高速公路長下坡安全設施應用分析

王文甫 李曉錦 魏中原 張香群 黃蘭林

摘要 通過系統分析的方法將高速公路長下坡安全設施劃分為預防型安全設施、減損及應急安全設施，有利于交通事故預防和應急處理工作。文章分析了每種安全設施的功能，論證了建設位置選擇原則，為高速公路設計和建設工作者提供借鑒。系統闡述了每種安全設施的應用場景和使用注意事項，為高速公路使用者提供參考。

關鍵詞 高速公路；長下坡；安全設施；事故預防；應急管理

中圖分類號 U412.366文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）23-0122-04

0 引言

當前，全國高速公路長下坡安全形勢仍然不容樂觀，每天均有活力四射的生命喪失在車輪之下，帶給眾多家庭無窮的傷痛，還激發許多社會問題。如何在吸取慘痛教訓的基礎上，預防和減少公路長下坡事故呢？“三E對策”是預防事故發生及減輕事故損失的三根支柱，工程技術對策（Engineering）是“三E對策”的重要組成部分，公路長下坡安全設施作為工程技術對策的重要內容，在控制事故方面發揮著重要作用。

1 高速公路長下坡路段劃分及安全設施分類

高速公路長下坡路段可劃分為四段：坡頂上游段、坡頂起始段、坡中段和坡底段。坡頂上游段是指以坡頂點為起點，向來車方向5 km范圍的路段。坡頂起始段是指以坡頂點為起點，向坡下方向2 km范圍的路段。坡中段是指以坡頂起始段的終點為起點，以坡底段的起點為終點的路段。坡底段是指以坡終點為起點，向來車方向2 km范圍的路段。

高速公路長下坡安全設施包括兩大類：預防型、減損及應急型。預防型安全設施能夠起到防止事故發生的作用，此類型安全設施包括服務區、強制停車區、加水站、安全標志、安全標線、監控設施和減速帶等七種類型。減損及應急型安全設施是在事故發生后能夠減輕事故損失及用于事故救援的設施，此類型安全設施包括防撞護欄、消能減速裝置、應急車道、緊急停車帶和避險車道等五種類型。

2 預防型安全設施

2.1 服務區

2.1.1 服務區功能

高速公路服務區是為司機和旅客提供服務的場所^[1]，是功能齊全的一站式綜合服務體。旅客經過長時間的旅途勞頓，有解決衣食住需求，還需要短暫休息以恢復體能及精神，這些都可以通過服務區設置的商住餐飲功能區得到滿足。車輛需要加油、加水、充電、檢查車況或維修等服務，可以通過設置車輛服務功能區得到有效解決。尤其是對于重載車輛司乘人員而言，長陡下坡就像是鬼門關，在坡頂上游段設置服務區，對駕駛人員進行安全教育、安全提示等溫馨服務，讓其了解并積極應對長下坡的各種風險顯得尤為重要，對重載車輛進行檢查和維修也是必不可少的應對舉措，即減少司機的不安全行為、消除車輛的不安全狀態，對防范事故的發生起重要作用。如果每一個長下坡前都設有公路服務區，每一位重載車司機都能充分了解下坡的各種風險及安全措施，并愿意積極應對各種不安全因素，每一輛重載車都調整到良好狀態，長下坡的事故率將大大降低。

2.1.2 服務區位置選擇

為主動化解長下坡風險隱患，服務區一般設在坡頂上游段，在坡中的適當位置也可酌情設置。一般不在坡底段布置，因為在坡底車速通常較高，危險性大且起不到應有作用。

2.1.3 服務區涉及事故預防的主要建設內容

涉及車輛事故預防的主要建設內容有加油區、加水區、充電區、停車區、車輛檢查維修區、安全教育區和司機休息室等，其中容易忽視的三個區域是車輛檢查維修區、安全教育區和司機休息室，但三者對預防事故的發生也發揮著重大作用。

車輛檢查維修區是專業技術人員對車輛檢查維修的專用區域，如果只是車輛自檢、自修應在停車區進行。安全教育區的教育內容包括長下坡基本情況、安全設施、事故案例和安全提示。針對長下坡的基本情況，應讓司機熟悉長下坡的坡長、坡度、平面線形、橋梁和涵洞等情況；針對長下坡的安全設施，應讓司機熟知長下坡的強制停車區、加水站、緊急停車帶、消能減速裝置、避險車道和應急車道的布置情況；要讓司機了解相近或相似長下坡路段的事故案例，特別是該路段的事故案例，更有教育意義；安全提示的主要內容是車輛安全、順暢地通過該長下坡路段應特別注意的事項和特別管理規定。安全教育的方式包括展板教育、視頻教育和人員講解教育。一般長下坡的基本情況和安全設施設置情況介紹可采用展板教育方式；事故案例可采用視頻形式進行；安全提示及咨詢問答采用人員講解方式效果更好。司機休息室是司機可以短暫休息的地方，以便司機恢復體力和精神狀態，設置司機休息室是消除司機疲勞駕駛的重要舉措，對預防事故有不可低估的作用。

2.2 強制停車區

強制停車區一般設在長下坡中間段，也可在坡頂上游段設置。其與服務區的主要區別是具有明顯強制性，重載車輛必須進入，通過必要程序后才允許繼續前行。強制停車的對象是載重汽車，對于危險性較小的小型貨車和大中型空載貨車可隨即放行。

2.3 加水站

建在長下坡中下部路側的獨立加水站，是為防止重載車輛剎車水不足而設置的。因為下坡路段車速會逐漸加快，為控制車速，多數重載車輛司機采用行車制動器剎車方式，導致剎車轂溫度不斷飆升。研究表明，當制動轂溫度在200 ℃以下時，制動器的制動性能會保持相對恒定；制動轂溫度達到200 ℃時，制動性能會發生明顯的衰退；制動轂溫度超過200 ℃時，制動性能會持續衰減；當制動轂溫度達到260 ℃時，制動轂的制動性能會出現較大幅度的衰減^[2]。因此，控制剎車轂溫度是保證行車安全的重要措施，灑水降溫成為最便捷、最廉價、最有效的降溫方式之一，在長下坡中下部路側建造獨立加水站顯得尤為必要。加水站加水要快捷、便于操作，可在加水站明顯部位張貼加水操作說明。在這里加水最好不收費，避免司機因省錢而不去加水，甚至可以在加水站前設置明顯的“加水免費”標志，以此來調動司機加水的積極性。

2.4 安全標志

高速公路長下坡安全標志是重要的視覺信號，對駕駛人能起到禁止、警告或指示作用。高速公路長陡下坡安全標志按功能分類可分為重要設施距離標志、限速標志、減速標志和分道標志等。路側的安全標志容易被大型車輛遮擋，因此，重要的安全標志建議建造懸臂式或門架式標志；路側的安全標志易被樹葉遮擋，需定期清理。

長陡下坡應設置距離標志的重要設施主要有坡頂上游服務區、下坡起始點、強制停車區、避險車道和下坡終點。坡頂前服務區是重載車輛安全檢查、加油、加水及安全教育的場所；下坡起始點是下坡的重要節點，告知起始點位置，對駕駛人員提前降速、降檔和謹慎駕駛有重要作用；告知強制停車區位置，對車輛異常及駕駛人員身心異常情況進行及時修復有較大幫助；對失控車輛駕駛人員來說，避險車道就是“一根救命稻草”，能使駕駛人員在絕望中看到希望，在迷茫中認清方向；在下坡終點處車速一般較高，駕駛人員容易放松警惕，事故多發易發，在下坡終點前距離標志牌上，宜同時配置事故圖片警示信息；下坡終點是下坡的另一重要節點，告知終點位置，能讓駕駛人員產生良好的心理預期，因為車輛在長下坡階段，司機往往處于精神高度緊張狀態，通過下坡階段后精神就會稍微放松一點，張弛有度才有利于行車安全，因此，有不少駕駛人員很想知道終點的位置，僅憑感覺無法準確判斷，這樣容易產生焦躁情緒，對安全駕駛是不利的。調查發現，沒有設置長下坡起點和終點標志牌的高速公路不在少數。

在高速公路上車輛超速行駛，事故后果會更嚴重，在長陡下坡路段，超速帶來的風險會更大，因此，應設置限速標志和減速標志。限速標志是設定明確的最高速度，減速標志的作用是提醒駕駛人員前方危險，應減速行駛，謹慎駕駛。在同一段長陡下坡路段，對同一車型宜設置同一限速，不斷變換限速對行車不利，大幅度變換限速對行車極為有害。在極其危險的地方，設置限速標志最好配套設置監控并實施違規處罰措施，才會起到應有的震懾效果。

分道標志是讓不同的車型走不同的車道，通常規定：載重車輛靠右，中小型車輛靠左。原因主要有兩條：一是這兩類車行駛速度差別較大，在危險路段混合行駛易發生事故；二是這兩類車在同一車道行駛，如果重載車輛失控沖撞中小型車輛，容易造成中小型車輛車毀人亡的嚴重事故。因此，長陡下坡路段應設置不同車輛分道標志，最好采用門架形式，好處是清楚明了且不易遮擋。安全標志配置及要求如表1所示。

2.5 安全標線

高速公路安全標線種類很多，對于長陡下坡路段而言，主要是提醒駕駛員減速慢行的標線，主要有減速標線、震蕩標線、錯視覺標線和車距確認標線，這些安全標線應設盡設，且應及時維護保持其完好。在長陡下坡起始段、中后段和終止段使用震蕩標線對車輛降速效果突出，應加強布設。由于安全標線沒有安全標志直觀且種類又多，不少駕駛員對某些安全標線不認識，建議充分利用坡前服務區或強制停車區，對重載車輛駕駛員針對該路段設置的安全標線進行測試教育，測試合格才讓其駕車前行。

2.6 監控設施

在高速公路長陡下坡路段，設置監控設施的主要目的是監控超速車輛和不按規定車道行駛的，測速監控有定點測速和區間測速兩種形式，監控功能最好與處罰措施配套使用，否則監控效果將大打折扣。區間測速系統一般宜設在坡頂起始路段500 m范圍內，以控制車輛的下坡速度，結束位置一般選擇在坡底附近^[4]。在監控設施前，還要有明顯的安全提示標志，不然有釣魚執法的嫌疑，也不利于安全管理的有效實施。

2.7 減速帶

設置減速帶可以讓駕駛員提前采取減速措施，以降低對車輛和駕乘人員的沖擊，還能對疲勞駕駛者起到提醒作用。

人們對高速公路是否應該設置減速帶爭論已久，反對者認為高速公路就是讓車輛高速行駛的，減速帶是讓車輛減速的，高速車輛通過減速帶讓駕乘人員體驗感很差，不合理的設置還會帶來安全隱患，從而引發事故，這是反人性的設計；支持者認為高速公路也不是高速車輛的競技場，為了安全，在車速容易失控的地段控制車速是必要的，設置減速帶是控制車速的重要手段之一。該研究贊同支持者的看法，畢竟生命無價，為了安全，犧牲一點速度也是值得的，實踐表明，設置減速帶對于減少事故的發生起著不可低估的作用，但是，設置減速帶要講究方式方法，要考慮高速公路的通行效率和駕乘人員的體驗。為此，該研究對高速公路長陡下坡路段設置減速帶提出以下建議：

（1）盡量少設置，只在必要的地方設置，宜設置在長陡下坡的中下部和底部。

（2）在各個車道都設置減速帶，宜采用震蕩標線式，這種減速帶對于高速行駛的車輛通行效率較高，同時也能起到一定的減速和提神效果。

（3）只對重載車輛強制降速時，要采用科學設計的減速帶，且重載車輛與中小型車輛應采取強制分道措施，以免因重載車輛逃避通過減速帶而擠占其他車道的運行空間。

3 減損及應急安全設施

3.1 防撞護欄

高速公路防撞護欄是設置在路兩側及路中的必備防護裝置，是一種縱向吸能結構，通過自體變形或車輛爬高來吸收碰撞能量，從而改變車輛行駛方向，阻止車輛越出路外或進入對向車道，最大限度地減少對乘員的傷害^[5]。根據碰撞后的變形程度，護欄可分為剛性護欄、半剛性護欄和柔性護欄^[5]。其主要代表形式分別為混凝土護欄、波形梁護欄和纜索護欄。

3.2 消能減速裝置

消能減速裝置是針對載重車輛速度過快，可能引發追尾、翻車或沖出路外嚴重事故，而設計的車輛降速裝置，常用的有消能護欄和橡膠空腔減速壟。消能護欄是一種消能效果更好的防撞護欄，采用消能設計工藝，撞擊后人車更安全。2021年6月，深圳市交通運輸局坪山管理局在坡陡彎急的路段試點安裝的滾筒式防撞護欄就屬于消能護欄。橡膠空腔減速壟是用特殊橡膠制成的新型交通專用安全裝置，橡膠空腔受壓可變形，去掉負荷又能自動恢復原狀，該裝置是通過橡膠空腔的變形來吸收車輛輪胎能量使車輛減速。

這種滾筒式消能護欄采用了聚氨酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物復合材料，具有耐磨損和彈性高的特性，既能吸收大量撞擊力度，又有足夠的強度避免被撞碎，進一步提高安全防護能力，有效保護駕乘人員及車輛安全。

滾筒式消能護欄的工作原理利用了撞擊后滾動導向消能。當車輛與滾動護欄發生碰撞時，首先通過護欄上設置的滑動轉子矯正車輛的行駛方向，使其恢復到正常行駛軌道，避免沖擊反彈造成二次事故；其次是利用在滑動護欄上設置的高位、高強抗撞保護衡量，有效阻止車輛翻出路側^[6]。此外，值得注意的是，這種新型的消能護欄通過旋轉桶亮麗的色彩及設置在桶上的反光標識，能提高道路辨識度，從而為司機夜間行車提供有效的警示。

3.3 應急車道

應急車道是位于高速公路最右邊的車道，一般用白色實線與正常車道隔開，寬度一般在3 m以上，專門供民警出警、工程搶險、醫療救護及消防救援等特種車輛使用。緊急情況下，非特種車輛停在高速公路應急車道上是可以的。

停車之后，車主需要在汽車后面150 m的位置放置三角警示牌，車上人員必須撤離車輛，并聯系高速交警說明情況尋求幫助。

下雨或大霧天氣，車主的視線會受到影響，車主可以適當地降低車速，但不得小于60 km/h，這種情況下車輛不得在應急車道停靠。

3.4 緊急停車帶

所謂的“緊急停車帶”就是緊急情況下才能停車的地帶，非緊急情況不得進入該區域，這里所說的緊急情況包括下列情形：①車輛發生事故；②車輛出現故障；③交警引導車輛進入；④其他特殊情況，如駕駛員突發疾病。在高速公路長陡下坡路段設置緊急停車帶十分必要，能為出現故障的車輛提供庇護空間，還能避免對正常行駛的車輛造成干擾，按有關標準規定高速公路每間隔750 m設置一個，因此，在下坡路段能設盡設。駛入緊急停車帶的駕駛員還要做好一定的防護措施，這些措施包括：打開危險報警閃光燈，夜間或雨霧天氣，還要打開示廓燈和尾燈；在車后至少150 m處安置故障警告標志。

3.5 避險車道

避險車道是設置在高速公路長下坡外側，用于失控車輛降速停車的道路設施。避險車道一般都會設置在彎道較多、連續長距離下坡的路段，這種情況下車輛因為需要頻繁地制動剎車，溫度升高之后可能會導致剎車系統性能的快速衰減，甚至出現剎車失靈的情況，此時，司機可以駕駛著失控的車輛駛向避險車道，車道上會堆滿減速用的碎石，車道末端還會設置消除余能的輪胎、護網，可以讓失控的車輛減速停車。

避險車道是為重載車輛避險設置的，不適合客車、改裝貨車、超載車輛駛入。小型客車因自身較輕，駛入后車輪陷入集料較淺，存在難以停車的風險；大中型客車重心較高，駛入避險車道易發生傾覆；改裝貨車、超載車輛歸入管理部門監管，不考慮讓其駛入。

避險車道要設在車輛失控位置下游段，應充分考慮周邊地形、地勢和地物等情況設定。一般選擇設置在下坡路段后半段或路段存在極限縱坡、存在較大縱坡的位置，如果路段處于平曲線且半徑較小，可考慮設置在該路段平曲線的上游位置^[4]。不能在隧道和橋梁出口附近設避險車道，因為不便司機觀察和車輛駛入。應設在高速公路直線段，視野開闊便于觀察。路側若存在儲油設施、人口密集區，應在此之前設避險車道。

設置避險車道的目的就是為了控制車速，全路段車速不超過60 km/h沒有必要設置避險車道。全路段剎車轂溫度不超過200 ℃，剎車轂能有效工作，車速可控，也沒有必要設置避險車道。建議載重車輛都安裝剎車轂溫度監測儀，如果車輛在下坡過程中，監測到剎車轂溫度超過200 ℃，司機就應采取制動措施，嘗試在適當區域停車，同時尋找路側避險車道，以盡快安全停車為目的，最大限度降低事故風險。

3.6 各路段減損及應急安全設施配置要求

該文根據國家標準、規范、指南及相關研究成果，總結出高速公路長下坡各路段減損及應急安全設施配置綜合性技術要求，如表2所示，表2中符號含義與表1相同。

4 結語

（1）該文對高速公路長下坡路段進行了科學劃分，為安全設施配置奠定了可靠基礎。

（2）對高速公路長陡下坡服務區、強制停車區和消能減速裝置的安全功能、建設位置和與安全相關的建設內容進行了系統闡述。

（3）深入論證了高速公路長陡下坡安全標志和避險車道的建設位置和建設注意事項，為高速公路設計和建設工作者提供借鑒。

（4）綜合分析了每種安全設施的應用場景和使用注意事項，為高速公路使用者提供參考。

參考文獻

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[6]李守華. 白銀公路段在事故易發段安裝新型滑動式防撞護欄[N]. 甘肅日報，2013-11-19（3）.

收稿日期：2023-09-24

作者簡介：王文甫（1969—），男，碩士，副教授，研究方向：企業安全管理、道路交通安全技術。

通信作者：李曉錦（1970—），女，碩士，工程師，研究方向：危險化學品安全管理、道路交通安全技術。

基金項目：云南國土資源職業學院2021年度教師科研基金項目資助“云南玉元高速化念長陡下坡交通事故危險與規避方式研究”（2021YJ13）。