一种山区公路连续急弯路段交通标志的综合设置方法与流程

本发明属于交通安全技术以及交通管理技术领域，涉及一种山区公路连续急弯路段交通标志的综合设置方法。

背景技术：

我国是多山的国家，山区面积占国土面积的70％以上。山区公路在我国公路网中占有较大比例，而这些山区公路大多是低等级公路，依山傍水，道路线形蜿蜒曲折，连续弯道多，弯道半径小，不少路段弯道往往连续出现，道路视距差，大大提高了道路交通事故的概率和伤亡率。根据我国道路交通事故年报统计，我国近年来重特大交通事故中有相当大比例的事故是发生在山区公路，其中在连续急弯路段事故的严重性最高。

统计显示，翻车和坠车是发生在这些路段的重特大事故的主要形态，而造成翻车和坠车的主要原因在于入弯的速度过快以及入弯的角度不合理，这些路段缺乏有效的减速提示标志和线形诱导标志。

目前实际应用中减速、警告标志以及线形诱导标志的设置方法适用于高速公路，在山区连续急弯路段的使用效果不佳；此外，这三种标志之间的关联性较低，往往单独设置，对连续弯道的限速提示和线形诱导作用并不明显。

技术实现要素：

技术问题：本发明提供一种准确性高，能够有效降低车辆翻车和坠车风险，提高交通安全性的山区公路连续急弯路段交通标志的综合设置方法，为山区重特大交通事故易发路段提供有效的速度管控。

技术方案：本发明的山区公路连续急弯路段交通标志的综合设置方法，包括以下步骤：

步骤1：识别山区公路事故常发点，具体方法为：对近三年山区公路在连续急弯路段的交通事故进行统计分析，对山区公路各连续急弯路段的事故频率进行计算，分别记作f₁、f₂、f₃...f_n，并进行降序排列，选取前10％～15％的高频路段为事故常发点，其中n为路段数；

步骤2：收集山区公路连续急弯路段的基础资料，包括进入连续急弯路段的起点位置、连续急弯路段的弯道半径和路面横向坡度，以及进入连续急弯路段前，上游路段的限制车速；

步骤3：根据下式确定进入山区公路连续急弯路段的安全行车速度：

其中：R为平曲线半径，单位m；f为横向力系数，i为路面的横向坡度，单位°；

步骤4：根据下式确定限速标志牌与连续急弯路段起点处的距离，计算方法为：

其中：D₁为限速标志牌与连续急弯路段起点处的距离，单位m，S₁为限速标志的认读距离，单位m；t₁为限速标志认读时间，单位s；S₂为限速标志的反应距离，单位m；t₂为驾驶员反应时间，单位s；L₁为减速后的行动距离，单位m；S₃为限速标志的视认距离，单位m；t₃为标志的视认时间，单位s；H为标志距驾驶员视线平面的高差，单位m；B为道路宽度，单位m；为滚动阻力系数；θ为驾驶人的视野界限；

步骤5：在距离连续急弯路段起点上游D₁位置处设置限速标志牌；

步骤6：根据下式确定警示标志与限速标志牌的间距：

D₂＝S₃+L₂-m

其中：L₂为短时记忆保持时间内车辆行驶的距离，单位m，L₂＝V₁t₄/3.6，t₄为短时记忆保持时间，单位s；

m为限速标志的消失距离，m＝d/tanα；

其中：α为标志消失点与路测标志的水平夹角；d为驾驶员的视高，单位为m；

步骤7：在限速标志牌位置上游D₂位置处设置连续急弯警告标志牌；

步骤8：按照以下方式确定连续急弯路段中线形诱导标志的设置位置：

(1)根据下式确定从连续急弯路段曲线起点沿路外边缘至路中央线形诱导标的曲线距离L₃：

L₃＝φR_eL

其中：φ为中央线形诱导标志所在曲线角，单位为度，根据下式确定：

左转曲线：

右转曲线：

其中，R_oL为至外侧车道中心线半径，单位为m；R_iL为至内侧车道中心线半径，单位为m；R_eL为至外边缘线半径，单位为m；O_L为线形诱导标的横向偏位，单位为m；

(2)根据下式确定从连续急弯路段曲线起点沿路外边缘至驾驶人视线范围最远处的曲线距离L₄：

L₄＝φ₂R_eL

其中：

其中a为连续急弯路段曲线起点到曲线中心的距离；b为连续急弯路段曲线终点到曲线中心的距离；c为连续急弯路段曲线起点和终点之间的直线距离；γ为驾驶人进入连续急弯路段时视线范围的角度；

(3)根据下式确定线形诱导标志的平均距离ΔD：

步骤9：从路中央线形诱导标志开始，逆行车方向2ΔD处，设置第一个线形诱导标志；从路中央线形诱导标志开始，沿行车方向，每隔ΔD处，设置另外两个线形诱导标志。

进一步的，本发明方法中，所述步骤3中，横向力系数f取值为0.05～0.06。

进一步的，本发明方法中，所述步骤4中，限速标志认读时间t₁取0.8s；驾驶员反应时间t₂取1.5s；标志的视认时间t₃取3s；标志距驾驶员视线平面的高差H取1.5m；滚动阻力系数，取0.01；驾驶人的视野界限θ取25°。

进一步的，本发明方法中，所述步骤6中，短时记忆保持时间取10s，标志消失点与路测标志的水平夹角取30°，驾驶员的视高取1.5m。

进一步的，本发明方法中，所述步骤8中，驾驶人进入山区连续急弯路段时视线范围的角度取8°。

进一步的，本发明方法中，步骤2中的进入连续急弯道路段前，上游路段的限制车速为85％位车速。

具体的，所述步骤5，步骤7和步骤9中，按照国标《道路交通标志和标线》(GB5768-2009)要求对限速标志牌、警示标志牌和线形诱导标志的材料、尺寸进行设计。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明基于认知心理学和人机工效学原理，对驾驶人的驾驶行为进行深入分析，相比较现有最接近装置，在计算安全车速时充分考虑了山区公路线形和路面的特殊性，准确性更高；传统针对限速标牌、警告标牌以及线形诱导标志的设置方法比较单一，彼此联系较弱，而本发明则给出了三者位置的综合计算方法，使得这三种速度管控设施相互配合，达到最佳使用效果；本发明还给出了线形诱导标志的间距计算方法，而传统装置的间距设置往往依据个人经验，缺乏有效的科学指导。根据本发明可以进行山区公路连续急弯路段车速管控，能够有效降低车辆进入该路段翻车和坠车的风险，从而提高山区公路的交通安全性。

附图说明

图1为山区公路连续急弯路段交通标志的综合设置的示意图；

图2为本发明具体实施方式的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。

本发明基于认知心理学和人机工效学原理，确定山区公路连续急弯路段交通标志的综合设置方法，以便科学合理地对驾驶者在进入山区公路重特大交通事故易发路段之前进行减速提示和线形诱导，具体如图1所示，详细说明可参考发明内容部分。

《公路安全保障工程实施技术指南》中规定山区单个急弯路段的标准为设计车速小于60km/h，平均半径小于120m且停车视距小于《公路工程技术标准》规定的停车视距路段。通过收集某公路事故易发路段的基础资料，得到该山区公路事故易发路段起点位置里程桩号为K10+300，并且该急弯路段的平曲线半径为30米，路面的横向坡度为6％。进入事故易发路段前，上游路段的85％位车速V₁为60km/h，85％位车速指在该路段行驶的所有车辆中，有85％的车辆行驶速度在此速度以下，交通管理部门常以此速度为路段的限制车速，则：

(1)确定进入山区公路连续急弯路段的限速值。根据发明内容，横向力系数f取0.05，则限速值V₀计算如下：

(2)确定限速标志的设置位置D₁，根据发明内容，t₁取0.8s，t₂取1.5s，t₃取3s，H取1.3m，B取13m，取0.01，θ取25°，计算如下：

在距离连续急弯路段起点64m处，设置限速牌。

(4)确定警告标志牌的位置ΔD，d取1.5m，d取30°，t₄取10s，计算方法如下：

(5)距离限速牌上游228m处进行连续急弯警告标志牌的设置。

(6)确定连续急弯路段处线形诱导标志的设置位置，其中具体R_iL取36m，O_L取1m，R_eL取40m，a取25m，b取38m，c取55m，计算方法如下：

(7)在连续急弯路段上逆行车方向20m处，设置第一个线形诱导标志；从中央线形诱导标志开始，沿行车方向，每隔10m处，设置另外两个线形诱导标志。

根据以上步骤就可以得到“山区公路连续急弯路段交通标志的综合设置”的具体实施方式，如图2所示。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。