基于安全理念的避险车道设计

减速至停车， 成功避险的最大驶入速度。 其决定制度动坡床长 度和端部缓冲设施 的—个关键性因素 。 山区公路的长大下坡 在 路段 ， 失控汽车在驶 ＾ 险车道避险之前 ， 避 由于引起汽车失控的 原因 不同 ， 失控时的地点及时间不同， 会造成失控汽车之间的车
速可能会差异较大。目前在设计 ， 尤其在低等级公路＿ 十 ， 没｛ 时 选 取计算速度的随意陛比较大 ， 设计车速往往偏低，导致避险车 ， 道长度不足。美国 Ａ Ｓ－Ｏ的绿皮书指出： ＡＩ Ｉ Ｔ 避险车道的设计车 速最小值为 １８７ｍ ｈ 根据美 国调查失控车辆的车速结果显 ２ ．ｋ ／ ， 示： 失控状态下的车辆车速很少超过 １５ｋ ／ ， 以在设计时 ， ４ ｍ ｈ 所 不管公路等级高低 ， 险车道设计车速度最低 １ ／ ， 避 ２ ｋ ｈ最高 ０ｍ １ ｍ ｈ ５ ｋ ／ 。如深圳盐三公路设计车速 ３ ／ 的三级公路 ， ０ ０ｋ ｈ ｍ 避 险车道设计速度取 ８ ／ ， ０ ｍ ｈ事故车辆冲人其避险车道时， ｋ 车速 超过 １ ｍ ｈ所以从安全 的角度考虑 ， 险车道设计车速应 ０ ｋ／， ０ 避 不低于 １０ｋ ｈ ２ ｍ／ 。 ３ ４ 避险车道 的引道设 计 ．
制动砂床一定深度 是保证 材料 完全发挥 其滚 动阻力 的 必要条件 。制动砂床的材料深度 不应小 于 ４ ｍ， ６ｃ 一般来说 深度范围在 ４ — ６ ｍ 材 料 的深 度应 由浅至 深 ， ７ｃ ６ ７ ， ｃ 由 ｍ过 渡至最大深度 ， 过渡段长度不 宜小于 ３ ， ０ｍ 其后 以最大深度 摊铺 。
效地避免或减少交通事故 ， 尤其是特大交通事故 。主要介绍 避险车道设 计指标 及参 数选取 时需要 注意哪些 方面 ， 并结合 实例介绍 其应用 。
关键词 ： 理念 ； 车道 ； 安全 避险 高速公路
中图分类号 ： ４２ Ｕ １
１ 引 言
文献标识码 ： Ｃ
文章编号 ：０ ８ ３ ３ ２ １ ） ７－ １６— ２ １０ —３ ８ （０ １０ ０ １ ０ 道 。（ ） ３ 在长大纵坡 的特殊点 （ 如居 民密集 区、 通立交 、 互 隧 道） 之前 ， 避免失 控 车辆 对其 产 生破 坏 ， 宜在 适 当位 置设 置 避险车道 。 ３３ 避险车道的设计速度 ． 避险车道设计速度是指失控汽车驶入避险车道后能安全
３７ 紧急避 险车道的其 它设计 ． 为了及时对失控车辆施救 ， 服务 车道的设置是必不可 以
少的 ， 其宽度一般 以 ３５— ． 为宜 。为 了避免 砂床 污染 ． ４０Ｉ ＇ ｌ ｌ 及 快速 干燥 ， 在避险车道设 计时 需要考 虑完 善的排水 设施 。 避 险车道还需要完善 的交通工 程设 施 ， 如预告标志 、 标线 ， 禁 止驶入 ， 严禁停车 、 事故报警 电话等 ， 在特长连续下坡路 段还 需要设置避 险车道 的分布 图。在 有条 件 的地 方可 以设置 照 明、 视频监视等设 施 ， 以增加避 险车道 的安 全性 。单一 的方 式往往不能很好 的解 决问题 ， 需要 结合其 他相关 设施 ， 以 所 紧急避 险车道 的设置 还可 以结 合降 温池 、 防滑减 速标 线 、 紧 急停靠 、 控制超车等相 关方法 ， 有效地 解决 长陡路段 的安 更 全 问题 。
收稿日期 ：０ １ ｏ — １ ２ １ 一 ４ １
避险车道是 为失 控车辆设 计 的 ， 形应 为直线 ， 线 主要 基 于失控车辆不能适应 曲线线形 ， 失控车辆有可能冲出避险车 道 ， 二次事故发生 。避险车道 与公 路行 车道之 间的夹角 造成 尽可能为零 ， 主要基于于驾驶员 不需要操作方向盘即可驶 入 避 险车道 ， 同时 ， 与公 路行 车道平 行 的避 险车道 还可 以使 道 路用地最省 。所 以在 曲线段设 置 避险车 道时应尽 量 以切 线 方 向切 出 ， 但在实际工程 中往往有 避险车道起点处于直线段 上， 此时避 险车道 的驶人 角 不应过 大 ， 一般小 于 ５ ， 。 以免 产生横 向滑移而 引起侧 翻。 当紧急避 险车道 的驶 入角 大于 ５而小于 ｌ。 ， 产生 横 向滑 移 ， 。 Ｏ时 易 在驶 入 紧急避 险车 道时
３５ 避 险 车 道 线 形 与 驶 入 角 ，
当新建公路平均纵坡 ≥４ ， ％ 连续坡 长 ≥３ｋ 交通 组成 ｍ， 中大 、 中型车辆比例 占 ５ ％ 以上 且载 重 车缺 乏辅 助制 动装 ０ 置时 ， 宜在长陡下坡路段的右侧 山坡 上的适 当位置设置紧急 避险车道 ， 以便使失 控车辆 能够驶 离 主车道 ， 并安 全减 速直 至停止 ， 事故 的发生。对于 已建公路 的紧急避 险车道设 避免 置 的重要依据是调查事故多发点 、 、 频率 严重度等 因素 。
山区公 路由于地形 、 地貌 、 地质条件等 因素 的限制 ， 一 在 些特殊 困难 路段不得不采 用连续 长下 坡。 目前 国 内公路 长 陡下坡 路段 几乎 全部 为事故多 发路段 ， 人称 之为 “ 有 死亡 之 路” 鬼 门关 ” 或“ 。近年来 ， 了降低长 陡坡路段 的交通事故 为 率和严 重度 ， 在公路的连续下坡路段设 置 了避险车道 。但 由 于我国避险车道起步较 晚 ， 关 的研 究较少 ， 相 相应 的规范 或 指南还没有出台 ， 国避险 车道 的设 计在设计速度 、 我 驶入角 、 线形 、 交通工程设施等方 面还 存在一 定 的问题 ， 给使 用避 险 车道的司机和车辆带来不少安全 隐患 ， 尤其是不能保证驶 入 避险车道的失控汽车与驾驶员的安全 ， 失控车辆在避险 车道 内发生二次事故。 ２ 避 险车道设计 需要解 决的问题 在避险车道设计时需要 从 系统 、 全局 的观 点考 虑 ， 而不 仅局限于避险车道附近路段及路况 ， 需要依次解决 以下 基本 问题 ：１ 收集 并分 析主要 影 响避 险车 道设 置 的因 素 ， （） 如地 形、 事故分布 、 坡长 坡度 、 曲线 、 车 片 温度 、 均 日交 通 平 刹 平 量 、 车所 占百 分 比等 ； ２ 分 析 是 否需 要 设 置避 险 车 道 ； 货 （）
作者简介 ： 蒋东波（９５ ， ， １７ 一）男 工程师 。
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第７ 期
蒋 东波 ： 基于安全理念 的避险车道设计
总第 ２９ ０ 期
的滚动阻力系数而确定 的。综合 考虑 汽车滚 动阻力 和坡度 的影响 ， 紧急避 险缓 冲区的长度计 算公式如下 ：
２ Hale Waihona Puke Baidu
Ｌ－
式 中： ￡为停车距离 ， 为进 入速度 ，ｍ ｈ Ｇ为坡度 ， ； ｍ； ｋ／； ％ 为滚动阻力 系数 。 目前避险车道材料 有沙 子 、 天然 砂砾 、 石。但这 些都 碎 不是 最好 的砂床材料 ， 不能提供有效 的滚动 阻力 系数。据美 国资料研 究 ， 的砂床材 料应是 圆形 、 车轮 的碾 压下上 下 好 在 砾石通过相互滚动 、 置换 ， 车辆更容 易 陷人 。最 理想 的砾 使 石粒径应在 １２ ｍ左右 ， ．７ｃ 最小 在 ０ ６ ｎ， ．３ｃｌ最大在 ３ ８ ｍ。 ． １ｃ 这样粒径 的砾石具有较 高 的滚动阻力 系数 。常用材料 的滚 动阻力系数见表 １ 。选 用适 当制 动砂床 材料 可有 效地 减少 长度 、 坡度 ， 降低工程造价。 表 １ 不 同材料滚动 阻力系数
材料 滚动阻力系数
Ｏ． ５ Ｏ
Ｏ． Ｏ １ Ｏ ５ ．１ Ｏ ２ ．５
松散 和压碎 的集料
松散没有压碎的碎石
沙 子
豆 砾石
程从海拔 ２ ０ ８５ｎ 聚降 到 ９ ． ８ 其 中最 大纵坡 ４ ， ８ ．６ ｌ ５ ７ ２ｍ， ％ 平均纵坡 ３ ０ 。在 改 造 之 前 ， 路段 就 经 常发生 交 通事 ．％ 此 故， 属于典 型的交通事故多发路段 。为给可能失控 的车辆增 加一条 “ 救生通道 ” 设 计时 在 Ｊ ２ ３ ４ ０ Ｋ １４＋２ ０处 ， Ｋ １ １＋ ０ 、 ２ ３ ０ 设置 了二处避险 车道 。下 面 以 Ｊ ２ ３ ４ ０处 的避 险车进 Ｋ １ １＋ ０ 行简单 介绍 ： 根据 长下 坡路 况及 实 际地形 ， Ｊ ２ ３ ４ ０ 在 Ｋ １ １＋ ０ 处布设避险车道 ， 离坡顶 ２ ９ ｍ处 ， 地段离 下坡有 一定 ． ２ｋ 此 的距离 ， 无视距 障碍 ， 土建工 程量相对 较小 。车道人 口与正 线 的夹角采用 ４ 。避险车道纵坡采用 １％ 。砂床 最小粒 径 。 ２ 为 ５ｎ＇ 最 大为 ３ ｌ 级配 良好 的豆粒石 ， ｌｉ ｌ， ｌ ＇ ０／ ＇ ｌ ｍ 厚度为 ５ ｌ。 ０ｃ － ｎ 垫层采用 １ ｍ厚 的水 泥稳定 碎石 。避险 车道长度 为 ： ８ｅ Ｌ＝ １０×１０ （５ （ ．５＋０ １ ） ３ ３ ／ ２４ ０ ２ ． ２ ）＝１０ ｍ。由于避 险车 道设 ８ 计速度相对较大 ， 再增加 避 险车道 的长度较难 ， 造价 迅速增 加 ， 以本 项 目采取直接计算 长度 ， 所 并没有预留安全长度 ， 采 取在避险车道端部加设 防撞墙 以及二层轮胎柔性防护设 施 ， 以保证特殊情况 的事 故车 辆在安 全车速碰 撞的条件 下基本 无人车伤亡 。避险车道路 的平 面布置如图 １ 。
２１ 年 ０１
第 ７期 （ 总第 ２９期） ０
黑龙江交通科技
ＨＥＬＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ ＫＥ ｌ
Ｎｏ ７，０１ ． ２ １
（ ｕ Ｎ ．０ ） Ｓ ｍ ｏ２ ９
基 于安 全 理念 的避 险车 道设 计
蒋 东波
（ 深圳高 速工程顾 问有 限公 司 ） 摘 要 ： 陡下坡路段 一般是事故多发段 ， 长 一般伴随有重大交 通事故 ， 理设 置避 险车道 及辅助设 施可 以有 合
池等 。 ３ 设计指标 与参数的确定
３ １ 设 置条 件 ．
引道是连接主线与避险车道之间的过渡段 ， 其作用有：
（ ） 了实现进 入避 险车 道车 辆 的同轴 车轮一 起驶人 避 险 １为 车道的路床 ， 以防止 侧 翻；２ 防止驶 入避 险车 道 的车辆将 （） 砂砾溅 回到公路行车道 上 ；３ 可 以给 失控车辆 驾驶员提 供 （） 充分的反应时间 、 足够 的空间沿 引道 ， 减少 因车辆 失控给 驾 驶员带来 的极度恐慌 ， 而不致 于失 去正 常的判断能力 。根 据 国内经验及美 国的相 关研究 ， 车道的避险车道引道长度不 单 应小于 １０Ｉ， ０ 多车道 不应 小于 ３ ０ｍ， ｎ １ 引道 宽度应在 ３７ ．５ｍ 至 ５７ ｍ之 间。 ．
３ ２ 避 险 车 道位 置 的 确 定 ．
避 险车道位置 的确 定有 ３种方 法 ： 工程 经验 法 、 故发 事 生频率法和车辆制动性能判别法。目前我国避险车道的设 计主要依靠工程经验法 、 事故频率法 。工程经 验法 一般用 于 规划 或新建道路避 险车道位 置的确定 ， 事故频率法用于运 营 道路避 险车道位置 的确定 。根据 工程经验定性分析 ， 避险车 道一 般设 置在 以下位 置 ：１连续 下坡 或 陡坡 路段 小半径 曲 （） 线前方 。 连续下坡路段或陡坡路段与小半径平曲线相接处是 存在一定的风险。为了安全起见， 尽可能使紧急避险车道的 容易发生交通事故 ， 在车辆驶入小半径曲线前， 宜沿曲线切 驶入角小于５ 。 。 线设 置避 险车道。（ ） ２ 连续 长下坡 的下 半部 ， 从驾 驶员行 车 ３ ６ 避 险 车 道 长度 ． 心理角度出发 ， 驾驶员更易接受长坡路段下半段使用避险车 紧急避 险车道的长度 是根 据驶入 速度 、 坡度 、 床材料 坡
（） ３ 避险车道应设置在什么位置；４ 合理确定避险车道的 （） 设计参数 ， 如设计速度 、 险车 道驶入 角度 、 险车 道长度 、 避 避 宽度 、 动床集 料材料 和铺 设深 度等 ；５ 合理 设计 避 免二 制 （） 次事故发生的辅助设施和管理措 施 ；６ 除避 险车道及其 辅 （） 助设施外 ， 还需要采取 哪些 安全措施 ， 如防滑彩色路面 、 降温