一種基于逆反射照明的高速公路出口匝道事故黑點改善方法，在出口匝道減速車道漸變段起點前和鼻端前視線通透處設匝道分級限速標志；在出口匝道鼻端后設主線單層線形誘導標、匝道雙層線形誘導標；出口匝道車道邊緣線向內側偏移并壓縮行車道寬度，外側車道邊緣線設為振動邊線；從減速車道終點起在主線和出口匝道道路邊緣線外側設突起路標，從出口匝道鼻端緊靠匝道外側護欄安放單側防撞桶，共同構成高頻視覺信息流；在出口匝道前進方向每隔8~12m設路面橫向減速標線，與路側線形誘導標共同構成中頻視覺信息流；路側振動標線、防撞桶和護欄構成路側多級防護，各安全設施采用高強度反光材料。本法適于限速40~60km/h高速公路出口下坡匝道。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，采用該設計方法提升高速公路出口匝道行車的安全性與舒適性。
技術介紹
高速公路出口匝道車速過渡劇烈，超速普遍，車速差大，追尾、碰撞事故多發。高速公路出口匝道事故次數多，事故率高，極易成為事故黑點。國內外對高速公路交通事故形態進行分類研究表明出口匝道的事故次數約占互通立交和服務區范圍內事故總次數的40%，其主要事故形態為撞固定物(50%以上)、尾隨相撞(20%左右)、側翻事故(20%左右)，這三類事故共占出口匝道事故總數的90%以上。高速公路出口匝道事故的主要原因是超速及車速差。高速公路出口匝道區域，因車輛的分流、減速行為，引起主線車輛·在各車道間進行重新分布，易導致主線交通流混亂，造成駕駛員心理緊張；在分流區內，主線上直行車輛保持原車速行駛，行駛速度相對較高，準備轉向駛出的車輛要先減速后駛出，在完全分離之前，直行車輛與轉向車輛之間的運行速度差值變大，遠大于高速公路一般路段車輛之間的速度差，故在高速公路出口匝道分流區行車安全性降低，易發生交通事故。另夕卜，高速公路匝道事故及車速相關調研表明匝道車輛平均車速超過管理車速30%以上，最大超速80%，導致車輛極易碰撞匝道外側護欄，是造成匝道交通事故的主因?，F有車速變動與理想車速變動關系參見圖I。因此有效控制車速，合理保持車距將能有效改善現有出口匝道的安全狀況。現有高速公路出口匝道安全設施不夠合理，亟需針對事故原因及事故形態提出相應的改善措施。在事故黑點改善方法中，一般道路工程設施改善方法成本高、工期長，效果難以保障，因此往往會尋求交通安全設施?，F有高速公路出口匝道安全設施設計參見圖2。常規的匝道出口線形誘導標設置方法，是從匝道小半徑開始處才開始設置的，且大多設置高度小，駕駛員接近匝道出口鼻端才能發現，在夜間更是如此，直接導致駕駛員難以及時發現匝道出口位置及匝道線形。而且路面減速標線設置不合理，現狀一般是在進入鼻端才開始設置，導致車輛在減速車道降速幅度較低，而進入鼻端車速過快，使得車輛難以在進入彎道前將車速降至管理車速。同時，交通工程設施設計者，一般會考慮到匝道出口車輛超速行為，并習慣于將車道邊緣線設置于緊貼匝道出口外側護欄處，更容易誘發超速駕駛行為，導致跨越道路外側邊緣線的車輛容易撞上護欄，甚至翻越護欄，車毀人亡。此外，高速公路主線逆反射交通安全設施相對于出口匝道顯得不足，導致出口匝道的視覺信息遠多于主線，在夜間更是如此，對于主線行駛駕駛員，夜間極易產生“反黑洞效應”，不利于主線車輛的安全行駛。基于光流率車速控制方法得到應用。光流率被認為是影響速度感知的重要視覺因素。光流率是人運動時，空間中各點穿過視野的相對速度。國內外學者通過光流率在交通中“無意識”地進行速度控制的使用來提升公路環境速度知覺，劉兵在碩士論文“基于駕駛員視知覺的車速控制和車道保持機理研究”中(武漢理工大學，2008年)通過心理物理實驗得出當高速公路光流率小于2Hz，或大于32Hz時，駕駛員會出現速度低估，光流率在4Ηζ 16Ηζ時，實驗者對速度產生了高估，其中光流率為12Hz高估達到30%以上。振動減速設施及錯視覺標線減速技術廣泛應用。振動減速設施在美國、日本及歐洲等發達國家已是一項比較成熟的技術，應用非常廣泛，近年來在國內業界取得了很大認同，公路管理部門在公路事故多發路段大量使用強制減速措施進行車速控制。目前在國內、國外廣泛被采用的高速公路強制 減速設施主要有道釘減速帶、熱塑振動減速標線。錯視覺標線減速技術由于投資少、舒適性高、見效快，也廣泛應用于高速公路。逆反射材料及技術已日趨成熟。逆反射技術最大特點是充分利用車輛前燈的亮光，通過逆反射材料的表面結構，為駕駛人感知，從而改善駕駛者的安全視距，優化道路沿線交通設施視認效果，讓駕駛者獲得更多的時間、更強化的感受，來判斷路況和獲取指導信息，以便及時正確的采取安全措施。它是以物理手段調動人的主觀能動性，提高行駛安全，是一種節能環保的低成本道路安全解決方案。近年來反光膜、反光片、反光漆等逆反射材料成本越來越低，在高速公路上的應用越來越廣泛。國內現有高速公路出口匝道安全設施改善方法中往往重點關注于路面振動減速設施及路側防護措施(如護欄)的研究，而缺乏從系統的角度來進行改善。因此亟需根據事故形態及事故原因，將主動防護和被動防護相結合，充分利用逆反射材料技術，改善駕駛員的視知覺和振動知覺，提升其在匝道出口車速控制和車距保持的能力，保證出口匝道運營安全與效益。
技術實現思路
本專利技術針對高速公路出口匝道事故多發段安全設施設置不合理，超速普遍，車速差大，追尾、碰撞事故多發的特點，充分考慮駕駛員認知行為特性以及高速公路匝道出口道路特性，利用主動與被動控速方法，全方位、多層次構筑多級控速安全系統。在進入匝道前，通過匝道分級限速標志、線形誘導標等提供的逆反射信息及時確認匝道位置及線形，以便提前變道、減速；在進入匝道后，通過多種頻率的視覺信息(高頻信息為防撞桶、突起路標，中頻信息為線形誘導標、道路橫向減速標線)給駕駛員提供振動及視覺刺激，以確保駕駛員合理控制車速、保持車距；在車輛駛出車道邊緣線后，通過路側的振動邊線、防撞桶、護欄來達到阻擋車輛駛出路外，降低駕駛員及車輛損傷的目的。本專利技術原理邊緣率頻率在8 12Hz作用下時，駕駛員感知速度顯著大于物理速度，最高達30%以上，而中頻條件下O. 5^1. 0Hz，感知速度小于物理速度。在行車環境中，理想感知速度應比物理速度略大為宜(〈10%)，因此視覺信息設置時，需要將高頻、中頻信息結合起來，以達到感知速度與物理速度相協調(參見圖3)。同時一般視覺與振動相結合的減速方式其減速舒適性、安全性優于單一減速方式。多級減速及防護系統也優于單級減速及防護系統。本專利技術所采用的技術方案是，其特征在于設置匝道分級限速標志，在限速為40km/h或60km/h的出口匝道減速車道漸變段起點前增設60km/h或80km/h 二級匝道限速標志，保持鼻端前視線通透處設置40km/h或60km/h —級匝道限速標志，從出口匝道鼻端后l(T20m開始設置主線和匝道線形誘導標，間距為8 12m(中頻)，其中主線線形誘導標為600X800mm的I型單層線形誘導標，匝道線形誘導標為220X400mm的II型雙層線形誘導標，匝道分級限速標志與線形誘導標提供匝道出口及匝道線形等遠距離逆反射信息；在出口匝道設置基于中頻視覺信息流的振動知覺與視知覺的減速系統，該系統含8道路面橫向減速標線，每道均由4條標線組成，間距為8nTl2m，減速標線分為路面橫向錯視覺標線和路面橫向振動減速標線；在出口匝道鼻端前設置3道路面橫向錯視覺標線，從出口匝道鼻端開始結合設置路面橫向錯視覺標線和路面橫向振動標線，路面橫向振動標線的條數由I條逐漸增加至3條；出口匝道車道邊緣線向匝道內側偏移并壓縮行車道寬度，供安放防撞桶，同時出口匝道外側的車道邊緣線設置為振動邊線；從減速車道終點開始在主線和出口匝道道路邊緣線外側設置突起路標，從出口匝道鼻端開始緊靠匝道外側護欄安放單側通行防撞桶，間距均為2 4m，共同構成空間高頻視覺信息流，另外在出口匝道鼻端設置5個雙側通行防撞桶；其高頻、中頻視覺系統均采用高強度反光材料，從而構成逆反射安全設施系統，實現高速公路匝道出口車速的合理過渡，確保行車本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于逆反射照明的高速公路出口匝道事故黑點改善方法，其特征在于：設置匝道分級限速標志，在限速為40km/h或60km/h的出口匝道減速車道漸變段起點前增設60km/h或80km/h二級匝道限速標志（1），保持鼻端前視線通透處設置40km/h或60km/h一級匝道限速標志（11），從出口匝道鼻端后10~20m開始設置主線和匝道線形誘導標，間距為8~12m，其中主線線形誘導標為600×800mm的Ⅰ型單層線形誘導標（8），匝道線形誘導標為220×400mm的Ⅱ型雙層線形誘導標（7），匝道分級限速標志與線形誘導標提供匝道出口及匝道線形等遠距離逆反射信息；在出口匝道設置基于中頻視覺信息流的振動知覺與視知覺的減速系統，該系統含8道路面橫向減速標線，每道均由4條標線組成，設置間距為8m~12m，減速標線分為路面橫向錯視覺標線（4）和路面橫向振動減速標線（5）；在出口匝道鼻端前設置3道路面橫向錯視覺標線，從出口匝道鼻端開始結合設置路面橫向錯視覺標線和路面橫向振動標線，路面橫向振動標線的條數由1條逐漸增加至3條；出口匝道車道邊緣線向匝道內側偏移并壓縮行車道寬度，供安放防撞桶，同時出口匝道外側的車道邊緣線設置為振動邊線（10）；從減速車道終點開始在主線和出口匝道道路邊緣線外側設置突起路標（3），從出口匝道鼻端開始緊靠匝道外側護欄安放單側通行防撞桶（9），間距均為2~4m，共同構成空間高頻視覺信息流，另外在出口匝道鼻端設置5個雙側通行防撞桶（2）；其高頻、中頻視覺系統均采用高強度反光材料，從而構成逆反射安全設施系統，實現高速公路匝道出口車速的合理過渡。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：杜志剛，萬紅亮，湯雅杰，王自入，鄭展驥，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：發明
國別省市：
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