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关于不同形式减速带降速效果的研究

2020-01-21官阳

汽车与安全 2020年11期
关键词:降速不适感车速

官阳

利用在路面刻意形成的高差来实现速度干预措施的减速带最早出现在德国,当时使用的是缓速丘,基宽1840毫米,高度50毫米,梯度1∶5。据报道,它有效地把车速降低了约20英里每小时(1992年,Pharaoh的研究报告)。在英国,这类速度干预措施的研究始于1992年,在路内和路外都有进行。

从英语的源头上说,在交通静化措施中,这类速度干预措施通称是 “Speed cushion scheme”,直译是“速度缓冲方案”,这其中除了Speed cushion(直译是速度缓冲垫,我国也有翻译为减速丘)的形式外,还有一种叫Road hump,直译是道路拱起,也有意译为减速垄,这是国内目前最常见到的一种减速带形式,一般是橡胶制品,有的地方也会用水泥的。美国有的文献也将Speed cushion称作Speed table(直译为速度台)。为了便于理解,本文沿用“垄”和“丘”的称谓。但是“减速”不如“缓速”更准确,因为“cushion”这个词有缓冲垫的意思,所以本文中将有速度缓冲设计元素的减速丘翻译为“缓速丘”。之所以要关注称谓的细节,主要是因为没有缓冲的强制减速是急刹车,它所引发的危险、对舒适度的忽视、对车辆的伤害,都与有缓冲的减速不同,由此可见,在车速很高的路段突兀地单纯增加减速带是很危险的!

英国运输研究实验室(Transport Research Laboratory,简称TRL)曾就速度缓冲方案的效果进行过专门的评估,并在1998年发布研究结论,其中的发现和意见非常值得借鉴。本文主要介绍这份研究报告中的一些内容。(报告编号:TRL REPORT 312,Transport Research Laboratory,Traffic calming -- speed cushion schemes,Prepared for Driver Information and Traffic Management Division,Department of the Environment,Transport and the Regions,作者是R E Layfield and D I Parry)

这项研究的目的与英国政府环境运输部在建成区实施安全行动计划有关,其目的是在2000年实现交通死亡事故比1981年至1985年的水平下降三分之一。这次安全行动计划中,在居民区采取了大量的交通静化类道路工程措施以控制车速,鼓励交通流选择更适合的主要线路等。

在最有效的交通静化措施里,减速垄(Road humps)被证明是可以高度有效的降速措施,但是驾驶人和乘车人的舒适度也会降低,特别是对大型车辆,比如公交车、卡车、消防车和急救车等,影响更甚。

與减速垄不同,缓速丘则是有断开设计和相对较长的前后纵向跨度的,其设计的尺寸是让大型车辆可以借助自身横轴距大的特点跨越缓速丘两侧而不会感到太强烈的高差颠簸,这种设计方式,对于横轴距较小的小型车辆,至少可以有一侧是感受到高差的,即抑制了速度,又减轻了震动。同时,为了对齐空隙,车辆也必须减速,从而达到降速的目的。

为了提高速度缓冲的设计水平和有效性,英国运输研究实验室进行了相关的评估工作,是由环境与交通运输部的驾驶人信息与交通流管理处和地方机关进行的。该研究涵盖了34个地方公路管理局的交通静化方案中的速度缓冲措施,这些地段都有30英里时速限速和公交车路线。研究评估了速度缓冲措施对车速、交通流、事故、驾驶人行为和乘客舒适度的影响,也包括了当地公众对这类速度缓冲措施导致的噪音和振动的意见。

研究发现,有三种主要的缓速丘方式(如图10、图11、图12示意)存在:一系列的单体缓速丘布局并结合车道缩窄(只适合于单行,并且更适合于低流量道路);一组双缓速丘成对使用(允许双向道路,适合于高流量道路,并可以和缩窄车道或隔离岛配合使用);一组三个缓速丘并排使用(允许双向通行,适合在更宽的道路上使用,不需要进行车道的窄化)。

前文提到的英国研究报告(TRL REPORT 312)里,关于缓速丘效果的研究重点有9项,概述如下:

1.缓冲区的速度

缓速丘可以有效降低车速,但是不如减速垄对速度的影响那么明显。缓速丘对平均车速和85%分位车速的影响(对应值为17~22英里时)比减速垄的降速效果低2~7英里时,这类拱起的高度是75毫米,有平顶和圆弧顶。

研究提取了通过缓速丘时的车速,缓速丘的尺寸和缓速丘之前的速度,对于平均车速和85%分位车速的统计,使用了多重线性回归分析法。研究发现,不同的缓速丘宽度、长度、上垫和下垫的梯度,都具有统计明显性,即宽度越窄,长度越长,梯度渐变越平缓,之前速度越快,都会导致在缓速丘时更高的速度。但是因为缓速丘存在不同的长度,与上下缓速丘时坡度之间相互关联,比如缓速丘的长度越长,上下的坡度就越平缓,所以并不能精确判断出他们对车速的具体影响,只能是大致的方向性结论。

面对1600毫米宽的缓速丘,车辆的平均车速是19.5英里时,而1900毫米宽的缓速丘,则可以使平均车速降到15.5英里时。也就是说,如果缓速丘太窄(1600毫米),在20英里时限速的道路上,再没有其他额外措施,可能会无法实现有效的降速。

类似于公交车和重型卡车这类大型车辆,通过缓速丘时的降速比小客车少,特别是在通过更窄的缓速丘时。而摩托车可以绕开缓速丘,所以速度不太受影响。但是在高流量路段时,小客车和大型车辆都已经减速的情况下,也会导致摩托车被迫减速。

2.缓速丘之间的速度

缓速丘之间的距离从50米到105米的都有,平均间距是71米。前后两个缓速丘之间的平均车速和85%分位车速(对应的是22和26英里时)比减速垄的速度高1到2英里时,这类拱起的平均高度是75毫米,平均间距是85米。

英国的研究,包括了缓速丘的尺寸,间距和缓速丘之前的速度与两个缓速丘之间的平均车速和V85速度的关系。为了简化研究过程,缓速丘的高度统一到75毫米,正面坡度为1∶8,侧面的坡度为1∶4。缓速丘的高度或坡度不同,对两个缓速丘之间的速度影响方面,还没有进一步的研究。

在两个缓速丘之间的60米间距内,平均车速为20.5英里时。如果将间距扩大到100米,平均车速会提高4英里时。

缓速丘之间的间距越大,车速越高,速度差也会越明显。速度差是指两个缓速丘之间的途中速度减去到达缓速丘时的速度。大的速度差有很多弊端,比如会导致排放增加,噪音扰民,不舒适,特别是可能导致的急加速和急减速。

3.流量变化

在有缓速丘的道路,流量会减少2%-48%。总体的流量平均减少24%,这与有75毫米高的减速垄的道路的流量减少幅度相近。流量减少与道路行驶的舒适度降低应该有关系。

4.事故

本研究没有进行专门的事故统计,但在一个相近的降速研究中得出了相关结论,安装缓速丘的道路上,由于速度和流量的下降,伤害型事故减少的幅度大约为60%。

5.旅行者的不适感

研究发现,大型客车从中央位置跨过缓速丘时,乘客没有明显的不适感。如果大客车跨越时没有对准,不适感会增加,这种不适感与跨越75毫米高的减速垄时的情况相近。不同尺寸的缓速丘对大客车乘客的不适感而言,并没有明显差异。

有些缓速丘方案适合单层或双层大客车,但如果是救护车或小公共类车辆的乘客会有不适感。将缓速丘的宽度缩减到1600毫米会提升救护车和小公共乘客的舒适性。但是对于大客车而言,缓速丘尺寸的改变不会带来明显变化。而缩减缓速丘宽度会导致车辆的速度有所提升,研究还显示,缓速丘宽度变小,对车辆速度的影响明显高于缓速丘之间的间距变化。对小客车驾駛人来说,缓速丘的宽度对接受度的影响明显强于前后间隔。

6.驾驶行为

通过观察录像发现驾驶人在经过单个缓速丘时,驾驶行为不受其他路侧泊车的影响,大约55%的小客车和90%的大客车会从中央或近于中央的位置跨越过去。

在并排双缓速丘布局的道路上,约20%的驾驶人会从两个缓速丘之间通过。在并排三个缓速丘布局的道路上,大约40%的驾驶人会从靠近路缘的一侧两个缓速丘中央通过。在有些场景里,双丘之间的空隙相当大,此时驾驶人会倾向于从这个空隙通过,而不是碾压缓速丘,这种设置也会导致一些抱怨和冲撞。所以就缩小了双丘之间的空隙。总体上,当双丘之间的间隔大于1200毫米后,会出现这类问题。

路侧泊车会妨碍小轿车从缓速丘的中央跨越过去,也会导致驾驶人和乘客的不适感。当缓速丘与车道的“瘦身”措施结合在一起实施时,路侧泊车反倒对车辆跨越缓速丘的影响减少了。

大部分骑自行车的人和摩托车驾驶人会躲避缓速丘,利用缓速丘之间或者缓速丘与路缘石之间的空隙穿过去。如果这些空隙被路侧泊车阻挡了,自行车和摩托车骑者会选择从道路中间的空隙穿过,而不是从缓速丘上面通过。

7.公众意见

调查显示,大客车驾驶人和应急车辆驾驶人对缓速丘的反映总体是积极的,但是当地有些居民觉得标准的减速垄是更合适的交通静化措施。

8.噪音

对轻型车辆而言,缓速丘导致的最大噪音量直接与速度有关,速度低,噪音也会低。但是,研究发现,随着商用车辆比重的增加和布设宽大尺寸的缓速丘后,总体噪音水平会显著恶化。更窄的缓速丘(1700毫米以下)可以降低最大噪音水平,因为商用车辆通过这种较窄的缓速丘时,可以发挥车体宽度优势从中央跨越通过。

9.振动感

以典型的跨越时速计,宽尺寸(1900毫米)的缓速丘比窄的(1700毫米)所导致的地面振动感更大。如果商用车辆没有跨越窄的缓速丘的中央位置,振动感会明显增加。所以在设置缓速丘时,需要考虑缓速丘的布局,让商用车辆尽量能利用横轴距从中央跨越过去,并减少振动。

在社区道路和穿村镇干线公路上强力抑制车速,是一项科学任务,事关人民生命财产的安全,而这种安全也包括对车辆的保护,对环境的呵护,对居民和用户体验的重视,需要我们用科学的方法进行速度管理和干预,上述研究内容和实践方法,都有很多值得我们学习的地方。

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