相信很多人都有过夜间行车的经历,一样的视觉和照明条件,高速公路比普通干线公路好开,平原的干线公路又比山区的干线公路好开。由于地形条件和公路等级的限制,弯急、坡陡、过村镇,山区干线公路这诸多的“先天不足”成了相对密集的安全隐患点。如果夜间开车经过山区公路,照明只能靠车灯,亮度和范围极其有限,危险系数就更大了。大家都知道,夜间交通事故的死亡率是远远高于白天的。
日前,记者采访了西安公路研究院道路所副所长赵岩,他牵头研究的“山区普通干线公路夜间行车安全提升技术”于2016年12月30日通过省交通运输厅的验收,成果总体达到了国际先进水平。
是科研工作者,也是普通的驾驶者,赵岩他们搞这个课题的初衷正是源自自身的驾驶体验。不同于安保工程的被动防护,他们想通过照明条件和视线诱导的改善,来主动提升山区普通公路夜间行车的安全系数。
创新点在“主动预防”
先看两组数据:交通运输部安全委员办公室提供的《交通运输安全生产事故统计分析》显示,2015年四季度,夜间(18时至次日6时)发生事故起数和死亡人数分别占四季度道路运输事故总量的29%和27.5%。CIE的调查报告显示,良好的夜间道路照明至少会降低城市道路交通事故30%,高速公路交通事故率降低30%,乡村道路交通事故率降低45%。
夜间行车事故率高,有效地改善道路照明会降低事故率,是这两组数据最直观的总结。但现实是,国内外普遍对日间行车的安全提升关注得更多,而在为数不多的关于夜间行车安全的研究中,更多集中在事故分析和公路安防设施的完善上,鲜有成果转化,少有技术落地,山区普通公路的夜间行车安全还是依赖于安保设施的被动防护。
被动防护和主动预防的区别,说得通俗点,安保设施例如护栏、隔离墩,一定程度上可以降低事故的严重程度,保障事故车辆不发生坠崖、坠河等更严重的情况,但这种防护是被动的;现有的反光警示标志也是被动反光,若没有及时清理雨雪灰尘的污染,反光设施在夜里也很难发挥应有的功能。而主动预防则是提前提供更好的通行条件减少事故发生的可能性或预防事故发生。该课题正是着力在“主动预防”,让技术和成果真正落地,采用“山区公路夜间行驶安全提升亮化系统”“一种蓄能夜光路面”等专利技术,对山区公路事故隐患点,采用太阳能光电亮化与夜间视觉改善等综合处治技术,改善诱导视线、拓展视野、增加视距,让这些能够“主动发光”的技术和材料为驾驶人在夜间提供良好的视觉环境,保障行车安全行车。
未来,“主动预防”方向的智慧交通将是安全领域的一支蓬勃的生力军。
技术和材料以环保节能主打
2015年课题立项后,赵岩他们就针对所要解决的视线、视野、视距这“三视”问题开始综合考量市场上已有的自发光材料和需要他们自己研发的材料。当然,节能环保、低成本和照明效果的考量是课题成果推广难易程度的主要因素。最终,课题组选定的主要亮化方式包括太阳能道钉、太阳能灯带、太阳能诱导标志、太阳能壁灯、太阳能路灯、太阳能限速标志、夜光路面与自发光标线、太阳能爆闪灯与黄闪灯。这些节能环保的设施及主动发光材料,利用光电储能效应,节约环保。且所有照明设施都是光控设计,科学合理。
今年6月,课题组选择正在升等改造的225省道平利至镇坪二级公路的一段作为试验段,来检验他们课题研究成果的使用效果。试验段从坪镇路东沟垭服务区至曾家镇,涵盖了急弯、陡坡、过村镇路段等山区公路典型的安全隐患点。针对不同的路段特征,课题组采取有针对性的治理方案,同时兼顾与现有安保设施的结合。如太阳能壁灯主要设置在有钢筋混凝土防撞护栏的急弯路段和桥梁路段,提供夜间路侧结构轮廓和侧向视野;太阳能道钉的主要设置在连续弯道处,便于驾驶员识别道路线形和道路边缘轮廓;太阳能灯带应用于设置有波形梁护栏的急弯或危险路段,附着在钢板护栏上;太阳能诱导标志主要设置在急弯、反向弯道或连续弯道处,线形诱导标志沿弯道外侧、在弯道起点处开始设置,并以一定间隔重复设置,保证夜间司机视线内有4块标志;太阳能爆闪灯及黄闪灯设置于危险路段起点或路口村口等;太阳能限速标志设置于不同设计速度过渡位置,夜间主动发光,提示行驶车辆控制车速;太阳能路灯主要设置在沿线有村庄分布的路段,提高夜间该路段路面亮度,增加夜间路域范围的行人和非机动车的辨识度。这种“山区公路夜间行驶安全提升亮化系”技术获得了国家知识产权局的发明专利。
夜间夜光路面和自发光标线则是另一项课题组通过室内试验研发、具有自主知识产权的专利技术。采用夜光粉作为发光体,利用石英砂来增大路面摩擦力。但是由于夜光粉的成本很高,课题组在做试验段之前反复在实验室研究夜光路面材料的最佳配比。赵岩说:“主要是夜光粉的添加比例,既要保证发光面积,又要控制成本,研究配比就是要找到两者的一个最佳平衡点。”夜光材料在夜间无光环境下,给行人和非机动车使用者提供了良好的夜间可视效果,体现了“科技以人为本”的理念。
主动预防的智慧需推广落地
经过6个月在试验段的数据采集和分析,以及后期基于SSAM交通安全分析软件的仿真评价,可以看到,这些主动发光的照明设施对于改善夜间行车的视线、视距、视野,效果显著。比如,太阳能道钉普遍可以将视距提升超过100%,在效果最好的地方可以将原有的165米视距提升至450米,视距比安装前提升了173%;在K50+050至K50+100处设置的左侧诱导标志,将原有的85米视距提升至250米,提升率达193%。当然,也有少数路段视距提高较小,主要原因是局部受山体阻挡严重。总体来说,通过这一系列的措施,大幅改善了225省道试验段夜间行车视觉环境,对于交通安全具有重要意义。
据介绍,在整个课题的研究过程中,课题组申请并获得了一种发光反光夜间视线诱导装置、一种太阳能电池板为曲面的高效率路灯、一种提升夜间行驶安全的山区公路亮化系统、一种蓄能夜光路面等总共7项专利。
随着社会的发展进步,私家车的保有量越来越多,车的质量越来越好,驾驶人的驾车技术却未见得越来越棒,这导致交通环境越来越复杂。潜在的隐患似乎越来越多,就越来越需要一个综合的安全行车策略。主动预防的智慧已经转化成技术成果,新的一年,赵岩他们要做的就是努力推广“提升山区普通公路夜间行车安全”成套技术成果。只有成果真正落地,真正应用到更多的山区普通干线公路上,才能真正给不得不“开夜车”的驾驶者带来安全的福音。