新材料在交通工程中的應用研究

韓慶鋒

摘? 要：在交通工程中，完善交通安全設施配置，對于維護道路交通秩序、減少交通事故發生有著積極意義。為了保障交通安全，需設置“指得清”、“看得清”的交通標志，在交通標志中引進熒光材料及發光材料，能夠有效提升交通標志的視認性，讓行人及駕駛員在不同天氣條件下，都能夠遠距離觀察到交通標志，獲取交通信息，提前規劃行進路線，規避交通事故。

關鍵詞：新材料? 交通工程? 應用? 分析

中圖分類號：U491.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）07（a）-0036-03

Abstract： In traffic engineering， improving the configuration of traffic safety facilities has a positive significance for maintaining road traffic order and reducing traffic accidents. In order to ensure traffic safety， it is necessary to set up traffic signs with "clear indication" and "clear sight". The introduction of fluorescent materials and luminescent materials in traffic signs can effectively improve the visibility of traffic signs， so that pedestrians and drivers can observe traffic signs from a long distance， obtain traffic information， plan the route in advance and avoid traffic accidents under different weather conditions.

Key Words： New materials; Traffic engineering; Application; Analysis

交通工程是通過對路、人、車、環境、能源等交通因素統籌規劃，來實現最大道路通行能力、最快運行速度、最低運輸費用、最低能源消耗、最少交通事故、最小環境影響的工程學科[1]。當前，我國在交通工程中，對于交通安全的關注度較高，為保障交通安全，需完善交通安全設施配置，而交通標志是最為關鍵的一種交通標志，標志的顏色、圖形、符號、文字等都在向行人傳遞著交通安全信息，人們行走或駕駛車輛時，可以觀察交通標志，獲取當前路段具體信息，堪稱道路使用“說明書”。為了讓交通標志發揮出應有的作用，必須要確保信息傳達的完整性與準確性，確保標志顯眼，為了達到這一目標，熒光材料、發光材料等新材料得到了推廣應用。

1? 反光材料在交通工程中的應用

在交通工程中，保障行人及機動車駕駛人安全是最基本的一項工作。交通標志能夠讓人們獲取準確的道路信息，識別道路風險狀態，作出有效應對，如何讓交通標志在夜間也能夠看得見、看得清，是確保交通標志發揮應有效用的關鍵性任務。隨著科學技術的發展，有很多種方法，都能夠實現這一目標，但是反光膜材料在交通工程中，卻是無可取代的。

反光膜是一種價格低廉、可靠穩定的材料，能夠借助車輛燈光形成高亮度逆反射，讓駕駛員在較遠距離就能看見交通標志，獲取交通標志上傳達的信息。所謂逆反射，是指特定長度區域內，材料表面的反射光與入射光部分融合，令入射光線反射至光源附近的特性[2]。反光膜交通標志無需供電，因此能耗較低，也不會受到供電穩定性的影響，而且，它不像蓄光材料一樣，會因為在夜間吸收車輛燈光出現光失效的現象，不會受到外界光的干擾，適用范圍廣，可靠性強，如若某一路達對于交通標志的依賴程度高，無道路專用照明系統，那么就應該使用這種材料。

2? 熒光材料在交通工程中的應用

交通標志必須足夠醒目，才能夠讓行人及駕駛員在較遠距離就能夠看見標志，根據標志引導規劃行進路線，規避風險因素，保障交通安全。而在日常生活中，有一種材料，十分符合“醒目”這一特性，那就是熒光材料，這種材料常被用于廣告牌、服裝及玩具中，當光線較暗時，會發出異常醒目、耀眼的光芒，如果將其應用于交通標志中，也能發揮出同樣的效果。

熒光材料的主要成分為熒光著色劑，這種物質能夠吸收光線中的高頻短波光能，使其進行電子能級變遷，轉換為低頻長波光能，再將其瞬時釋放出來，發出耀眼奪目的光芒。熒光材料初次應用于交通標志中，是在1939年，其技術成果為反光膜，它有效地改善了交通標志在夜間的可視性。隨著科學技術的發展，反光膜性能逐步優化，并且與熒光材料進一步融合，不僅能夠改善交通標志夜間的醒目度，而且還增強了交通標志在雨雪、大霧、清晨、黃昏等光線不足情況下的可視程度，讓行人及車輛能夠很好地識別交通標志，基于指示行進。

有關于熒光材料能否提升交通標志的視認性，美國有學者曾經展開過研究，結果表明，在100%陰天環境下，當司機距離交通標志120m時，正確識別熒光交通標志的概率為正確識別普通交通標志的8倍，當司機距離交通標志20m時，正確識別熒光交通標志的概率為正確識別普通距離交通標志1.2～1.5倍，由此可見，熒光材料能夠有效提升交通標志的視認性，讓司機能夠在更遠的距離觀察到交通標志，獲取相關信息，做好心理準備，調整駕駛行為，從而降低交通事故發生率[5]。

3? 發光交通標志的應用分析

熒光材料雖然有效提升了交通標志的視認性，但是在沒有光源的情況下，也無法發出光芒，而發光材料則不一樣，它采用了內置發光技術，光透性、耐候性極佳，在夜間的可視距離為常規交通標志的2倍，視認性明顯優于普通的LED發光標志，被廣泛應用于照明設施完善、熒光交通標志無法發揮作用的城區。

發光標志有多種作業模式，比如說夜間反光模式、夜間發光模式等，無論何種模式，均較為醒目，能夠讓行人及車輛遠距離觀察到，獲取準確的交通指引信息，視認性高，而且，由于優越的可視程度，車輛夜間行駛不開遠光燈，駕駛員也能夠清晰地看到交通標志，這在某種程度上降低了遠光燈對于其他車輛駕駛員視線的干擾，極大程度提升了行車的安全系數。而且，這種標志屬于綠色環保、節能降耗型產品，利用太陽能供能，且能耗極低，完全能夠自給自足，而且施工要求簡單，安裝方便，無需埋設地下電纜，連接供電裝置，節省了一大筆的施工費用及電力費用[6]。雖然發光標志有不同的作業模式，當發光、反光彼此并不會產生干擾，方向光道路交通標志中所采用的是點式線性布設發光預案，不會占用太多的面積，內置發光透過反光層發出光芒，也不會影響到標志的反光強度。此外，發光標志有著極強的規勸能力，比如說方向光、動態發光標志等，強制可視程度高，能夠吸引行人及駕駛員的視線，確保信息被獲取，避免由于忽視交通標志做出錯誤操作，引發交通事故。

總的來說，發光標志的實際價值，體現在以下幾個方面：（1）安全價值。由于較高的可視程度，行人及駕駛員能在較遠的距離看到交通標志，獲取交通信息，對于復雜路況、危險路況提前作出應對，降低交通事故發生風險，保障人身財產權。（2）環保價值。發光標志自身具有環保、節能的優點，而且由于較強的指引能力與規勸能力，能夠讓駕駛員選擇合理的路線，減少車輛繞行、徘徊尋找道路的情況，從而降低交通量，具有節能減排的價值。（3）管理價值。發光標志讓駕駛員能夠提前獲取交通信息，合理規劃行車路線，避免交通錯誤、交通延誤等事件的發生，提升行車效率。（4）美化作用。發光標志無需另接供電裝置，敷設電纜，工程量小，對于周圍環境影響小，而且標志本身美觀程度高，對于城市道路起著一定美化作用[7]。

4? 結語

綜上所述，隨著社會的發展，我國大量人口向城市轉移，城市交通壓力逐步增加，交通堵塞、交通事故等的發生率逐步提升。為了維護道路交通秩序，有效防控交通安全事故的發生，維護行人的人身安全及財產安全，確保交通運輸的流暢性與安全性，我國制定了《中華人民共和國道路交通安全法》，其中提出，應該引進現代化管理方法、技術及設備，提升道路交通安全管理水平[8]。交通標志作為保障交通安全的關鍵性設施，其主要質量標準為“指得清”、“看得清”，即確保交通標志信息傳遞的準確性，讓行人和駕駛員都能夠清楚地看到交通標志及上面的具體信息。為了提升交通標志的信息指導水平，熒光材料、發光材料等新材料被引進推廣，讓交通標志變得更為清晰、醒目，為人們的出行安全提供了更多的保障。

參考文獻

[1] 丁路靜，羅作球，張凱峰，等.軌道交通工程混凝土在硫酸鹽侵蝕環境影響下的性能研究[J].商品混凝土，2020（3）：32-34.

[2] 丘永宜.基于帶外生變量自回歸模型的福建省交通工程材料價格預測研究[J].福建交通科技，2019（3）：140-143.

[3] 張軍，馬靜潔，潘漢中，等基于逆反射材料的汽車乘員反光背心夜間視認性驗證研究[J].標準科學，2019（6）：125-130.

[4] 許國棟，李地紅，張景衛，等.基于模糊綜合評價法和貼近度法的復合材料層合板低能量沖擊損傷評定系統的設計[J].信息記錄材料，2019，20（3）：17-20.

[5] 許國棟，李地紅，吳昊宇，等.模糊評價法表征復合材料層合板低能量沖擊行為[J].材料導報，2018，32（S2）：573-576.

[6] 李曉琳，龐保孟，曹銀杰，等.基于微控制器改進SqueezeNet交通標志識別的研究[J].計算機測量與控制，2020，28（5）：88-92.