研究振動(dòng)減速帶對(duì)行車安全的影響及控速效果

（安徽三聯(lián)學(xué)院，安徽合肥市，230601） 劉雨平 李海明 王夢(mèng)瑤 葛云飛

如今，公路行駛中超速的情況越來(lái)越多，這對(duì)交通安全是十分不利的，很多交通事故都是由于超速引起的，尤其是在長(zhǎng)大下坡段等事故高發(fā)段，本身事故發(fā)生率就高，如果車速再得到有效限制，將造成更嚴(yán)重的事故，使事故發(fā)生率大幅增加。對(duì)此，設(shè)置減速帶是一種有效的方法，但由于減速帶的特點(diǎn)和減速機(jī)理，可能會(huì)對(duì)行車安全造成影響，而且對(duì)振動(dòng)減速帶而言，其控速效果需要通過(guò)進(jìn)一步的試驗(yàn)來(lái)確定。

1 基本概述

在高速公路尤其是山區(qū)高速公路中，存在很多長(zhǎng)大下坡段，在這一特殊段落，常由于重型車輛超速導(dǎo)致交通事故發(fā)生。對(duì)此，應(yīng)采取合理可行的措施對(duì)車速予以嚴(yán)格控制，以此減少事故的發(fā)生，保證通行安全。相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，當(dāng)車速減慢10%時(shí)，能降低30%以上的事故。基于此，應(yīng)合理采用速度控制設(shè)施，減慢車輛，特別是重型車輛車速，避免由于超速引起的車輛失控，能從根本上減少這種特殊段落安全事故的發(fā)生[1]。

無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，都對(duì)速度控制設(shè)施進(jìn)行了很多研究，也推出了很多產(chǎn)品，其中最常用就是減速帶，目前正被越來(lái)越多的國(guó)際和地區(qū)應(yīng)用。但減速帶的實(shí)際應(yīng)用要謹(jǐn)慎考慮，如果設(shè)置不合理，除了不會(huì)起到應(yīng)有的作用，還會(huì)引起安全隱患，甚至造成安全事故的發(fā)生。根據(jù)相關(guān)研究成果，若減速帶的設(shè)計(jì)合理，且布置科學(xué)，則能使80%以上的車輛減慢至少15km/h的車速，進(jìn)而降低60%左右的事故發(fā)生率。

近幾年，我國(guó)針對(duì)長(zhǎng)大下坡段這一特殊段落開(kāi)展了大量研究工作，都從保證行車安全的角度出發(fā)，加大力度研發(fā)各類減速設(shè)施，并加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)成果和新材料的實(shí)際應(yīng)用，比如，采用由橡膠材料制成的減速帶等。對(duì)此，以瀝青混凝土為本體材料的振動(dòng)減速帶脫穎而出，經(jīng)過(guò)了一系列的綜合評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)包含尺寸和外形等在內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)的優(yōu)化，最終使其在保證安全的前提下對(duì)車輛產(chǎn)生必要的振動(dòng)沖擊，從而達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)制性減速目的[2]。

2 試驗(yàn)與結(jié)果分析

為了對(duì)振動(dòng)減速帶能達(dá)到什么樣的效果進(jìn)行檢驗(yàn)，以某高速公路段落為例，開(kāi)展實(shí)地調(diào)研，選取一個(gè)長(zhǎng)大下坡段，安裝高度為30mm、跨度為600mm的新型振動(dòng)減速帶。采用六橋載貨車開(kāi)展試驗(yàn)，在試驗(yàn)車的駕駛室加裝傳感器，用于對(duì)車身垂直方向上的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，進(jìn)而評(píng)價(jià)行車受振動(dòng)減速帶影響。采樣按照15Hz的頻率進(jìn)行。

試驗(yàn)時(shí)，為保證安全，采用該路段允許的最大車速，為40km/h。如果試驗(yàn)車采用30km/h的速度從減速帶上通過(guò)，則加權(quán)加速度的結(jié)果為0.325，在這種加速度條件下，試驗(yàn)車駕駛員并不會(huì)感到太強(qiáng)的振感。而試驗(yàn)車采用40km/h的速度從減速帶上通過(guò)，則加權(quán)加速度的結(jié)果為0.455，基于這種加速度，試驗(yàn)車駕駛員將感受到比較明顯的振感。

根據(jù)以上結(jié)果可知，兩種車速?gòu)臏p速帶上通過(guò)后，加速度的值都在0.4左右，說(shuō)明振動(dòng)沖擊并不強(qiáng)烈。然而，試驗(yàn)車駕駛員依然能感受到振感，但此時(shí)車輛并不會(huì)產(chǎn)生太大的振動(dòng)，車輛本身和承載的貨物都不會(huì)被破壞。另外，根據(jù)車身加速度及其分析結(jié)果可知，垂直方向上的加速度不超過(guò)2.5g，這說(shuō)明不會(huì)對(duì)車輛本體結(jié)構(gòu)造成破壞。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，車輪都沒(méi)有離開(kāi)路面，行車穩(wěn)定性并未受到太大影響。

總的來(lái)說(shuō)，試驗(yàn)中垂直方向上的加速度及其變化情況和仿真結(jié)果十分相近。無(wú)論是車輛自身結(jié)構(gòu)，還是車輛行駛過(guò)程中的穩(wěn)定性，都不會(huì)受到減速帶太大影響，實(shí)際受到的影響處在允許范圍之內(nèi)，雖然會(huì)對(duì)駕駛員造成一定程度的沖擊，但也處在可接受的范圍之內(nèi)。基于此，以上試驗(yàn)方案是合理可行的，采用試驗(yàn)時(shí)安裝的減速帶能起到良好減速和控速效果。

3 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

為更深入的考察這種減速帶具有的控速效果，在多個(gè)點(diǎn)位對(duì)自由流狀態(tài)下試驗(yàn)車從減速帶上通過(guò)時(shí)的斷面速度進(jìn)行采集。在實(shí)際操作中，將設(shè)置有相應(yīng)標(biāo)志牌的位置作為1#斷面，將設(shè)置減速帶的部位作為2#斷面。調(diào)查工作需要在沒(méi)有雨霧且交通正常的情況下進(jìn)行。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查人員，應(yīng)在保證人身安全基礎(chǔ)上，盡可能隱藏在兩個(gè)斷面兩側(cè)保持安全的位置，防止對(duì)正常行車造成影響。另外，還要用專門的測(cè)速裝置對(duì)車輛瞬時(shí)速度進(jìn)行采集。

調(diào)查顯示，試驗(yàn)車從1#斷面通過(guò)時(shí)的平均瞬時(shí)車速是48.9km/h，從2#斷面通過(guò)時(shí)的平均瞬時(shí)車速是36.9km/h，可見(jiàn)，平均瞬時(shí)車速減慢了12km/h。在所有從1#斷面上通過(guò)的車輛，僅有16.1%左右的速度在40km/h以內(nèi)，即實(shí)際車速符合規(guī)定的車輛只占16%左右，其它均處在超速的狀態(tài)，由此可以看出該段高速公路有著十分嚴(yán)重的超速情況。而所有從2#斷面上通過(guò)的車輛，有69.6%左右的速度在40km/h以內(nèi)，即實(shí)際車速符合規(guī)定的車輛數(shù)量占總量69.6%，超速車輛數(shù)量從83.9%減少到30.4%，效果十分顯著。

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)該高速公路其它事故高發(fā)路段進(jìn)行調(diào)查，并按照橋隧不設(shè)置減速帶這一基本原則，在多個(gè)事故高發(fā)段設(shè)置減速帶，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)路段的車速?gòu)?qiáng)制性控制。設(shè)置完減速帶以后，A坡萬(wàn)車事故率從之前的73.5%降低至66.8%，降幅9.1%；B坡萬(wàn)車事故率從之前的23.1%降低至20.4%，降幅11.6%。另外，如果實(shí)際車流量升高13.2%，則A坡交通事故傷亡率將降低33.3%左右。由此可見(jiàn)，在設(shè)置了振動(dòng)減速帶之后，無(wú)論是事故發(fā)生率還是事故的傷亡率都顯著降低，長(zhǎng)大下坡段等交通安全不斷惡化的情況得以顯著改善。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，振動(dòng)減速帶是一種適宜的高速公路長(zhǎng)大下坡段等事故高發(fā)段控速設(shè)施。針對(duì)這種減速帶，通過(guò)仿真試驗(yàn)和實(shí)車試驗(yàn)，選擇出最優(yōu)的外形與尺寸，即以高度為30mm、跨度為600mm的振動(dòng)減速帶為宜，能起到有效的控速作用，還不會(huì)對(duì)車輛及其貨物與人員等造成損傷。在鋪設(shè)了振動(dòng)減速帶之后，事故高發(fā)段重型車輛行駛速度能從48.9km/h降低至36.9km/h，另外，超速比例能從83.9%降低到30.4%，實(shí)現(xiàn)了對(duì)超速情況的有效遏制。