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作者：董凱單位：北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院

隧道交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)

(1)反光突起路標(biāo):在隧道入口前100m開始到隧道出口100m的分道線和邊緣線安裝反光突起路標(biāo)。(突起路標(biāo)，俗稱道釘，在打開車燈的條件下能清晰地勾勒出車道分界線的輪廓)。設(shè)置在分道線的道釘能有效的減少車輛并線引起的事故，設(shè)置在兩側(cè)的道釘能夠有效減少側(cè)滑和撞墻的事故。如隧道洞內(nèi)交通為雙向交通，建議設(shè)置2排平行的道釘。由于道釘設(shè)置在隧道內(nèi)(見圖1)，除雪作業(yè)時(shí)不會被鏟掉，易于維護(hù)。使用突起道釘，提升標(biāo)線高度，能直接減少跨線相撞事故。根據(jù)美國國家公路交通安全管理署統(tǒng)計(jì)，有90%的交通死亡事故發(fā)生在雙車道公路上。20世紀(jì)70年代末，美國佐治亞州交通局在662個(gè)平面彎道中心線上安裝了突起路標(biāo)，和白天事故相比，夜間交通事故減少了22%。同期，俄亥俄州在187個(gè)事故多發(fā)路段(平面彎道、窄橋、叉路口和停車后準(zhǔn)行區(qū)域)使用突起路標(biāo)，針對這些地區(qū)安裝前后發(fā)生的3320事故分析，總事故率下降了9%，傷害級事故下降了15%。20世紀(jì)90年代末，紐約州交通署在沒有照明和鄉(xiāng)村公路的事故高發(fā)路段使用突起路標(biāo)，根據(jù)20處地點(diǎn)的研究，總事故減少7%，夜間交通事故減少了26%，雨夜事故減少了33%;另外，因引導(dǎo)缺陷(側(cè)滑、沖出路面、迎頭相撞等)導(dǎo)致的事故，減少了23%，夜間同類事故減少了39%。圖1反光突起路標(biāo)(2)在隧道側(cè)墻安裝線形誘導(dǎo)標(biāo):可清晰地勾勒側(cè)墻的位置和隧道內(nèi)的道路線形(見圖2)，減少撞墻事故，改善隧道的安全性。安裝反光輪廓標(biāo)后，側(cè)墻的反光率可達(dá)到560cd/lx/m2，高于國標(biāo)要求的0.7。(3)在隧道內(nèi)及出入口施畫高亮度反光標(biāo)線。普通的標(biāo)線材料存在亮度衰減快，表面易污染、水下不反光的特點(diǎn)。高亮度的反光標(biāo)線亮度高出普通標(biāo)線的5～8倍，表面致密，易清潔，且能實(shí)現(xiàn)水下反光?？擅黠@改善隧道事故第1、2、3、4、6、7個(gè)特點(diǎn)的安全性。①在隧道入口前200m加寬地面標(biāo)線，設(shè)置視覺減速標(biāo)線。改善隧道事故第4、7個(gè)特點(diǎn)的安全性(見圖3)。②在隧道入口前200m設(shè)置振蕩減速標(biāo)線，改善隧道事故第2、4個(gè)特點(diǎn)的安全性。美國密歇根州在對振動標(biāo)線技術(shù)跟蹤1年后，得出結(jié)論，這種全天候震動標(biāo)線可以提高標(biāo)線和振動帶的可視性6到20倍。密西西比州交通署在LARMAR縣的雙車道邊線上安裝了振動帶，事故下降了25%(圖4)。德克薩斯州交通研究院正在進(jìn)行一項(xiàng)針對振動標(biāo)線的研究，已經(jīng)公布的結(jié)論，包括這種標(biāo)線和同類型非振動標(biāo)線相比，可以增加25英尺的識認(rèn)距離，其主要原因是振動標(biāo)線的結(jié)構(gòu)可以讓水更快流走。德克薩斯州交通署結(jié)論還包括，這種技術(shù)的安全投資效益比例根據(jù)邊線的寬度不同，有2到221比1的效果。③在隧道入口前100設(shè)置渠化區(qū)，改善隧道事故第4、6個(gè)特點(diǎn)的安全性。④在隧道內(nèi)及隧道前后設(shè)置實(shí)線的分道線，禁止超車，改善隧道事故第1、4、7個(gè)特點(diǎn)的安全性(見圖5)。⑤在出口前100m至出口外100m增加減速標(biāo)線。改善隧道事故第3、4個(gè)特點(diǎn)的安全性。(4)在洞口及洞外設(shè)置高亮度反光標(biāo)志和熒光反光標(biāo)志。熒光材料能夠吸收不可見光轉(zhuǎn)換為可見光，特別適合在黃昏、黎明、霧霾等視認(rèn)條件不佳的情況。熒光色識別更及時(shí)，發(fā)現(xiàn)距離更遠(yuǎn)。透光反光材料的應(yīng)用。①入口之前的預(yù)告標(biāo)志，熒光黃綠或者熒光橙，前方1km進(jìn)入隧道。②從進(jìn)入上一收費(fèi)站或休息區(qū)開始設(shè)置預(yù)告標(biāo)志，提示檢查車燈。③高速公路入口處提示檢查燈光。④入口1km處設(shè)置檢查剎車、燈光標(biāo)志。⑤入口前設(shè)置隧道名稱和長度的標(biāo)志。⑥對禁止通行的交通設(shè)置3級預(yù)告，如超高車輛、危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛等。⑦設(shè)置限高標(biāo)志及預(yù)告標(biāo)志。⑧門架式硬桿上設(shè)置限高標(biāo)志。⑨設(shè)置嚴(yán)禁超速標(biāo)志。⑩設(shè)置嚴(yán)禁逆行標(biāo)志。瑏瑡設(shè)置嚴(yán)禁超車標(biāo)志?，伂將炘O(shè)置嚴(yán)禁掉頭標(biāo)志。瑏瑣應(yīng)急出口標(biāo)志?，伂帰炈淼纼?nèi)按實(shí)際里程在洞壁上設(shè)置里程牌和百米牌?，伂彚炋亻L、長隧道與前方的互通立交相連接時(shí)，設(shè)置“前方2km出口”、“前方1km出口”、“前方500m出口”，采用內(nèi)照明方式。(5)安裝車速反饋儀，控制、提示車速，改善隧道事故第7個(gè)特點(diǎn)的安全性。美國得克薩斯州DELRIO市研究顯示，安裝移動車速顯示儀后，超速穿過校區(qū)的車輛，從原來的81%降到了18%，減低了78%;休肆敦的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，90%的司機(jī)在限速20英里的校區(qū)超速，使用固定車速顯示儀后，降到了15%，有83%的改進(jìn);美國加利福尼亞州SANDIEGO市的警察局發(fā)現(xiàn)，使用移動顯示儀，使限速20英里/小時(shí)的校區(qū)內(nèi)，超速現(xiàn)象從77%減少到了20%，有74%的改進(jìn)。京藏高速公路(G6)進(jìn)京方向，潭峪溝隧道出口后的彎道和山羊洼隧道的入口處，安裝了兩臺車速反饋儀，這種反饋儀使用了熒光黃綠鉆石級(全棱鏡結(jié)構(gòu))的反光膜做面板，內(nèi)部動態(tài)數(shù)字部分也使圖7檢測結(jié)果用了粘貼有熒光黃綠鉆石級反光材料的磁翻板技術(shù)，以改善白天和惡劣天氣下的標(biāo)識的顯著性和夜間標(biāo)志發(fā)現(xiàn)性，提高安全視距，內(nèi)帶流量和車速記錄儀，圖7揭示了安裝這種車速反饋儀后，途經(jīng)車輛車速變化情況，可以發(fā)現(xiàn)，降速效果非常明顯。安裝1個(gè)月后，超速車輛比例由81%下降為69%，超速50%以上的車輛比例由24%下降為0。

設(shè)計(jì)實(shí)例

在交通管理里經(jīng)常提到的速度管理，主要就是對應(yīng)安全視距的需要來講的。速度不匹配安全視距的反應(yīng)時(shí)間和距離，就是典型的“超速”，會造成極大的安全隱患。隧道事故就是因?yàn)檫@種“速度和安全視距不匹配”引發(fā)的。圖8機(jī)動車緊急應(yīng)變的時(shí)間與距離讓駕駛?cè)嗽谇?s里節(jié)省視認(rèn)時(shí)間，就能為后面的應(yīng)變過程贏得更多的時(shí)間和空間———3s后的時(shí)間里所采取措施效果的影響因素太多，一般不是交通工程人員所能控制的過程。交通標(biāo)志的提前設(shè)置，視認(rèn)優(yōu)化，都是這項(xiàng)工作的安全意義之所在。車輛穿越隧道時(shí)由于隧道內(nèi)外環(huán)境的不同，駕駛員將會作出相應(yīng)的調(diào)整，大致可以分為3個(gè)階段:隧道前調(diào)整期、隧道中適應(yīng)期和隧道末調(diào)整期。大型車和小型車的典型3階段如圖9所示。隧道前調(diào)整期。車輛在進(jìn)入隧道前因隧道和公路其他路段構(gòu)造的不同而會降低其運(yùn)行速度，以便適應(yīng)新的駕駛環(huán)境。速度降低的幅度基本上在7%～20%之間，相對于其他2個(gè)階段，速度變化幅度比較劇烈。與此同時(shí)，駕駛者會因?qū)λ淼赖目謶指泻蜔艄獾纫蛩氐挠绊?，將車輛的橫向位置向路中心偏移，小型車輛的偏移幅度在0.5～1m的范圍之內(nèi)，大型車輛的偏移幅度在1m左右，偏移幅度是比較大的?？傊?，駕駛者在進(jìn)入隧道前會根據(jù)隧道前視距、線形、隧道口情況和駕駛者對隧道的熟悉程度調(diào)整車輛的行駛速度和橫向位置，以最為安全的方式進(jìn)入隧道。法國的一項(xiàng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，視距不足再加上速度過快是隧道事故發(fā)生的主要原因，挪威的一項(xiàng)研究也表明，隧道入口前50m和出口100m附近區(qū)域是最危險(xiǎn)的。隧道中適應(yīng)期。由于在隧道入口段車輛已經(jīng)完成了對隧道內(nèi)部適應(yīng)性的調(diào)整，進(jìn)入隧道后基本會保持現(xiàn)有的車輛素的和橫向位置，隨著對隧道內(nèi)部環(huán)境的逐步適應(yīng)，駕駛者會逐漸提高車輛的運(yùn)行速度，提高的幅度與隧道橫斷面的組成以及隧道長度有關(guān)。對于車輛的橫向位置，由于在隧道內(nèi)駕駛者的眼球轉(zhuǎn)動角度較小，視野較窄，更喜歡距隧道墻(或步行道、防撞護(hù)欄)有一定距離，尤其是隧道內(nèi)側(cè)向凈距距離小于毗鄰隧道外公路的側(cè)向凈距時(shí)，駕駛員一般會保持在隧道前調(diào)整期中隊(duì)車輛橫向位置作出的調(diào)節(jié)，隨著車速提高，橫向偏移值會逐漸增大。但對于長隧道來說，由于駕駛者在隧道內(nèi)行駛時(shí)間較長，對隧道內(nèi)環(huán)境已充分適應(yīng)，車輛的橫向位置會向墻一側(cè)靠攏，但車輛的中線仍然不會與車道中線重合，車輛仍偏向中間行駛，只是偏移的幅度有所減小。由于隧道內(nèi)的環(huán)境給駕駛員造成一定的壓力，使得駕駛員在隧道內(nèi)注意力高度集中，格外遵守交通規(guī)則，駕駛隨意性較小，速度相對較低，在一定程度上也提高了單一車輛在隧道內(nèi)行駛的安全性。但車輛向內(nèi)側(cè)的橫向偏移會使超車間距大為縮小，減低了車輛在超車過程中的安全性。隧道末調(diào)整期。隨著車輛即將駛出隧道，面臨隧道內(nèi)外環(huán)境的轉(zhuǎn)換，對于速度較高的小型車輛來說，車速的上升幅度減小。對于長度較短的隧道，車輛的橫向偏移與進(jìn)入隧道時(shí)保持一致。對于長隧道，橫向偏移恢復(fù)到進(jìn)入隧道時(shí)的情況。車輛在這3個(gè)階段需要的安全視距是不同的，因而合理的設(shè)置交通標(biāo)志，延長駕駛者發(fā)現(xiàn)前方路況的距離，從而延長駕駛者的應(yīng)變時(shí)間，是提高隧道安全的關(guān)鍵所在。具體實(shí)例:北京市京承高速公路3期工程，在金鼎湖處設(shè)置了金鼎湖隧道，隧道長度為1125m，具體設(shè)計(jì)為:(1)隧道前對隧道(大型)進(jìn)行500m、1km預(yù)告。(2)隧道前采用螢光反光膜進(jìn)行隧道提示。(3)隧道前安裝車速反饋儀。(4)隧道前進(jìn)行限速標(biāo)志和標(biāo)線。(5)隧道前設(shè)置橫向、縱向減速標(biāo)線。(6)設(shè)置必要的反光突起路標(biāo)。(7)隧道內(nèi)設(shè)置必要的標(biāo)志、標(biāo)線等。

結(jié)語

本文針對隧道的節(jié)能和安全問題，提出了使用全天候反光標(biāo)線、振蕩標(biāo)線、視覺減速標(biāo)線、加寬標(biāo)線、禁止超車標(biāo)線、突起路標(biāo)、立面標(biāo)記、車速反饋儀、熒光反光交通標(biāo)志、V型減速標(biāo)線等系列方案，實(shí)踐證明這些措施具有提高交通安全，減少事故，降低成本、節(jié)約資源的作用，對隧道交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)也具有一定的借鑒意義。由于交通標(biāo)志標(biāo)線在使用過程中會沉積灰塵，從一定程度上影響了材料逆反射性能，為保證最好的使用效果，需經(jīng)常清洗和養(yǎng)護(hù)。