高速公路非强制性限速设施的车辆减速效果研究

2014-12-25马志洁

交通运输研究 2014年24期

田枭，马志洁

（1.中国人民公安大学，北京100038；2.中国石油大学（华东），山东青岛266580）

0 引言

高速公路是指能适应年平均昼夜小客车交通量为25 000 辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路。高速公路自1988 年开始建设至今发展迅速，为人们的生活、物资的流通、经济的发展做出了巨大的贡献，但交通事故带来的损失也相当巨大。超速行驶是造成事故的重要原因之一，事故带来大量人员伤亡以及巨额财产损失，因此对于高速公路某些路段的限速是极其必要的，非强制性限速设施是其中非常重要的一部分，其既可以保持通行效率又可以保障安全。非强制性限速设施的种类一般分为减速标线、振动标线、彩色铺装。

1 高速公路样本路段选择及速度调查

1.1 高速公路样本路段选择

高速公路道路条件良好，严格控制车辆出入，沿途环境相似度高，在路段选取时具备大量样本路段。样本路段的选择，应充分考虑车流量、路段环境、路段线形等条件，选取条件相近或者相同的路段，减少对限速设施车速控制效果的干扰。根据上述原则，选取的样本路段为平原高速公路——京港澳高速公路河南段，选择分别设置有减速标线、振动标线、薄层铺装的路段，测速时段为9：00—11：00及15：00—17：00。其中河南高速公路通车里程为5 873km，包括京港澳、连霍、大广、宁洛、沪陕等多条国家干线高速公路，辐射全国，通车里程连续八年居全国第一位。河南地处中原，是全国高速公路交通大省，又是全国高速公路交通网络的枢纽，日均车流量达57.8万台次，高峰流量达100多万次，其中超过70%为过境车辆。本文以河南高速公路限速设施为样本，具有显著的代表性。

1.2 调查样本容量

高速公路车辆速度的调查通常采用随机抽样的方法进行，精度的高低决定样本容量的大小。高速公路测速断面样本车辆速度调查所需的最小车辆数，即样本容量，根据统计学上的观点应按下式进行计算：

式中：n为最小样本数；t为置信度水平系数，一般采用95%的置信水平，即该值取1.96；σ为断面车速的标准差，一般取8.0km/h；E为车速测定值的允许误差，一般取2.0km/h；μ为15%或85%车速的类别系数，一般取1.04。

根据上式计算可得断面车辆运行速度观测所需的最小观测样本数为95。根据我国高速公路车辆组成较为复杂、各车型性能及速度差异大等特点，在我国高速公路的速度观测过程中宜采用分车型分别记录的方法，在具体分析时能够有所针对，并且有利于具体分析车速的精确性，减少因车型差别带来的较大的误差。本文选测车型为小型客车。

1.3 速度测量调查

采用测速设施为LDR-8A证眼雷达，对设置减速标线、振动标线、薄层铺装的路段分别进行测速。测速时分为两个测速断面，分别为限速设施的起始端处，限速设施的结束端，具体设置如图1所示。

图1 限速设施测速断面设置示意图

2 限速设施的车辆减速效果分析

高速公路非强制性限速设施对于车辆的速度有一定的控制效果，其主要的影响对象是驾驶员，使驾驶员心理上感到有减速的必要，如果不减速便可能会有危险，起到保护驾驶员生命财产安全的作用。高速公路不同于一般公路，基于其车速高的特点，其速度变化过快同样会引起追尾等事故，因此在分析时应对速度变化值，以及减速效果进行综合考虑。

2.1 彩色铺装的车辆减速效果分析

彩色铺装是由基料、填充料及耐磨碎石组成的具有鲜明色彩的限速设施，能有效增大道路粗糙程度，起到减速和警示的作用。彩色铺装一般安装在长下坡、弯道及事故多发段、减速缓行路段、隧道洞口等，以提高驾驶员注意力并减少事故的发生。

彩色铺装选用样本为G4东半幅K577处，半径3 000m 左右。此处无限速标志，限速为最低限速60km/h，最高限速120km/h，调查结果如表1所示。

表1 彩色铺装的车辆减速效果

彩色铺装由于能加大路面摩擦系数，以及产生噪音对通过的驾驶员施加影响，从而产生车辆减速的效果。从表1可以看出85位车速从124km/h减速到118km/h，车辆从超速状态减速为规定最高限速值以下，运行车速减少6km/h；平均车速由113.17km/h 减少到106.70km/h，平均车速减少约6.5km，说明彩色铺装有良好的减速作用。标准差变小，说明车速分布减小，对于速度较大的车辆有良好的减速作用。车辆85 位车速变化未超过10km/h，表示其速度协调性良好，不会因为速度值变化过快而引起事故。

2.2 振动标线的车辆减速效果分析

振动标线外形呈凹凸型，稍高出地面，通常制出点形、条形等，车子经过会有强烈噪音，对驾驶员有良好的警示作用，所以也叫噪音标线，一般根据地理情况及交通量选择采用。

振动标线选用样本为G4西半幅K599处，半径为3 000m 左右。此处限速为最低时速为60km/h，最高时速最高为120km/h，调查结果见表2。

表2 振动标线的车辆减速效果

振动标线通过产生明显的振动感和噪音对驾驶员施加影响，从而产生车辆减速效果。从表2可以看出85 位车速从118km/h 减速到114km/h，运行车速减少4km/h；平均车速由106.33km/h 减少到101.61km/h，平均车速减少4km/h 左右。说明振动标线有一定的车辆减速效果。但是标准差不降反升，说明振动标线的提醒作用高于其减速作用，对于车速较慢的车辆的影响更大。振动标线可以产生明显的振动感和噪音，使驾驶员更加注意路面状况，减少事故发生的可能性。车辆85 位车速变化未超过10km/h，表示其速度协调性良好，不会因为速度值变化过快而引起事故。

2.3 减速标线的车辆减速效果分析

减速标线可分为横向减速标线和纵向减速标线，其形式有单虚线、双虚线和三虚线，垂直于行车方向设置，主要作用原理是通过视觉上使车道变窄，形成心理压力，使驾驶员在需要减速路段自觉减速。

振动标线选用样本为G4东半幅K654处，半径为3 000m 左右。此处限速为最低时速60km/h，最高时速最高为120km/h，调查结果见表3。

表3 减速标线的车辆减速效果

减速标线通过视觉的变化对驾驶员产生一定影响，从而提高驾驶员注意力，并产生一定的车辆减速效果。从表3 可以看出85 位车速没有变化，同为123km/h，已经超出最高限速值3km/h，也就是说超过15%的车辆都在以120km/h以上的速度行驶，在这种情况下，车辆发生事故的概率超过正常行驶的车辆，减速标线对车辆速度的影响基本为零。平均车速和标准差基本没有变化，平均车速变化在1km/h以下，标准差没有变化，由此可见减速标线对于车辆速度的影响力非常弱，驾驶员驾驶车辆通过减速标线时，没有感到减速的必要。

2.4 限速设施的减速效果比较

三种限速设施对于小型客车的减速效果各不相同，具体差别如表4所示。

表4 限速设施减速效果比较

由表4 可知，三种限速设施的减速效果依次是，彩色铺装的减速效果最强，振动标线次之，减速标线最弱。尤其应该注意的是减速标线，在85 位车速为超速情况下，该种限速设施在高速公路上减速效果不佳，车辆经过前后均为超速。但是在普遍车速较低的普通公路上适用范围广，具有一定的警示效果，且价格低廉，经久耐用。三种限速设施的车辆减速效果都是在没有特殊限速要求路段调查得出，适用于普通弯道、缓坡，但不适用于陡坡、急弯、隧道等需要更低限速值减速慢行路段。