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1、高速公路行车安全距离的分析与研究 马骏 摘要：通过对行驶在高速，公路上的车辆在不同条件下、以限定范围内的各种不同速度行驶 时，安全距离的计算与分析，寻求既可避免发生追尾碰撞事故，又不影响道路通行能力的安全 距离恰当值。关键词：高速公路，行车安全距离 制动非安全距离，追尾碰撞事故随着高速公路的迅速发展，其沿线的投资环境发生了巨大变化，全国不少地区沿高速公路两旁兴建 起一个个经济技术开发带，带动了当她城乡经济的快速发展，取得了明显的经济效益和社会效益。但是，由于中国国力有限，加上高速公路起步较晚，所以在高速公路的标准、设施、监控、管理等方面与发达 国家仍有一定差距，这就导致了高速公路的交通事故一直
2、呈上升趋势。1996年中国共发生道路交通事故 287685起，死亡73655人，受伤174447人，直接经济损失172亿元，分别比上年上升5.8%、3.0%、 9.5% 和12.8% ，其中高速公路交通事故6797起，死亡864人，受伤221 5人，分别比上年增长48.1%、 40.3% 和38.4%。当年高速公路每百公里事故率为普通公路的4倍多，这一反常现象不能不引起 我们的高度重视。分析高速公路的事故类型，大多数为追尾碰撞事故，这是由高速公路本身的特点所决定的。高速公 路属全封闭、立体交叉、具有中央分隔带，所以行车道上的车辆与横向车辆、行人及对面车辆相撞的事 故极少。但因其车速高，所以在雨
3、、雪天气路面溜滑或雾天视线不良等情况下很容易发生制动侧滑、甩 尾或行车枧距不足而导致追尾碰撞事故。1996年3月25日清晨，洛卡高速公路44km处发生多辆车遣尾碰 撞事故，由于事故处理人员未及时赶到现场，致使后续车辆继续追尾相撞，最终导致25辆汽车相撞，当 场死亡1人，受伤3人，直接经济损失26万多元；1996年11月24日沪宁高速公路无锡段曾发生44辆汽车连 接相撞的特大事故，死亡10人，受伤l0人。这些惨黼的事故案例，给我们带来了沉痛的教训，我们必须 设法遏制追尾碰撞事故的频频发生。如何遏制和预防高速公路追尾碰撞事故的再度频繁发生呢?笔者认为最重要的就是行车中保持科 学、恰当的行车安全距离
4、。 1 行车安全距离的概念在中国，高速公路既限制最低车速(50kmh)，又限制最高车速(1lOkmh)，加之高速公路本身的结 构特点，使行车速度可控制在一定的范围内，又排除了横向交通的干扰，我们把这种交通条件称为理想 的交通条件，即在同一条军道上，同向行驶的车辆以相同的速度、连续不断地行驶，各车辆之间保持着一 定的车头间距，构成了一种稳定交通流。如果跟随车辆的车头间距过小，则容易发生追尾碰撞事故；如 果车头间距过大，又会影响道路的通行能力。所谓行车安全距离就是指在同一条车道上，同向行驶前后两车间的距离(后车车头与前车车尾间的 距离)，保持既不发生追尾事故，又不降低道路通行能力的适当距离 2 行
5、车安全距离的计算公式 21 计算行车安全距离的前提同一车道前后跟随两车在行驶中，当前车制动时，其制动信号灯可能被后车及时发现，也可能未被 后车及时发现，在这两种情况下的行车安全距离肯定是不一样的。在计算行车安全距离时，我们认为驾 驶员都是在注意力集中的情况下驾驶车辆的。如果前车突然制动停车，后车即时发现前车制动信号灯亮 后随之制动，并以不撞上前车、且停车后与前车保持5m 间距为前提来确定其行车安全距离。 22 行车安全距离的计算公式设l号车为前车，2号车为后车，当后车驾驶员即时发现前车制动信号灯亮时随之制动直至停车， 需要经过三段时间，即后车驾驶员制动反应时问t 、后车制动协调时间tz和持续制
6、动时间t ，在这三段 时间内汽车所行驶的距离分别为S 、S。和S 它们的和则是后车的制动非安全距离S 。 当车速以kmh为单位，距离以m为单位时，则S 可用匀速运动公式求出(忽略空气阻力和滚动阻 力)为 S 一V。t 36 (m) (1) 式中：S 为后车驾驶员的制动反应距离(m)；V。为后车制动前的初速度(kinh)；t 为后车驾驶员制动 反应时间(一般为0310 s)。 制动系协调时间t 由制动传递延迟时间t 和制动力增长时间f 组成，tz主要取决于驾驶员踩踏板的速度和制动器的结构形式，对于液压制动器，tz-=020O25 s；对于气压制动器，t20309 s。 在制动传递延迟时间t 内，
7、因汽车尚未产生制动力，所以仍以制动前的初速度 。匀速运动，故其 间所走的距离为 S 2一Votz36 (m) 在制动力增长时间f 内，制动力成线型增长为变减速运动，经积分变换后可求得该段时间内所走 的距离为 s 一 一丘 (m) 制动系协调时间t。内汽车所走的距离为一 + 一扣2t；(m) (2j式中：S 为后车制动协调距离(m)； 为后车制动减速度(ms )。 在持续制动时间t 内，汽车作匀减速运动，根据匀减速运动规律，可求得该段时间内汽车所走的距离为人，受伤一 一一 号 i百+十i扣 ( m) 3式中：S s为后车持续制动距离(m)。 后车的制动非安全距离为式(1)、(2)、(3)的和，即
8、为 + + 一 c 略去二次微量可得 一 + + c 式中：SF为后车的制动非安全距离(m)。 为了简化起见，我们令 一f + z，因 仅为零点几秒，其12会更小，故可忽略不计。通常我们称 为制动操作反应时间，它包括驾驶员的制动反应时间和制动传递延迟时间，对液压制动，一 0512 S；对气压制动，一0815 s，此时，后车的制动非安全距离公式简化为一 + 对于前车来说，从后车发现其制动信号灯 亮算起到制动停车止，前车所走的距离应是该 车持续制动时间内所走的距离。对照式(3)略去 的一次项和二次项，可得前车的持续制动距 离简化公式为 一I_ (m) )式中： 。为前车持续制动距离(m)丘 为前车
9、制 动减速度(ms。)；V。 。为前车制动前的初速度 j 2 86 2 (m) (5) 附围 前后两车的行车安生距离示意图 (kmh)，因高速公路为稳定变通流，可认为前后两车制动前的初速度是相等的。 从附图可知，前后两车的行车安全距离为 + 一 整理后可得前后两车的行车安全距离计算公式为 + ( 一击)cm 式中：S 为前后两车的行车安全距离(m)； 为制动停车后前车车尾距后车车头问的安全间距(这里S 5m)。 3 行车安全距离的计算 从式(7)可以看出影响行车安全距离的因素主要有前后两车的制动初速度( )、后车的制动操作 反应时间(t)、前后两车的制动强度(工 、 )等，其中制动强度又受到轮
10、胎与路面间的附属条件( )的限 制， 对于后车的制动操作反应时间f我们取其中间偏上限的值，即对于液压制动， 一11 s对于气压制 动，：13 s前后两车制动前的韧速度相等。在此前提下，我们分三种情况计算高速公路限速范围 内每 10 kmh速度间隔下各种速度的行车安全距离。 31 一般条件所谓一般条件是指前后两车制动强度相同，即工 一土 。 1后车为液压制动系(一11 S)时3人，直接经济损失26万多元；1996年11月24日沪宁高速公路无锡段 曾发生44辆(DV。一50 kmh，由式(7)算得Svro=5+ ：2O3(m)o U (2) 一I10 krnh，同样可用式t7)算得Swno=5+
11、墨 一386(m)o U (3) 一60、70、8O、90、i00 kmh，由式(7)分别算得 S r6o一233(m)，SVY70 264(m)，Sn,B0=294(m)，S yg。=325(m)，S n00 356(m ) 2后车为气压制动系( 一13 s)时，由式(7)分别算得 S Q5。一231(m )，S 。60 267(m )，S 。一303(m )，SvQB0： 339(m)，Sv0。一375(m)，S 。 一411 (m)，S 。1m一447(m) 32 不利条件 所谓不利条件是指后车的制动强度小于前车的制动强度，即J 554 734 95 2 1193 l46 3 1760
12、8085 o2 分析研究表列数据，我们可以得出以下规律； (1)在一般条件下，不管后车是液压制动系还是气压制动系，由驾驶员估计的行车安全距离，其米数 等于车速的每小时公里数的一半就可以避免追尾碰撞事故的发生。 在后车的制动强度大于前车的制动强度( 五 )时，行车安全距离的计算值比一般条件( 一J ) 时更小，保持上述驾驶员的估计行车安全距离，依然可以满足行车安全的需要。 (2)在不利条件下，如果后车为液压制动系，则车速在80kmh及其以下时，驾驶员估计的行车安全 距离的米数应等于车速的每小时公里数；若车速在80 kmh以上时，驾驶员估计的行车安全距离的米 数应等于车速的每小时公里数的12倍。如
13、果后车为气压制动系，则车速在70kmh及其以下时，驾驶 员估计的行车安全距离的米敷应等于车速的每小时公里数；若车速在70kmh以上时，驾驶员估计的行 车安全距离的米数应等于车速的每小时公里敷的13倍。只有这样，才可预防追尾碰撞事故的发生。 (3)在最不利条件下，不管后车是液压制动系还是气压制动系，由驾驶员估计的行车安全距离的米 数应大于车速的每小时公里敷。考虑到后车在冰雪道路上不能采用紧急制动的实际情况，所以估计的行 车安全距离的米效应等于车速的每小时公里数的2倍以上，就可保证不会发生追尾碰撞事故。 参考文献 1 郭恩德主编变通法规学北京：人民交通出版社，1985 2 马骏主编旅游汽车企业变通安全管理北京：旅游教育出版社，1991
