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国内公路路肩警示带的科学研究(一)

发布日期:13年11月09日 浏览次数:1441

 

《公路路肩隆声带实验研究》

 

作    者:潘学政 陈涛  方锐  魏朗

作者单位:杭州市公路管理局  长安大学汽车学院


摘    要:针对路肩隆声带的警示效果和安全性影响,采用车辆前轴振动加速度值、方向盘振动角加速度值作为其安全性评价测量参数。并进行三种车型、五种型式隆声带的实车道路试验,建立路肩隆声带的主要结构尺寸与评价参数之间的经验模型,提出适用于我国高等级公路的路肩声带合理结构参数的建议,可为路肩隆声带的应用奠定良好的基础。


关键词:
路肩隆声带 ;路肩警示带;警示效果 ;安全影响;结构参数

 

引 言


在我国道路交通事故的成因统计中,有相当大比例的交通事故都与驾驶员注意力不集中有关 。如疲劳驾驶 、纵向间距不够 、疏忽大意、判断错误 、措施不当等 。2003 年我国共发生道路交通事故667 507起,死亡104 372人 ,受伤494 174人 。其 中由于疲劳 ,疏忽大意和判断错误原因造成的交通事故死亡人数占总人数的1114%,翻车、坠车、撞 固定物等单方类型的交通事故造成的死亡人数占总人数的12%。在美国,单方事故在事故总数中也占了相当大的比重。例如1996年 ,美国运输部的一项调查显示,大约有56 000起记录的机动车事故是由驾驶员打瞌睡或疲劳驾驶所致,其大约造成了40 000人受伤和l 550人死亡。

 

国外在20世纪80年代开始广泛使用的路肩隆声带(警示带)技术可以有效地降低这类事故的发生。路肩隆声带由设置在路肩上的一系列凹槽状单元组成。它可用来提醒驾驶员驶离道路的危险。

 

大量的研究表明,路肩隆声带可以在较大程度上降低偏离道路交通事故的发生。在美国,有85%的州使用路肩隆声带。美国联邦公路局的统计数据表明,路肩隆声带可降低约20%偏离道路的单方事故

 

由于我国公路的施工方法 、路面结构、交通状况、车流构成均与国外有一定的差异 ,因此 ,在设置参数方面不能盲目地套用国外某个地区的设置规范 。路肩隆声带的使用效果与公路类型 、行车速度 、道路线形、交通环境条件 、车流结构等诸因素有关 。如果对其作用机理和应用中的影响因素不进行深入分析,则可能使设置的公路隆声带达不到预期效果 :一方面 ,如果设置的路肩隆声带的宽度和深度等尺寸过小,则对行驶在路肩隆声带上的车辆的激励力度过小 ,达不到提示驾驶员的目的;另一方面,如果设置的路肩隆声带尺寸过大或位置不合理 ,则可能会发生车辆操纵方向失稳或行驶系统零部件的损坏、路面的早期破损等状况 。因此,有必要根据我国的公路条件 、车辆技术条件 、交通状况等因素对路肩隆声带的应用型式 、设置技术条件进行系统深入的研究。

 

路肩隆声带在我国的应用研究要包含两方面的内容 :一方面是警示效果的研究 ,这主要包括噪声和振动两方面内容 ;另一方面是使用安全性的研究 ,这主要包括隆声带对驶入车辆行驶系统的振动冲击影响和瞬态方向稳定性的影响研究。

 

1:试验方案

根据我国道路的实际情况 ,并参照国外的设置标准,制定了路肩隆声带的试验方案。该方案在杭州市的普通公路和高速公路上分别设置了五种型式的铣刨式路肩隆声带试验段 ,其设置参数如表1所示 。该试验方案 中使用了我国在用的有代表性的三种典型车型车辆 (轿车 、中型客车 、重型货车),并进行了相应的道路试验。

 

1:路肩隆声带设 置参数

类型代码

 

宽度/mm

长度/mm

深度/mm

间距/mm

A

160

400

10

320

B

145

400

8

320

C

200

400

15

320

D

130

400

6

320

E

180

400

13

320

 

 

2:警示效果试验研究与分析


21:噪声试验结果

采用三种车型的车辆 ,以不同的车速通过不同结构尺寸形式的路肩隆声带 ,从而测定车辆 内部驾驶人位置处的噪声 ,并对试验测试记录数据进行分析和研究 ,得出在试验车速范围内,各型试验车辆通过不同深度尺寸的隆声带时车辆内部驾驶员位置处的噪声平均值 ,其结果如表2所示 。表3为各型车辆噪声标定值与试验值的对比。

 

用最小二乘法对表中各车型的试验数据进行二次拟合 ,得到各车型车内驾驶员位置处的噪声平均值随公路隆声带深度变化的经验计算公式,如式:

 

(1)

     表2:不同隆声带型式对应 的试验车辆车内噪声的测量 平均值

隆声带深度/mm

6

8

10

13

15

隆声带代码

D

B

A

B

C

轿车

车内噪声/dB

80.2

80.84

81.82

80.73

83.07

 

车速范围/(km/h)

31-87

31-87

31-90

27-65

32-83

中型客车

车内噪声/dB

78.54

79.21

79.54

80.49

82.53

 

车速范围/(km/h)

20-72

20-72

20-83

19-63

18-72

重型货车

车内噪声/dB

83.86

84.57

84.75

84.95

85.76

 

车速范围/(km/h)

23-61

30-49

26-52

29-48

36-59

 

 

   表3:车内噪声试验 结果对 比

车型

标定值/dB(最小-最大)

实验值(最小-最大)

车速范围/(km/h)

轿车

62-72

75-91

30-120

中型客车

63-73

75-86

20-100

重型货车

74-83

82-87

20-60

 

 

(1)式中,noise 为噪声平均值,dB;h 为隆声带深度,mm

 

从表2可以看出,各车型车辆内部噪声测量值变化的总趋势是:随着路肩隆声带深度的增加。其值不断增大。对于同一结构尺寸的隆声带路段 ,在25km h左右 的低速段时,车内噪声出现较大值 ;在40km 以上车速时,车内噪声平均水平随着试验车速的增加而增大。

 

从表3可以看出,在隆声带路段行驶条件下。车内噪声比在良好公路路面条件下平均增大了8dB 23d B 

 

更多详情请看下篇“国内公路路肩警示带的科学研究()”

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