交通安全设施(1)

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1、第1页/共34页,上次课主要内容总结,一、课程的地位、性质和任务 二、交通工程设施的作用 三、交通工程设施的主要内容 四、交通工程设施的发展状况,第2页/共34页,第三章 交通安全设施设计,交通安全设施属于道路最基础的设施之一。对 充分发挥高等级公路（特别是高速公路）安全、 快速、经济、舒适的功能，具有重大的意义。 一、交通安全设施的作用1.减少交通事故频率，减轻事故的危害；2.减少、消除交通系统中各种纵、横向干扰；3.提高道路管理、服务水平；4.提供道路各类视线诱导，改善行车环境和道路景观。,第3页/共34页,二、现状和发展,在近20年期间，我国交通土建有了飞速发展，公路总里程位居世界第三，

2、高速公路高居世界第二，但道路设施建设十分落后，远跟不上交通发展的需要。目前世界各国尤其是交通发达国家，对安全设施的研究、开发、应用非常重视，不断提出新观念、新产品。未来发展主流：形式多样 经济美观性能优良 安全适用,第4页/共34页,三、交通安全设施的主要种类,安全护栏（含防撞缓冲设备等）防眩设施隔离封闭设施视线诱导设施我国二级以上国道基本配备了一定数量的安 全设施，但在数量、效能、规范等方面难于满足道 路交通现代化需求。近年来修建的高等级公路，都安装了齐全、先 进的安全设施，对保障交通安全，提高运输效益、 加速我国交通现代化起到了良好的作用。,第5页/共34页,3.1 安全护栏,为确保行车安

3、全，在道路沿线设置的,一定程度上能御防车辆超越的防护设施。护栏的功能：防止失控车辆越出路外或穿越中央分隔带；防止车辆从护栏板下钻出，或将护栏板冲断；使失控车辆回复到正常行驶方向；发生碰撞时，对乘客的损伤程度最小。 一、两个重要概念 1.路上危险物2.事故严重度,欧洲特色 无非机动车道,第6页/共34页,1.路上危险物 (1)路侧安全距离标准,从行车道硬路肩外边缘至车辆回复轨迹横向最远点的距离称为路侧安全距离。道路设施设计时，应全面、准确的分析。教材P43表3-1，不同国家路侧安全距离标准,第7页/共34页,(2)常规障碍道路上、道路两侧安全距离之内一切对行车造成潜在危害的物体或空洞。道路本身构

4、造和设施：中央分隔带、路堤、路堑边坡、护栏、防撞垫、 路缘石、标志柱、排水沟、挡土墙等。其他物体和空洞其他交通工程设施;（交通标志、应急电话等）自然物（如山石、树木、河流、沟壑等）;安全距离内的人工构筑物。,第8页/共34页,第9页/共34页,(3)潜在的障碍,此类主要是道路平、纵曲线设计时，由于环境 等客观因素造成道路参数的不合理。如：道路平、纵曲线小于设计标准规定时，其 平、纵曲线曲率半径皆成为路上危险物。连续弯道、连续陡坡等路段，有关参数亦视为 路上危险物。,公路设计考虑的 危险物范畴,车道上实物,分隔带,车道外侧一定区域实物,安全,高速,道路参数,第10页/共34页,交通事故中路边护栏

5、 的缓冲作用不言而喻,交通事故中破坏的护栏,第11页/共34页,发生意外后，半刚性护栏改变 了车辆运动轨迹，可避免或减少冲 向对面车道、翻下深沟等悲剧。,碰撞改变惯性轨迹,第12页/共34页,(4)消除道路危险物的措施, 条件允许时，直接移走所有危险物； 把路侧危险物移至满足要求的道路侧向净宽以外； 解体消能结构设计；例如路边应急电话亭，为了使用、管理方 便，一般设置于危险距离内，设计时应考虑不 能建造成有基础的刚性建筑。 设计护栏进行隔离。护栏用于对不可移走的危险物进行隔离保护， 但护栏本身也是一种危险物，对行车要造成影 响，因此设置时要考虑其合理性。,第13页/共34页,(5)护栏防护条件

6、和原理, 护栏设置的合理性车辆撞上护栏的危险程度低于直接撞上 （或坠落）被隔离物的危险程度。 护栏碰撞原理碰撞后车辆、护栏之间产 生弹塑性变形、相对运动的摩 擦、惯性力方向改变，达到释 放碰撞能量，引导车辆和乘员 脱离或减少危险。,视频链接一,视频链接二,视频链接三,第14页/共34页,2、事故严重度,事故严重度是对交通事故所造成的财产损失、 人员伤亡程度进行综合评价的重要指标。事故严重度用指数SI表示。 理论计算公式：事故A发生在碰撞条件i下的概率；在碰撞条件i下伤亡严重度j的概率；伤亡严重度j的加权系数。,第15页/共34页,影响事故严重度的因素非常复杂，因此同一 障碍物往往会产生不同的后

7、果，主要取决于事故 中的碰撞条件。包括： 碰撞速度和角度； 发生碰撞的车辆部位； 车辆种类和质量； 道路特点； 道路环境当时的通行条件。,第16页/共34页,SI（24H6IP）/N 式中：H死亡事故数 I受伤事故数 P财产损失事故数 N事故总数实际上应用理论公式十分困难，通常根据某 种具体设计目标，运用事故资料数据来对具体障 碍物进行简化计算。 注意的问题： 简化计算没考虑碰撞条件，是一种统计数； 事故严重度是设置护栏的重要依据，但不是绝对因素；一般要进行经济效益分析。,简化计算公式：,第17页/共34页,目前我国在这方面研究正在进行，有关成果 尚未形成标准、规范。工程设计大部分依据实践 经

8、验和参考国外类似数据。,路侧构筑物事故严重度参考值（美国）,第18页/共34页,路上危险物是交通事故的隐患，其影响可以用SI的大小表示其程度； 护栏是对不可移走危险物的隔离防护设施； 危险物的SI值并非常数，与碰撞条件有关； SI值一般可用简化计算公式计算； 原则上护栏SI值应低于危险物SI值； 设置护栏还应考虑事故频率、经济条件等； SI还用于对交通安全评定、护栏性能评定等。,小结,第19页/共34页,二、护栏的种类,1、按护栏构造形式分类半刚性护栏 刚性护栏 柔性护栏 2、按护栏设置位置分类路侧护栏 中央分隔带护栏 桥梁护栏过渡段护栏 端部护栏 防撞垫就护栏结构形式而言，半刚性护栏具有刚柔

9、 两方面的特性，是公路中应用最广泛的一类。护栏设置位置不同，其构造、 强度有差异，但仍可归于上述三类。,第20页/共34页,波形护栏（见P46图31）,3、半刚性护栏,圆管护栏,第21页/共34页,防阻块,托架,波形梁护栏板,W形波形护栏结构,立柱,第22页/共34页,刚柔相兼适度； 具有一定强度，能御防意外车辆超越； 能吸收一定的冲击能量，减少车辆损坏； 结构合理，有较好的视线诱导功能； 造型美观，易于维修； 可用于较窄的中间隔离； 加强型半刚性护栏用于严禁超越地带。,半刚性护栏功能特点,路侧护栏,中央隔离,第23页/共34页,基本不变形的护栏，用于严格阻止车辆超越 的环境，如高架桥、深沟等

10、场合。遇大角度冲撞，将造成较为严重的后果。,4、刚性护栏,混凝土 墙式护栏,混凝土,组合式护栏,波形,第24页/共34页,相对刚性大，防止车辆超越效果好； 不易损坏，几乎不用维护、维修； 可用于较窄的中间隔离； 对大角度冲撞车辆的损坏严重； 给人员造成的安全感和瞭望效果差，存在较强的行驶压迫感。,刚性护栏功能特点,混凝土刚性 护栏断面图,第25页/共34页,柔性护栏的柔度较大，抗冲撞强度较低，常 用于低速区域，兼隔离功能。,5、柔性护栏,路边钢索式 柔性护栏,第26页/共34页,常用缆索结构，弹性大，发生意外时护栏在弹性范围内工作； 立柱间距灵活，不受地面沉降影响； 造型优雅美观，常用于风景区

11、； 护栏可重复使用，局部维修方便； 总体施工困难，特别是端部工程； 视线诱导效果差； 造价较高。,柔性护栏功能特点,第27页/共34页,三、护栏设计的考虑因素,1. 道路条件 2. 标准车型和车辆自重护栏设计的标准车是BJ212，EQ140 3. 车辆的碰撞角度小客车为200，卡车为150200 4. 车辆的碰撞速度碰撞速度5080km/h 5. 防撞等级根据车辆的碰撞的动能表示,第28页/共34页,四、护栏形式的选择,1.路基护栏选择的依据充分了解各类护栏性能；充分了解护栏所能达到的安全性能；护栏的美感及其对驾驶员的心理影响；当地的气象条件；选择护栏的经济性考虑。,第29页/共34页,2.

12、各类护栏适用区域,第30页/共34页,3. 桥梁护栏的形式选择,桥梁护栏的选择主要包括防撞等级的选择和构造形式的选择。根据桥梁的规模，位置的重要性和交通状况选择不同碰撞等级的护栏，规模越大，位置越重要，交通流越复杂，越应该选择等级高的护栏形式。,第31页/共34页,五、护栏的几何尺寸,1.普通护栏的高度要求护栏高度的设置要求作用于车辆的有效部位，既不致使大货车跃出护栏，也不致使小客车钻入护栏横梁下。美国的护栏经验高度为：,我国目前护栏多采用波形护栏，从地面到横梁顶部的高度为755mm。,第32页/共34页,2. 桥梁护栏的高度要求防止车辆越过和倾翻或下穿。桥梁护栏有效高度为护栏的抗力距桥面的高

13、度。护栏的有效高度是防止车辆倾翻的实际高度。我国长期的观测经验表栏明，当桥面高出水面3m以上时，护栏的有效高度应该高于人体重心，大于相当于身高的2/3-3/5。根据桥梁的特点确定桥梁护栏的高度。,第33页/共34页,3.护栏的最小长度要求,护栏的最小设置长度主要取决于两个因素： 结构长度、碰撞安全长度。结构最短长度L1 碰撞能量 设计时速,太短缺点：影响美观、不能发挥导向功能、 增加碰撞的危险。,根据车辆在偏离车道后在缺口碰撞危险物的可能性，护栏的长度可以加长为64m140m。具体见P60。,第34页/共34页,思考题,WHY,1、什么是路上危险物？一般情况下事故严重程度指数如何确定？ 2、护

14、栏有那些种类？其功能有何不同？各用于哪些场合？,第35页/共34页,3.2 防眩设施,一、概述 1.眩光影响道路交通的眩光主要包括：车辆的前照灯、太阳光、道路照明、广告、标志的定向照明、路面反光镜以及其他物体的反射光。眩光分为失能眩光和不舒适眩光,防眩设施,第36页/共34页,2. 眩光对驾驶员的影响 眩光使驾驶员为躲避强光而视线偏离。眩光加剧驾驶员在道路上的横向偏移。眩光可以造成驾驶员的暂时性“黑暗”。,3.设置位置防眩设施一般设置在中央分隔带上，一般常用的是两种方式： 设置在中央分隔带的中心线上；设置在中央分隔带的一侧。4.设置要求连续性、多变性、尺寸控制和组合设计,第37页/共34页,防

15、眩板设置在中央分隔带的中间,第38页/共34页,防眩板设置在中央分隔带的一侧,第39页/共34页,二、防眩设施的设置,1.设置依据 安全性:防止对向车的前照灯；改善夜间行车环境；消除驾驶员的紧张情绪。 美观性：改善行车环境，增强道路的景观美化。 舒适感：诱导司机视线；调节道路行车的单调感,第40页/共34页,2.设置原则,一般情况下，高速公路和一级路都应该考虑设置防眩设施，尤其是长直线路段，无照明的特大型、大型、高架桥以及服务区、停车场等路段。如果经费有限，在以下情况也可以考虑不设防眩设施：中央分隔带大于9m；上下行车道高度大于2m；线路配有连续照明。,防眩网,第41页/共34页,三、防眩设施的分类及构造,我国目前使用的较多的防眩设施分为三类：I型：连续封闭的防眩设施，树墙。II型：连续网状结构组成的防眩设施，金属防眩网。III型：一定间距的连续设置板状结构，金属防眩板、防眩扇板、百叶窗防眩栅、带间距的植树等。,第42页/共34页,第43页/共34页,四、防眩设施的设计高度,防眩设施的高度取决于：车辆前照灯的高度、驾驶员的视线高度、道路纵坡、前照灯的最小几何可见度角和配光性能。,第44页/共34页,B=B1+B2 H=h1+h2-h1*B1/B2, h2=1.32.0m H=h2- h2-h1*B2/B1, h1=0.81.0m,