關于高速公路防眩設施的設計研究

文/莊子翌

1 前言

高速公路中設置在中央分隔帶的防眩設施，主要用于規避夜間行車中對向車輛前照燈眩目，它是眾多交通安全設施中至關重要的組成部分之一。眩光會影響駕駛員的視覺，導致駕駛員滋生煩躁心理、極易疲勞緊張，進而增大交通事故發生率，威脅著駕乘人員的生命安全。而要想規避或弱化駕駛員因眩光受到的負面影響，我們有必要科學設計防眩設施，依托防眩設施的作用，提高行車安全性，有效規避交通事故，為駕乘人員生命財產提供安全保障。

2 防眩設施的部分遮光原理

防眩設施的作用主要體現在能夠規避對向車輛前照燈眩目的情況，不但可以有效遮擋對向車輛前照燈眩光，同時還能達成橫向通視好、可觀察斜前方、不會過多影響駕駛員心理等目標。完全遮光會限制駕駛員的視野范圍，同時也會在一定程度上影響巡邏管理車輛對對向車道的通視，給駕駛員帶來一定的壓迫感[1]。因此，防眩設施遮光角并不需要太大，通過部分遮光原理的應用，允許有部分車燈光將防眩設施穿過，如圖1呈現了防眩設施部分遮光原理。

圖1 防眩設施的部分遮光原理圖

L 表示設置在中央分隔帶上的防眩板間距，b 表示橫向寬度，β 表示兩輛車對向行駛時主光軸與視點連線的夾角。光線夾角β0≥β 時會擋住光線，而β ≤β1時同樣會擋住光線。要想讓部分光線能向對向車道照射，則需要滿足β > β1> β0。

3 防眩設施設置原則

高速公路防眩設施的設置中，應當遵循下述幾方面原則：路段的中央分隔帶不超過9m 的寬度；路段夜間交通量較大，且達到二級以上的服務水平；路段圓曲線半徑比一般值更小；凹型豎曲線半徑不超過一般值的路段；分離式斷面路基的路段，同時不超過2m 的上下車行道高；路段與交叉道路或與相鄰道路間存在的眩光影響較為嚴重[2]。

4 平直路段防眩板設計

4.1 確定遮光角

平直線路段中，假設出現車輛會車的情況時，車輛前照燈發射的光線與主光軸間形成為β0的夾角[3]。該夾角光線如果恰好被兩塊相鄰的防眩板遮擋，此時即可確定平直路段防眩板遮光角。圖2 展示了該路段中會車時光線與防眩板間的幾何關系。

圖2 平直路段上防眩板的遮光角

設會車時兩車橫向距離為B，縱向距離為D，參照剛好遮擋光線的條件確定兩車相向位置，此時可由公式獲取遮光角β0。

結合上述兩個公式不難發現，防眩板遮光角一定程度上關聯著會車車輛的實際位置，在確定直線段遮光角大小時，僅需將該路段會車的兩車最不利的眩光情況找出即可[4]。根據防眩原理分析及試驗得知，兩車相會50m 時，駕駛員視距受光線的影響最大，所以確定兩車相向縱向距離D 為50m。而B 的大小主要取決于高速公路中兩車所處位置、中央路緣帶與分隔帶寬度。結合《公路交通安全設施設計規范》（JTG D81-2017）得知，兩車會車時，彼此間橫向距離如果不低于14m，對向車輛前照燈光線并不會引起眩光現象。高速公路限速120km/h 時，中間帶寬度一般為4.5m。假設最不利情況下（車輛行駛在最鄰近中央分隔帶的車道上），兩車與行車方向有8.25m 的垂直距離（B = 4.5 + 2 ×3.75/2 = 8.25m），此時可確定遮光角在最不利條件下的實際數值，即根據相關試驗得知，該路段中確定防眩板遮光角為9.4°時，漏光現象并不存在。

4.2 確定間距

目前，我國高速公路在設計防眩板間距時，一般選擇了《公路交通安全設施設計規范》（JTG D81-2017）中規定的50cm。但是，有關防眩的實際需求方面，該間距值并不適應。所以，在防眩板間距確定中，應以路段實際線性條件及防眩板設計參數等為根據合理進行設計，確保能夠充分發揮防眩板應有的作用[5]。圖3 呈現了平直線路段防眩板間距設置圖，根據公式即可獲取間距L。

圖3 平直線段防眩板的間距

4.3 確定寬度

以防眩板設置方式為依據，可通過公式d = L ?tanβ0計算防眩板寬度[6]。該公式中，參照各個板遮光角及間距大小來計算條件不一的情況下防眩板實際寬度d，具體情況如表1 所示。

根據上表數據得知，8°～11°之間的遮光角以及40～55cm 間的板間距，防眩板寬度值一般都為8～11cm，此時可確定8～11cm 寬度的防眩板基本能夠滿足高速公路防眩要求。若情況特殊時，可結合上述公式對防眩板實際寬度值重新展開計算。

5 結語

綜上所述，防眩設施是組成高速公路交通安全的關鍵內容，在防止眩光、保障夜間行車中駕駛人視野及駕乘人員安全方面發揮了重要的作用。本文以平直線段防眩板設計為例，確定了適當的遮光角、間距和寬度，期望在美化道路景觀、改善夜間行車環境的同時，有效消除對向車前照燈眩光影響，最大限度降低夜間行車交通事故發生率。