高速公路交通安全設施設計創新研究

張強

（青海省交通規劃設計研究院有限公司，西寧 810001）

1 引言

高速公路是城市交通系統的重要組成部分，其運營期間的安全性能是城市建設管理的核心。高速公路路段內的交通安全設施是確保公路運營安全的關鍵內容，對其進行創新設計是新時期城市交通系統升級優化的基本要求。設計人員應深入分析公路安全風險，完善高速公路安全設施設計方案，維護車輛出行安全，促進城市交通事業的進步與發展。

2 高速公路交通安全設施相關定義

高速公路交通安全設施是公路沿線基礎設施的核心部分，是保障路段內車輛安全、穩定行駛的關鍵。城市交通事業現代化發展中，高速公路交通安全設施是完善公路運營功能的重要工程項目，路邊護欄、路面標志、隔離設備、交通誘導、防落網等設施是高速公路交通安全設施的主要結構，其設計質量、設計效果關系著高速公路的整體質量。

設計人員應基于新時期高速公路運營的安全需求，分析路段內可能存在的安全風險，隨后通過設計完善交通安全設施，夯實公路運營基礎。但是，設計高速公路交通安全設施不僅集中在安全風險理論的分析上，同樣要求設計人員結合路段實際情況，從地形條件、車流量、線路特征、氣候條件等多個方面，總結設計交通安全設施的基本需求，合理設置路面標志、路邊護欄，從而在高速公路后期運營中，為車輛創造安全的行車條件，減少交通安全事故的發生，維護車輛駕駛人員的切身利益。

3 創新設計高速公路交通安全設施的必要性

相較于普通公路，高速公路路段的設計車速較高、車流量大、車輛行駛速度快。高速公路路段內的交通安全設施設計質量直接影響車輛行駛的安全性。但在以往高速公路運營過程中，翻車、撞車等安全事故頻頻發生，這些安全事故不僅會損壞高速公路路段內的基礎設施，還會給車主造成嚴重的經濟損失，甚至會危及車輛駕駛、乘坐人員的生命安全。因此，只有積極創新高速公路交通安全設施的設計方案，才能利用更完善的安全設施，有序地組織、引導車輛通行，降低交通事故的發生率。

除此之外，高速公路交通安全設施的創新設計是完善新時期城市交通系統的重要前提，設計人員應結合路邊護欄、路面標志、隔離設備、交通誘導等交通安全設施的功能要求，優化設計方案，進一步增強引導功能，在高速公路沿線改善車輛行駛環境，提高高速公路安全性能，滿足城市交通系統穩定、安全運行的基本要求，為和諧社會的建設提供助力。

4 高速公路交通安全設施設計創新思路

4.1 邊坡護欄

在高速公路交通安全設施中，邊坡護欄設計形式較多。設計人員應結合高速公路的實際情況，分析沿線護欄的安全性能要求，分析不同形式護欄對車輛駕駛的影響，隨后在充分考慮護欄的安全性、舒適性后，創新設計高速公路的邊坡護欄[1]。目前，高速公路交通安全設施中，護欄類型主要有滾筒式護欄、新澤西護欄、波形梁護欄等，不同護欄形式的特點、應用優勢存在較大差異，不同護欄形式的評價見表1。

表1 不同護欄形式的評價

其中，滾筒式護欄本身的防撞性能較強，能夠在車輛發生安全事故后吸收碰撞能量，控制車輛風險損失，且該類護欄形式外形美觀，易于后期維護。新澤西護欄多是將鋼筋作為主要結構，起到防護、防撞效果，通過對新澤西護欄的安全性能分析可知，高速公路運行中，新澤西護欄同時具有阻擋、緩沖、導向作用，且對各類中小型和大型客車、貨車的阻擋和導向等功能符合JTG B05-01—2013《高速公路護欄安全性能評價標準》。

混凝土護欄則可利用混凝土本身的抗沖擊性能預防車輛出路風險，但混凝土無法在車輛碰撞后吸收碰撞能力，同時會對車輛產生極大的沖擊，不利于車輛駕駛人員、乘客的人身安全。在高速公路路段內，混凝土護欄適用于橋梁、陡坡路段內的安全防護。纜索護欄的結構較為特殊，重復利用率高，維護成本低，但對車輛的誘導性差，施工工藝較為復雜，更適用于風景區的護欄設計。

在創新設計高速公路護欄形式時，設計人員可推廣應用滾筒式護欄、新澤西護欄形式，并且在護欄設計中，科學選擇護欄布設方式，明確護欄位置。具體來說，滾筒式護欄、新澤西護欄適用于高速公路的各個路段。但在高速公路的填方路段、與橋梁連接處，應設計普通型的波形梁護欄，護欄立柱之間的距離為4 m。隧道、涵洞上方、交通匝道等特殊路段的護欄可設計為加強型波形梁護欄，護欄立柱間距約為2 m。高速公路范圍內的中央護欄可設計為分設型波形梁護欄，護欄可作為高速公路的中央分隔帶，為確保高速公路后期養護的便捷性，每隔2 km還應設置可活動的護欄。

4.2 交通標志

4.2.1 標志基礎設計

高速公路交通安全設施中，交通標志可給予駕駛車輛明確、及時的引導信息。在設計高速公路路段內的交通安全標志時，設計人員可選取熱熔型反光材料作為該類設施的主要材料，同時堅持以下設計原則：

1）設計標志應以不熟悉該路段、該區域路網的司機需求為主，標志版面應醒目、美觀，可以讓司機清楚辨認[2]。例如，對于需要司機調整行駛速度，或是提醒某地區距離或方向時，交通標志內容版面的設計應非常醒目，字體顏色在保持美觀的同時，還需滿足不同時間段的辨認要求。

2）全球化背景下，各大城市高速公路路段上的交通安全標志應為中英文對照，其中，英文字母應以國際通用的英文為準。

3）交通安全標志應堅持功能為先的基本原則，并在考慮造價的前提下，適當地對標志進行美觀設計。通常情況下，高速公路標志以綠色為底襯，以及白色字體及圖案為主體，標志上可使用高強級反光膜，增強標志的辨識度，以此保證日間、夜間的行車安全。

4.2.2 標志整體設計

創新設計高速公路交通安全標志時，交通標志的結構包括門架式、柱式、懸臂式、附著式等類型，不同類型、不同設計方案的造價會有明顯的差異性。其中，門架式安全標志的造價高，附著式的安全標志造價較低，設計人員可結合交通標志的實際功能、該區域的道路條件設計安全標志。

以軸重限制標志、限速標志、客貨分道的整體設計為例：（1）軸重限制標志設計中，標志內的設計內容包括入口限速、出口預告、設計指路等方面的標志，標志中的引導內容同樣為中英文對照。具體排版標志內容時，設計人員可結合沿線路段的標志需求，確定標志的高度。（2）限速標志通常可設計為雙柱式標志，對于高速公路路段內的交通匝道標志，應選用可逐級遞減的限速標志，同時將限速標志布設在減速車道的起點處，標志板下緣與公路路面的間距應為2 m。（3）客貨車分道標志創新設計中，設計人員可選擇單懸臂式的標志支撐結構，標志板可選用Ⅳ類反光膜作為主要材料。對于縱坡長、坡度大的路段，可適當增設客貨車分道標志的數量，確保該類標志能夠對司機起到引導作用。

4.2.3 隔離設施

高速公路交通安全設施中，隔離柵的作用是避免動物、人隨意穿越公路，影響行車安全。目前，高速公路交通安全設施中的隔離柵包括常青綠籬、刺鐵絲、金屬編織網等，在創新設計高速公路沿線的隔離設施時，設計人員可根據道路實際情況，分別在不同區域設置對應的隔離柵。比如，對于人、動物較多的區域，應設置防護性能更強的金屬編織網，對于人煙稀少的區域可使用刺鐵絲作為隔離設施，針對路段內服務區、收費站的隔離可使用較為美觀的常青綠籬。

另外，高速公路路段內的隔離柵位置一般在公路用地路段內的20~50 cm處，公路兩側有天然屏障的區域無須設置隔離柵。但對于橋梁、隧道處的隔離柵應確保維護隔離區域的完整性，不得留有人或動物可鉆入的空隙。隔離柵與橋梁涵洞碰撞時，若橋梁涵洞內的溝渠較寬，可直接將橋梁通道作為隔離設施，溝渠寬度小時，可直接用隔離柵跨過溝渠。若因特殊情況無法持續布設隔離柵時，應及時做好安全圍封設計。

4.2.4 誘導設施

誘導設施是高速公路線路內的重要安全設施，包括分合流誘導標志、輪廓標志、線性誘導標志等類型。

（1）輪廓標志是在高速公路的某一路段內對稱設置，為行駛車輛提供方向，提醒危險路段。設計人員可在部分未設安全護欄的區域布設立柱式輪廓標志，對于設置護欄的區域，可應用附著式的輪廓標志。（2）高速公路立交區域中的安全風險較大時，設計人員可利用分合流誘導標志提醒司機，使其安全駕駛、警惕安全風險。（3）線性誘導標志則可提醒駕駛車輛及時改變方向，有序地在互通立交區域行駛。

需要注意的是，對于高速公路橋梁隧道洞口的誘導標志，設計人員需要靈活地運用反光膜增強該區域的誘導效果。例如，設計人員可直接將不同顏色的反光膜貼在邊坡護欄上，反光膜與地面的間距應保持在約10 cm，且反光膜的張貼方向應考慮駕駛人員的視線方向。隧道內部的反光膜應每間隔8 m設置一處，布設位置在隧道內的輪廓標、護欄上，若應用LDS線性輪廓標志，其與隧道地面間距應控制為55 cm。

4.2.5 防落網及防眩設施

高速公路交通安全設施中防落網的創新設計尤為重要。高速公路的分布范圍較廣，地形特殊，公路邊坡可能存在落石風險、滑坡風險[3]。因此，需要利用防落網保證行車安全，但是為突出防落網的安全優勢，設計人員還應創新防落網的設計思路，分路段地設計防落網。比如，普通路段可使用鋼柱或其他框架組成的金屬網作為防落設施，對于一些存在石質挖方區域的路段應設置防落石網。

防眩設施具體指高速公路路段內的防眩網、防眩板、密集型及間距型灌木，不同類型的防眩設施其美觀程度、對駕駛人員的影響程度、防眩效果會有著明顯差異。其中，防眩板、灌木的防眩效果較為明顯，美觀程度較高，密集型灌木、防眩板對駕駛員的心理影響程度小。設計人員應結合高速公路交通安全設施的舒適性、安全性要求，合理布設防眩設施，防眩板的材料可為綠色合成塑料，同時將防眩設施布置在高速公路全線，條件允許的區域可設置密集型或間距型防眩灌木。

5 結語

綜上所述，高速公路項目建設中，交通安全設施的設計是影響高速公路后期運營質量的重要因素。因此，為提升高速公路運營水平，保障行車安全，相關人員應結合高速公路沿線的地形及當地氣候等信息，用先進的材料及設計理念創新高速公路交通安全設施，使其能夠在高速公路運營中更有效地為來往車輛進行引導，確保車輛行駛的安全性，為我國城市交通事業的可持續發展奠定基礎。