第二章 交通安全设施 2.1 护栏 2.2 防眩设施 2.3 隔离封闭设施 2.4 视线诱导设计 引言 交通安全设施主要包括： 安全护栏、防眩设施、隔离封闭设施、桥梁护网、视线诱导设计及施工管理设施，道路照明设施等。 交通安全设施作用：对避免交通事故的发生、减轻事故的严重度，排除各种纵向和横向干扰、促使车辆平滑运动等起着重要作用，进而提高道路的服务水平。其也构成道路景观的重要因素。 对2000-2005年发生的281起一次死亡10人以上的群死群伤特大道路交通事故进行数据分析。事故发生形态绝大部分是坠车事故（坠河、坠崖、坠桥等），尤其以单方事故为主，每起事故损失惨重。 案例分析 3/157 反思： 能否将交通事故后果降低？ 我们行驶的道路是否安全？ 公路宽容设计理念！ “驾驶人的错误不应以牺牲生命为代价，应该采取合理有效的措施来防止事故发生，即使发生事故，也应使事故的严重程度降到最低。” 4/157 2.1 护栏 2.1.1概述 1、含义： 是一种纵向吸能结构，通过自身变形或车辆爬高来吸收碰撞能量，从而改变车辆行驶方向、阻止车辆越出路外或进入对向车道、最大限度地减少事故中司乘人员的伤害程度。 2、护栏分类 （1）按纵向设置位置分类 路基护栏 桥梁护栏 (2)按横向设置位置分类 路侧护栏 中央分隔护栏 路基护栏 桥梁护栏 （3）按碰撞后护栏的变形程度分类 刚性护栏: 混凝土护栏 柔性护栏： 缆索护栏 半刚性护栏：连续的梁柱式护栏（波形梁柱） 混凝土护栏 缆索护栏 梁柱式护栏 3、护栏的功能 防止失控车辆越出路外或穿越中央分隔带闯入对向车道。 防止车辆从护栏板下钻出，或将护栏板冲断。 应能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。 能诱导驾驶员视线、护栏的碰撞力学分析 车辆碰撞护栏常用的力学模型假设假设： 车辆斜向冲击护栏后，在护栏的作用下不断改变方向，最后平行于护栏并停止横向运动。 （1）基本假设 从车辆碰撞护栏起到车辆改变方向平行于护栏停止，车辆的纵向和横向加速度不变； 车辆垂直加速度和转动加速度忽略不计； 车辆改变方向最终平行于护栏时车辆横向速度分量为0； 车辆改变方向时不发生绊阻； 车辆碰撞护栏期间容许车辆发生变形，但车辆的重心位置不变； 车辆运动近似为质点运动； 刚性护栏变形量为0，柔性护栏变形量为Z; 车辆与护栏、车轮与道路间的摩擦力均忽略不计； 护栏是连续设置的。 （2）公式推导 推导过程板书 5、护栏的防撞等级 衡量护栏防撞性能的重要指标是防撞等级，一般根据护栏所能承受的碰撞能量大小划分。 公路护栏分五个级别： B A(Am) SB(SBm) SA(SAm) SS 中央分隔带护栏分为： (Am) (SBm) (SAm) B A(Am) SB(SBm) SA(SAm) SS 承受碰撞能量依次增加 具体参数见表2.1 (2)《06规范》公路护栏碰撞条件 防 撞 等 级 碰撞条件 碰撞 能量 (kJ) 护栏性能 评价条件 碰撞 速度 (km/h) 车辆 质量 (t) 碰撞 角度 (°) 碰撞加速度 (m/s2) B 100 1.5 20 ≤200 乘员安全性 40 10 20 70 护栏强度 A、Am 100 1.5 20 ≤200 乘员安全性 60 10 20 160 护栏强度 SB SBm 100 1.5 20 ≤200 乘员安全性 80 10 20 280 护栏强度 SA、SAm 100 1.5 20 ≤200 乘员安全性 80 14 20 400 护栏强度 SS 100 1.5 20 ≤200 乘员安全性 80 18 20 520 12/124 6、护栏的设计依据 （1）护栏的设置原则 1）顺应护栏碰撞条件的发展趋势，满足我国公路交 通实际情况的要求，确保85%～90%以上的失控车 辆不会越出、冲断或下穿护栏； 2）坚持“以人为本，安全至上”的指导思想，最大限度地降低事故严重度及减少二次事故的发生； 3）在确定护栏碰撞条件时应坚持经济、实用原则， 应考虑我国的经济承受能力。 13/157 （2）我国护栏设计的参数选定依据 碰撞角度：20° 碰撞速度：0.8运行速度 （参数见表2.2） 碰撞车辆质量： 1.5T下的小客车用碰撞加速度评定，确保乘员安全性 10T以上的车辆用碰撞能量评定，防治车辆撞坏护栏。 碰撞加速度：200m/s2 设计载荷（不做讲解） （3）车辆及护栏碰撞条件的发展趋势 1）车辆组成向小型化和大型化两极发展，大型车比例提高； 2）小客车自身的被动安全措施进一步强化，使得护栏防止二次事故发生的功能更加受到重视； 3）护栏的碰撞能量普遍提高，例如日本的车辆质量从14t提高到25t，欧盟车辆质量更是提高到30t和38t； 4）路基护栏和桥梁护栏采用统一的碰撞条件。 5）1.5T下的小客车用碰撞加速度评定，确保乘员安全性 10T以上的车辆用碰撞能量评定，防治车辆撞坏护栏， 侧翻造成二次事故。 15/157 护栏名称 碰撞能量 （kJ） 防撞等级 (新规范) 工程造价 (万元) L型砼护栏 280 3级 23.6 座椅式基础砼护栏 280 3级 21.5 锚杆式砼护栏 228 2级 13 梁柱式砼护栏 163 2级 14.5 石砌式护栏 72.2 1级 8.7 安全保障工程护栏技术经济指标表 16/124 (4)安全护栏技术经济指标 安全护栏—座椅式混凝土护栏 云南省开远境内 326国道 17/157 陡崖峭壁三波梁，防护能力320KJ 陡崖峭壁座椅式护栏，防护能力400KJ 18/124 闽华I型护栏，防护能力520KJ 19/124 安全护栏—L型混凝土护栏 20/157 安全护栏—锚杆式基础混凝土护栏 21/157 安全护栏—梁柱式混凝土护栏 22/157 安全护栏—石砌护栏 23/157 （1）一般规定 1）公路路侧安全净区的宽度得不到满足时，应按 护栏设置原则进行安全处理； 路侧安全净区：是指公路行车方向最右侧车行道以外、相对平坦、无障碍物、可供失控车辆重新返回正常行驶路线的带状区域。 路基护栏 24/157 2.1.2 路基护栏设计 一、路侧护栏的设置原则 1）车辆驶出路外有可能造成二次特大事故的路段 必须设置路侧护栏。 2）车辆驶出路外有可能造成单车特大事故或二次 重大事故的路段必须设置路侧护栏。 3）车辆驶出路外有可能造成重大事故的路段，应 设置路侧护栏。 4）经论证车辆驶出路外有可能造成一般或重大事 故的路段宜设置路侧护栏。 25/157 1）车辆驶出路外有可能造成二次特大事故的路段 必须设置路侧护栏。 26/157 2）车辆驶出路外有可能造 成单车特大事故或二次 重大事故的路段必须设 置路侧护栏。 ①二级及以上公路边坡坡度和 路堤高度在图的I区斜 线阴影范围以内的路段； 27/124 ②路侧有江、河、湖、海、 沼泽、航道等水域的路段； 28/124 3）车辆驶出路外有可能造成重大事故的路段，应 设置路侧护栏。 ①二级及以上公路边坡坡度和路堤高度在图的Ⅱ区斜线阴影范围以内的路段； ②高速公路、一级公路路侧安全净区内设有车辆不能安全穿越的照明灯、摄像机、可变信息标志、交通标志、路堑支撑壁、隔音墙、上跨桥梁的桥墩或桥台等设施的路段； 29/124 ③二级及以上公路路侧边沟无盖板、车辆无法安全穿越的挖方路段； ④三、四级公路路侧有悬崖、深谷、深沟等的路段。 30/124 4）经论证车辆驶出路外有可能造成一般或重大事 故的路段宜设置路侧护栏。 ①二级及以上公路边坡坡度和路堤高度在图的Ⅲ区内的路段，三、四级公路边坡坡度和路堤高度在图中I区内； 31/124 ②二级及以上公路纵坡大于或等于现行《公路工程技术标准》规定的最大纵坡值的下坡路段和连续长下坡路段； ③二级及以上公路平曲线半径小于现行《公路工程技术标准》一般最小半径的路段外侧； ④在高速公路、一级公路用地范围内存在粗糙的石方开挖断面、高出路面30cm以上的混凝土基础、挡土墙或大孤石等障碍物时； ⑤高速公路、一级公路互通式立体交叉出口匝道的三角地带及匝道小半径圆曲线）路侧护栏最小设置长度 公路等级 护栏类型 最小长度（m） 高速公路、 一级公路 波形梁护栏 70 混凝土护栏 36 缆索护栏 300 二级公路 波形梁护栏 48 混凝土护栏 24 缆索护栏 120 三、四级公路 波形梁护栏 28 混凝土护栏 12 缆索护栏 120 33/124 路侧护栏设置原则 1.凡符合下列情况之一者，必须设置路侧护栏 （1）道路边坡坡度i和路堤高度h在图2.7的1阴影范围之内的路段； （2）与铁路、公路相交，车辆有可能跌落到相交铁路或其他公路上的路段； （3）高速公路或一级公路在距路基坡角1.0m的范围内有江、河、湖、海、沼泽等水域，车辆掉入会有极大危险的路段； （4）高速公路互通式立体交叉进、出口匝道的三角地带及匝道的小半径弯道外侧。 2.凡符合下列情况之一者，应设置路侧护栏 （1）道路边坡坡度i和路堤高度h在图2.7的2虚线以上区域内的路段； （2）高速公路或一级公路在距土路肩边缘1.m范围内，有门架结构、紧急电话、上跨桥的桥墩或桥台等构造物时； （3）与铁路、公路平行，车辆有可能闯入相邻铁路或其他公路的路段； （4）路基宽度发生变化的渐变段； （5）曲线半径小于一般最小半径的路段； （6）服务区、停车区或公共汽车路侧停车处的变速车道区段，交通分、合流的三角地带包括区段； （7）大、中、小桥两端或高架构造物两端与路基连接部分； （8）导流岛、分隔岛处认为需要设置护栏的地方。 3.凡符合下列情况之一者，可设置路侧护栏 （1）高等级公路在距土路肩边缘1.0范围内存在下列危险或障碍物时； （2）粗糙的石方开挖断面； （3）大孤石； （4）重要标志柱、信号灯柱、可变标志柱、照明灯柱或路堑支撑壁、隔音墙等设施；高出路面30cm以上的混凝土基础、挡土墙； （5）道路纵坡大于4%的下坡路段； （6）路面结冰、积雪严重的路段； （7）多雾地区； （8）隧道人口附近及隧道内需保障养护人员安全的路段。 4.防撞护栏的长度见表2.5 路侧护栏最小设置长度为70m。两段路侧护栏之间相距不到100m时，宜在该两路段之间连续设置。 夹在两填方区段之间长度小于100m的挖方区段，应和两端填方区段的护栏相连。 二、中央分隔带护栏设置原则 （1）高速公路、一级公路全线均应设置中央分隔带护栏。当中央分隔带宽度大于12m时，可不设中央分隔带护栏； （2）高速公路、一级公路采用分离式断面时，靠中央带一侧按路侧护栏设置。上、下行路基高差大于2m时，可只在路基较高一侧设置； （3）高速公路、一级公路的中央分隔带开口处，原则上应设置活动护栏； 三、路基护栏防撞等级选择 设置于公路路基上的防撞护栏，按防撞等级划分，路侧护栏有A、S两级；中央分隔带护栏有：Am、Sm两级。每一种防撞等级的护栏所适用的公路等级及其设计条件如表2.6所示。 路基护栏形式选择因素考虑 见表2.7 四、路侧护栏形式选择 1.波形梁护栏 波形梁护栏属半刚性结构，具有较强的吸收碰撞能量的能力，具有较好的视线诱导功能，能与道路线形相协调，外形美观，可在小半径弯道上使用，损坏处容易更换。对于车辆越出道（桥）外，有可能造成严重后果的片段，可选择加强波形梁护栏。 2.缆索护栏 缆索护栏属柔性结构，车辆碰撞时缆索在弹性范围内工作；可以重复 使用，容易修复。立柱间距比较灵活，受不均匀沉陷的影响较小。风景区公路采用缆索护栏较为美观。积雪地区，缆索护栏对扫雪的障碍稍少。但缆索护栏施工复杂，端部立柱损坏修理困难，不适合在小半径曲线路段使用；同时它的视线诱导性较差，架设长度短时不经济。 3.混凝土护栏 混凝土护栏防止车辆越出路（桥）外的效果好，适用于窄的中央分隔带及路侧非常危险的路段。由于混凝土护栏几乎不变形，因而维修费用很低。但当车辆与护栏的碰撞角度较大时，对车辆和乘员伤害较大。因此这种护栏使乘客的安全感和视觉的舒适性较差，并有较强的行驶压迫感。 五、桥梁护栏设计 1、桥梁护栏设置原则 高速公路桥梁的外侧和中央分隔带必须设置桥梁护栏。 干线公路的一级、二级公路桥梁必须设置路侧护栏和中央分隔带护栏。 集散公路上一级、二级公路桥梁应设置路侧护栏，宜设中央分隔带护栏。 跨越深谷、深沟、江河湖波的三四级桥梁应设置路侧护栏。位于其它路段经综合论证可不设置护栏的桥梁应设置视线诱导设施或人行栏杆。 2、桥梁护栏形式选择 在选择桥梁护栏时，应考虑护栏的防撞性能，受撞后变形程度、环境和景观要求及寿命周期成本等。 常用类型: 钢筋混凝土墙式护栏 梁柱式刚性护栏 金属梁柱式半刚性护栏 组合式护栏 3、桥梁护栏长度参数 （最小长度）： 设置护栏降低了事故严重度指数，同时兼顾了导向、美观等功能。但当护栏长度太短时，不能达到上述效果且成为单纯的路上危险物。 最小长度选择的主要依据——碰撞能量 碰撞能量与行车速度、车辆质量、碰撞角 等有关。实际上发生每次发生意外时碰撞能量 的计算没有普遍意义，选择护栏长度一般以道 路设计车速为依据。 （桥梁护栏长度通常等于或略大于桥 梁长度，此处只讨论路基护栏长度） 以设计（行车）速度v为依据的护栏最小长度 护栏最小长度 行车速度不是单指某辆汽车速度也不等于 道路的设计车速，应该取该地段统计车速。 L1＝28米 v＜70km/h L1＝48米 v＜100km/h L1＝60米 v＞100km/ h 护栏太短时，抗冲击强度不足，没起到防 护作用，且影响导向功能和美观，并增加行车 危险。因此在《规范》JTJ074－94中规定： 高速公路路侧护栏最小设置长度应大于70米 桥梁护栏有效高度 共32页 第8页 护栏功能：防越过、防侧翻、防下穿越。 有效高度：碰撞时抗力点距路面的高度，低于 护栏总高度。 桥梁护栏高度参数的确定，主要是有对效 高度的选择和确定。 碰撞等级与护栏有效高度的关系 防冲撞等级 PL1 PL2 PL3 有效高度（m） ＜0.68 0.68～0.86 ＞0.86 防止侧翻与护栏有效高度的关系 共32页 第9页 桥梁护栏注意的问题： ●正常情况能阻止任何车辆超越 ●有人行道时要考虑人的心理因素 ●护栏高度适应桥面净空 车型（质量） 速度与碰撞角 最小有效高度（cm） 817～2043（kg） 96km/h, θ＝25 ° 61.0 9080等级（kg） 96km/h, θ＝15 ° 86.3 14530等级（kg） 96km/h, θ＝15° 76.3 国内外护栏端头设置现状 无防撞和警示装置 44/157 国内 （二）警示装置，无防撞装置 45/157 国内 （三）警示装置＋防撞桶 46/157 国内 三角端护栏端头处理 47/157 国外护栏端头研究介绍 护栏过渡段处理 不同型式的护栏之间均应进行过渡处理，以保持护栏线形、刚度和强度的连续性，防止事故车辆在护栏不连续的地方穿过。 48/124 2.2 防眩设施 2.2.1 眩光概述 1.眩光：由光源或反光面射来极高亮度，或视野中心与背景间较大的亮度差（超过10：1）引起的一种不良的照明象 。 眩光可使人的视觉机能降低，产生不快感、增加视觉差错，严重时可导致暂时失明。 夜间行车，在相向行驶的车前照灯强光照射下，将给驾驶员带来强烈的不适，是造成夜间行车交通事故的主要因素之一。 2.眩光的分类：? ●直接眩光 高亮度光源的光直接进入人的眼球，可造成视 觉机能暂时性损伤。 ●反射眩光 光源射到观看对象物体（或其近旁）时，其反 射光线所产生的耀眼眩光。 两类眩光都对人的视觉器官产生较大的影响， 根据其干扰程度，可分为失能、不舒适两种。 弱 强 更强 失能眩光 影相消失 ●失能眩光? 也称强眩光，严重影响视觉功能，造成被照射者暂时失明。 ●不舒适眩光 造觉舒适程度的降低。 实际上眩光 在日常生活、 艺术摄影等许 多场合都存在， 对人视觉的不 舒适时通常可 以暂时回避。 衍射光斑进 一步影响驾驶员 的视觉功能。 3.眩光现象眩光现象（一） 高亮度光源的光直接进入人的眼球，造成 视觉机能临时性损伤。 直接眩光造成可视物 轮廓模糊，严重影响 夜间行车驾驶员对危 险物时空上的判断 ●若人眼对黑暗环境已适应，对直接眩光更感到耀眼。 ●当光源方向越是靠近视线方向，其亮度越高，越觉耀眼，危害越大。 眩光现象（二） 自然界高亮度光源的中心，肉 眼直视时实物消失，且同时对眼睛 造成较大的不适。 树枝、云层在 强光背景下消失 相向行驶车辆 车前灯对驾驶员 的干扰 立面图 平面图 1.车辆行驶中眩光的产生 隔离带 会车时由于隔离带宽度不足，对方车辆前远光灯相互照射。 夜间迎面行驶的车辆，如果隔离带宽度不够，前照大灯将给对方造成眩光。 2.2.2 防眩原理 防眩设施既要有效遮挡对向前照灯的眩光，也应做好横向通视好，能看到斜前方，以减小对驾驶员的心里影响。因此防眩设施不需要把前照灯光线全部遮住，采用部分遮光原理即可。 防眩设施设计与设置，需要根据具体环境造成眩光的强弱因素，考虑采用合理、实用、经济的方式，尽量消除和减轻其对驾驶员的影响。 2.防眩原理 防眩设施的类型 ●Ⅰ型：连续封闭型（少用） ●Ⅱ型：连续网状封闭型 ●Ⅲ型：间隔式板状结构型 其中Ⅲ型具有经济美观、易安装维修、风阻 小、通视性好、积雪少、心理影响积极等优点， 是高等级公路防眩设施的一种主要形式。 植物间隔型 间隔型 网状连续型 中央分隔带 横向通视区 遮光区 对向行车视点连线 防眩板宽度b 防眩板间距L 防眩设施部分遮光原理图 车灯 （1）遮光角 直线路段遮光角： 当防眩板与中垂线垂直： 当防眩板与中垂线成 角度： 平曲线.防眩参数 遮光角取值标准：根据遮挡光线的效果、经济性和横向通视的要求，直线路段上的防眩设施遮光角宜采用8°，平竖曲线路段防眩设施遮光角宜采用8°-15°，植物防眩遮光角宜采用10°。 （2）防眩设施高度 (a)最小高度理论设计公式 H＝h1＋（ h2－h1）B1/B 或 H＝h2－（ h2－h1）B2/B 式中： H——防眩设施高度（m） h1——汽车前照灯高度（m） h2——驾驶员视线——双向车辆中线与防眩设施中心 距离（m） B＝B1＋B2 (b)防眩设施高度确定 影响因素 ●大车高度增加，小车高度减小。 ●双向超车道行车眩光最严重，但概率较小。 ●双向分别为主车道、超车道行车，眩光影响较大，概率较大。 ●考虑路段上小车——小车会车、大车——小车会车概率比例。 有关统计计算，目前我国防眩设施合适高度 在1.09～1.68米之间。 平直路段高度1.60～1.70m。 防眩设施高度最小值见表2.10 2.2.3 防眩设施分类形式选择 1、功能要求 ●有效减少对向车前灯的眩目； ●对驾驶员有积极的心理影响； ●经济、美观、易施工、易维修； ●对不同方向的风力影响小，通视效果好； ●受车辆冲击时不构成威胁。 2、防眩设施的类型 ●Ⅰ型：连续封闭型（少用） ●Ⅱ型：连续网状封闭型 ●Ⅲ型：间隔式板状结构型 其中Ⅲ型具有经济美观、易安装维修、风阻 小、通视性好、积雪少、心理影响积极等优点， 是高等级公路防眩设施的一种主要形式。 植物间隔型 间隔型 网状连续型 防眩设施综合性能比较 （常见的三类） 性能参数指标 防眩网 植物 防眩板 密集型 间距型 美观 一般 好 好 较好 心理影响 小 大 小 小 风阻力 小 大 大 小 积雪 好 严重 严重 好 环境协调 一般 好 好 好 防眩效果 较好 较好 较好 好 经济性 较好 好 较好 差 施工 容易 较难 较难 容易 养护 容易 较难 较难 容易 横向通视 较好 差 较好 好 阻隔行人 好 好 差 较好 环保 差 好 好 差 2005年广东省部分高速公路防眩设施概况 （1）广佛、广深高速公路 中央分隔带宽3.0m，全线有树丛、花卉，以 植物防眩为主外，其中广佛路雅摇和湖州大桥分 隔带中采用了栅状钢板防眩措施。 （2）梅观高速公路 全长约20公里，全线在中央分隔带上的砼护 栏上采用防眩板，通车四年来效果良好。 （3）广州环城高速公路 北段分段采用砼防眩板，竖立 在中央分隔带砼护栏上。 防眩设施应用案例 （4）佛开高速公路 全长80公里，中央分隔带宽2.0m，设波形梁 护栏，其中间栽有树木防眩。沿线大、中桥桥长 范围需要防眩地段均设置有扩张金属防眩网。 （5）惠盐高速公路 深圳段37.5公里，连续采用热浸镀锌钢板制 成，在广东高速公路栅状防眩设施中独树一帜。 （6）深汕高速公路 设施建设同佛开高速公路类似。 2.2.4防眩设施的设置方法 1、设置的依据 ●夜间相对白天事故较高的路段； ●夜间交通量大，且大型车辆多的路段； ●不寻常夜间事故多发路段； ●中央隔离带窄（小于3米）的路段； ●平曲线半径小于设计标准的路段； ●夜间事故较集中的凹形纵曲线路段； ●（主观）对眩光的评价因素。 背景越暗，眩 光越为强烈。 2.设置原则 防眩设施一般指用于高等级公路，即原则上是指在高速公路、一级公路等车辆行驶速度较高、夜间交通量大的道路设置。 （1）不设置防眩设施的条件 高速公路除中央分隔带宽度大于9m、上下行车道中心高差大于2m或者路段有连续照明设备时外，应全线）设置条件 其他各级公路的防眩设计应在下列路段予以： （1）夜间交通量大，大型车辆混入率较高的路段； （2）平曲线/曲线）竖曲线对驾驶员有严重眩目影响的路段； （4）服务区、停车场和互通立交前后各2km左右的路段； （5）驶入匝道的主干线）无照明的大桥、高架桥； （7）长直线）地形起伏变化较大的路段； （9）道路使用者认为需要设置的路段； （10）按计算行车速度、线形等考虑，认为有必要设置防眩设施的路段。 防眩设施应设置在道路的中央分隔带上，最好与

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