也是一样,路侧电线杆,如果实在是不能移动的话,至少反光设施要足够。你看这个就有反光设施。这个是边坡凸出物,这个是地锚,这些都不对。





种类5(上图左侧)是标志杆,路侧的标志杆。行道树也是路侧危险障碍物一种,刚刚提出过,台湾地区尤为多。





路侧排水,虽然有护栏,可是这个都是断掉的,这是塑胶护栏。上面右图两幅是大陆例子,道路的横断面是可以变的,但是要渐变,不能不变,而且可以突然变宽,不能突然变窄。这里就是突然变窄。





左侧图,路侧照明杆被摩托车直接撞断了,因为晚上没有反光设施。所以说交通设施一定要将心比心。我们再看,右侧两幅图,车辆撞击路侧护栏端头,情况很多,这些都要处理。



这个灯光太亮,车辆撞到这个,整个车辆都解体了。



我们看,车辆如果对护栏端头低角度撞击会怎么样?如果没有变形的话,它会穿过去,现在新的设施,你撞得话,它会往前移动。车子停下来,车子的车头虽然会受损,但它不会穿透,车子就安全了。这个是新的端头设计。

 


比如说这些,如果没有端头处理,那就变成这个样子。



这个是另外一种,车子撞到了,前面有个板,会一直往这边缩,一个缩,然后这个波形钢板挤压变成薄薄的,然后往另外一个方向抛出来。这是它的设计原理。

 


你看车子撞到,它就往这边缩,然后往外变成这样子。这在国外很多。



再另外一种,以小角度自撞。如果没有端头处理的话,会很惨。



像这种,如果可以折断的话,你看这个,这个折断的话是不是就会消能?我这个设施坏掉,把你拦下来。



那么接下来也是一样,端头会变形,然后车辆停下来。等下可以看到一些例子。



那么如果你没有做端头处理的话,你看这个图,车子失控了,一直往这边来撞到这个端头,到最后变向,就变成这样子,你的护栏如果可以往内缩,会变形就好了。如果不能往内缩的话,它就直接刺穿你的侧面。

 


类似像这种,它就直接穿过了。



你看这种就是我们刚刚讲的那种,你撞上去,它挤压之后,弄出来。

 


那么另外一种呢,让你撞,但是它是有开口的,一撞上去的话,它会往里面缩然后就折断。



那么下面这些设计原理都很简单,可是都卖的很贵。但是这种东西,中国大陆可以自己研发。


这个是州政府跟民间合作开发的,你看这个是一个BUTTON,一直缩小,外面比较宽,里面比较小,一直挤下去,把你能量消耗掉。

 


这个是另外一种,车辆被撞之后,它往前延伸,可是,前面这个设施,会保证你这个护栏往底下压,所以说就不会伤到车子。这个对车子会有损伤,但人可以保住。所以说重点就是为了救人,不是为了救车子。



那么这是欧洲式,地下这边有个钢管,很重的钢管,这里冲上去它会吸能。它这种往往就是通过变形去吸收能量。

 

 

另外一个就是用塑料桶里面装沙或者装水,可是它这个只用在施工区,因为如果是在现有道路上的话,它的体积很庞大,不好看,而且撞到的话,它会四处飞散。所以一般只用在施工区。

 

  



 

二、问答部分

1

问:F型护栏命名的来源?

答:美国对不同的护栏断面用A,B,C,D,E,F依次编号。经检验,F型护栏断面的尺寸设计最为合理。此外,相比于直接进口护栏,研发并自生产护栏更为经济。所研发出来的护栏必须满足碰撞试验的要求,满足国家相关规范标准的要求。

 

2

问:行道树的种植问题?

答:我国对公路行道树的种植是有明确规定的。但实际设计中,经常将城市道路设计与公路设计混为一谈,不满足公路设计规定的情况较为常见,例如公路旁栽种25~35公分的行道树,这会对行车安全产生一定程度的威胁。

 

3

问:如何理解美国在加速道与快行线之间设置的隆起坡问题?

答:隆起坡可视为一种可跨越式障碍,允许驾驶员通过但并不鼓励通过,在通过时对车辆对路面不产生伤害。

 

4

问:目标物高度定为10~15厘米概念的理解?高度设定与物体原始高度有关系吗?

答:目标物高度定为10~15厘米时较为合理,当目标物高度超过15厘米时,不能说立即会对车辆安全产生威胁,但是当碰撞发生时,会对车辆产生一定程度的伤害。

 

5

问:关于高速公路路侧隔离护栏的设置?

答:隔离护栏在中国大陆的设置有些不合理。在美国,当车速超过45英里/小时时,一般都会设置实体隔离栅栏,对车辆具有警示、缓冲的作用。而相比于美国,国内的隔离栅栏的主要作用则为防止行人横穿马路、车辆违章停车及行驶车辆任意掉头问题。

 

6

问:台湾省关于公路及城市道路安全性评价的现状及其侧重点?

答:与大陆一样,台湾省将安全性评价亦分为公路系统和非公路系统。但是台湾省至今并未有类似于大陆《公路项目安全性评价规范》的明确规定,其公路安全性都是基于学者专家的相关经验。大陆现仅颁布了《公路项目安全性评价规范》,而对城郊主干道的如何进行安全性评价也仅仅是处于研究阶段。城郊主干道的安全性评价应重点关注道路的功能。



————————————

分享最新交通资讯

交流互动热点话题

关注啸谈阡陌

关注交通·科技··生活



    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多