高速公路视距安全保障技术研究

欧思嘉

高速公路视距安全保障技术研究

欧思嘉

（广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东 广州 510507）

为掌握高速公路视距安全保障技术，阐述了二维视距及三维视距理论基础，并分别介绍了二者的检验方法，依托某实际工程，以曲线段中央分隔带外侧超车道为例，介绍了其视距安全保障措施。结果表明，通过加宽中央分隔带、外侧护栏内移、外侧车道外移等手段可保证视距符合规范要求，提升了行车安全可靠性。

高速公路；视距；横净距；中央分隔带

1 引言

山区高速公路作为高速公路的一种，其地形地质条件较为复杂，设计过程中线形指标较低，且存在大量的桥隧结构，因而常常出现视距不良、纵坡长大等问题，因此山区高速公路交通事故发生频率较高，保障山区高速公路行车安全势在必行[1-2]。

视距是影响山区高速公路行驶安全的重要因素，当驾驶员视线因地形条件及线形设计不合理受到限制时，无法分辨道路前方的真实情况，难以保证车辆的行驶安全[3]。现有路线设计规范中以设计速度为基础评判平纵线形对视距的影响，然而，在实际行车时发现，设计速度与实际行车速度不相符，造成实际的行车视距大于理论计算的视距；行车视距与实际三维空间视距差别较大[4]。本文从视距理论角度出发，结合实际工程，探究高速公路视距安全保障技术，以期为中国高速公路建设提供借鉴与指导。

2 视距理论研究

2.1 行车视距及检验

为保证驾驶员在行车过程中可及时发现远处障碍物或危险，需要设置一定的安全视距，以便驾驶员及时采取制动或其他应急措施。基于国内外相关规范，一般将行车视距分为以下四类：①停车视距。自驾驶员发现前方障碍物或危险那一刻起直至驾驶员采取制动措施使车辆安全停止时，车辆移动的总距离称之为停车视距，其主要分为反应距离和刹车距离，具体如图1所示。②会车视距。即车辆在双向车道行驶时，当两对向车辆相互进入视线范围内直至采取制动措施车辆完全停止时所需要的最短距离称之为会车视距。因此一般会车视距等于两倍停车视距。③错车视距。即车辆在未分车道的双向车道上行驶时，当两对向车辆相互进入视线范围内直至采取制动措施，保证两车辆安全错车所需的最短距离称之为错车视距。④超车视距。车辆在未设隔离带的双向车道上行驶时，从后车计划超车时刻起，直至超车完全结束，回到原车道所需的最短距离，具体如图2所示。超车视距主要分为以下阶段：驾驶员自准备超车开始起至车辆驶离原车道所需的距离；对向车道上的车辆行驶距离；超车全过程结束后超车车辆与对象车辆的安全距离。

图1 停车视距示意图

为保证行车视距满足安全需求，工程中长采用视距包络图法与最大横净距法对行车视距进行检验，二者核心为视距曲线，即驾驶员视线点轨迹线每间隔一段与视线相切的外边缘线，视距曲线与视线点轨迹线形成的净空区域需要保障。最大横净距主要检查车辆在行驶路径上某一点的视距，将其所需要的最大横向净距与道路实际所能提供的横向净距进行对比，当计算横向净距小于实际横向净距时，车辆行车安全能够得到保证；反之，驾驶员视线容易被障碍物遮挡，视线较差。

2.2 三维空间视距及检验

所谓三维空间视距即在公路三维线形中，车辆以一定速度行驶时，驾驶员沿公路眼延伸方向最后一个能看到的道路中线或边缘线点，距离观察点沿线方向的距离为三维视距。

传统视距包络图法与最大横净距法仅能对二维的行车视距进行检验，为评价三维空间视距，科研工作者研究出以下两种方法：①图解法。其在道路线形中加入数学参数，利用向量函数表述一条完整的道路中线，与此同时结合行车道及道路两侧障碍物相应的数学表示式，进一步对空间视距进行迭代计算，通过Matlab进行编程分析。②分析法。该方法在考虑道路横断面与纵断面的基础上计算平纵线形所能提供的视距值。其核心是检查驾驶员是否被道路线形或障碍物遮挡，以便寻找驾驶员视线范围中的最远可视点，通过道路参数表达式与路测特征值建立有限元模型计算三维空间视距，相比于图解法更加适用于山区复杂地形条件下的视距检验。

图2 超车视距示意图

3 工程实例

3.1 工程概况

某高速公路全长47.48 km，起止桩号为k20+000～k49+480，设计时速100 km/h，其中中央分隔带宽度为1.5 m，左侧路缘带宽度为0.25 m，二者均不符合要求，可能对视距造成不良影响，因此研究决定采取以下措施保证视距安全。

3.2 曲线段中央分隔带外侧超车道视距保障措施

3.2.1 加宽中央分隔带

一般选取在弯道内侧进行加宽，在缓和曲线上完成加宽值的过渡，最大加宽值应当参考基于三维视距检查中设计横净距与计算横净距的差值，原有中央分隔带防护措施及植被不变。

3.2.2 外侧防护栏内移或更换防眩晕设施

当三维视距检查中设计横净距与计算横净距的差值过大时，可调整中央分隔带中植被种类及高度，如果必要，可适当减小防护栏之间的宽度，将分隔带外侧护栏向曲线内侧移动以增加超车车道的横净距。如果分隔带宽度较窄无法移动外侧护栏时，可采用防眩栅代替植被。

3.2.3 中央分隔带外侧车道外移

为获得较大的横净距，上述两种方法通过改变中央分隔带的宽度而改变车道位置同样可实现。如果中央分隔带外侧车道附近的地形空间满足要求时，可适当减小外侧车道半径，内侧分隔带及车道位置不变，此时横净距增大。特别需要注意，当外侧车道半径较小，盲目降低其半径可能导致线形指标不符合规范要求，需酌情处理。

3.2.4 中央分隔带外侧车道内移增大半径

为保证行车视距符合要求，当外侧车道曲线半径较小时，可通过分隔带外侧车道内移的方式减小分隔带宽度，以增大外侧车道半径从而获得较好的视距，虽然该方法使所提供的横净距不变，但是外侧车道所需的横净距减小。

3.2.5 设置凹形中央分隔带

传统中央分隔带在竖直方向高于路面结构，可称之为凸形中央分隔带，如果车辆所需横净距较大，上述方法无法满足时，可将中央分隔带改换为凹形分隔带。

3.2.6 设置水泥混凝土防护栏

如果路线线形及路基宽度无法改变时，可采用防晕板+水泥混凝土防护栏的形式，该方法在增大横净距的同时可减少后期对传统中央分隔带植被的养护。但特别需要注意的是，该防护栏属于刚性防护栏，交通事故中对驾驶员的损伤较大，需要酌情选择。

4 结语

行车视距设置的合理与否直接影响驾驶的安全性，特别是山区高速公路，其复杂的地形条件给行车视距的设置带来了困难与挑战，为此，首先阐述了二维视距及三维视距理论基础，并分别介绍了二者的检验方法，依托某实际工程，以曲线段中央分隔带外侧超车道为例，介绍了其视距安全保障措施。研究结果表明，通过加宽中央分隔带、外侧护栏内移、外侧车道外移等手段可保障视距符合规范要求，提升行车安全可靠性。

［1］翟艺阳.公路视距安全评价技术研究［D］.西安：长安大学，2008.

［2］张娟.基于三维动态视距的公路交通安全评价方法研究［D］.北京：北京交通大学，2009.

［3］梁海文.公路三维视距不良路段的识别和安全保障技术研究［J］.智能城市，2017，3（1）：141.

［4］匡攀，桂岚.溆怀高速公路视距安全评价与处置技术［J］.湖南交通科技，2017，43（1）：20-24.

U492.8

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.042

2095－6835（2019）13－0101－02

〔编辑：严丽琴〕