论新型交通安全设施在高速公路建设中的运用

张朝欢

（贵州路桥集团有限公司,贵州 贵阳 550018）

0 引言

目前，高速公路已逐步发展成为人们日常出行必需的交通通行方式，交安设施对保障车辆行驶的安全性、舒适性具有十分重要的作用。现阶段我国交安设施种类繁多，主要有防眩装置、反光装置、防护装置、路面标线等，以保证交通通行安全、有序进行，提升交通安全等级，避免交通安全事故发生[1-3]。近年来，我国汽车数量持续稳定增长，人们生活节奏越来越快，对交通通行条件要求愈加严苛，同时，对交安设施标准也更加严苛。因此应紧跟时代发展步伐，积极探索、勇于创新、敢于突破，逐步开发新技术、新材料，使我国的交安设施功能性更强、安全性更高。

1 高速公路交安设施现状

（1）路面标线材质较差，造成高速公路标线大面积脱落或损坏，且部分标线夜晚反光效果不佳。道路标线直接决定道路交通安定有序运行，对高速公路行车安全具有极其重要的作用。但现阶段我国大部分高速公路路面标线严重老化，存在大规模脱落、损毁、清晰度差等缺陷。同时由于多数标线为热熔型标线，玻璃珠材质及施工缺陷、涂料应用不合理等导致标线夜间反光效果不佳[4]。

（2）多数路段缺少防眩装置。眩光是影响高速公路交通安全最不利因素，极易导致车辆驾驶员短暂性失明，对道路信息产生误判，造成交通安全事故。因此，高速公路合理安装防眩装置尤为重要。但现阶段我国大多数高速公路较多区域均未设置防眩装置。

（3）部分防护栏杆性能较差、安装部位缺乏合理性、高度不规范等。安全防护栏是确保高速公路行车安全最基本的安全防护设施，科学合理布置防护栏杆能有效降低交通安全事故的发生，并能最大限度避免引发二次事故。但现阶段我国部分重要交通路段防护栏杆缺失，且性能较差，不足以承受大吨位货车冲击。甚至部分区域安全护栏沿山体断层布设，完全没有任何防护作用。高速公路安全防护栏杆安装高度必须结合现场实际及周边环境状况综合确定。

（4）智能化交安设施不足。近年来，计算机技术、信息集成化技术、人工智能化技术发展迅猛，智能化设备及智能化管理系统相继在各领域得到了广泛应用。智能化交安设施了解和掌握交通通行情况、交安设施运行情况等相关信息，全面提高高速公路交通安全等级。但因技术、资金等诸多因素制约，使我国交安设施智能化发展严重不足。

2 新型交安设施的应用

新型交安设施通过设计及应用两个方面，对传统设施实施优化，更具实用性、科学性、智能性，更加贴合我国高速公路实际需求。新型交通安全设施种类更加多样、功能更加完善、性能更加优良，具体包含彩色防滑铺装、立体标线、双组份标线、雨夜标线、太阳能主动发光标志、荧光黄绿反光膜标志、可变信息情报板、新型A级波形梁护栏、预应力中央开口护栏、可导向扇形防撞垫、转子防撞护栏等[5]。

该文结合某高速公路交通安全设施项目的工程实例，对新型交通安全设施实施综合探究，选择环氧锌基钢护栏、可导向扇形防撞垫、转子防撞护栏、太阳能主动发光标志及双组份标线、全天候雨夜反光标线进行简要介绍。

2.1 环氧锌基钢护栏

环氧锌基钢护栏具有绿色、节能、环保等诸多优点，它是通过重防腐多层粉末静电喷涂工艺研发的新型防护栏杆。其优势如下：

（1）环保。环氧锌基涂层与传统镀锌技术相比，能有效降低对环境的污染，加工制作时不会产生有害物质，对环保更加有利。具体应用时，环氧锌基复合涂层可适用于各种环境，在空气、土壤等各种介质中均不会发生氧化、腐蚀，更加有利于环境保护。

（2）附着力强。环氧锌基聚酯复合涂层主要由环氧锌基层、聚酯层两部分构成，对钢材实施表面处治，并实施抛丸处理。环氧锌基聚酯复合涂层固化时，其环氧基与钢材表面金属离子形成稳定化学键，使涂层与钢基体紧密结合，通过剥离及基体变形试验均不产生剥离，具有较强的附着力[6]。

（3）耐久性好。通过抛丸处理形成锚嵌结构，全面提升涂层附着性能，并通过高性能粉末，保证其防腐能力。试验表明，环氧锌基聚酯复合涂层护栏抗盐雾、抗湿热能力分别高达1 500 h、1 000 h，各方面性能远超传统防腐技术，有效提升了防护栏杆耐久性。

（4）具有较强的自洁净性能、美观。环氧锌基聚酯复合涂层质地光滑、致密，空气中的扬尘、杂质等污染物难以附着，其表面张力较低，且疏水性、抗油污性能较强，在雨水作用下其表面杂质可彻底清除，洁净如初。此外，该护栏视觉效果较好，色彩多样，在恶劣环境中可连续使用15年不变色，具有优良的导向性能。

2.2 可导向扇形防撞垫

防撞垫具有成本低、安全性能好的优点，可最大限度降低车辆碰撞造成的冲击伤害。传统形式的防撞垫主要是对车辆冲击产生缓冲作用，使车辆稳定停车，减缓司乘人员在车辆撞击时遭受的伤害程度，如防撞沙桶等，虽能起到缓冲防撞作用，但极易破坏且性能较差。而新型安全防撞垫则有效弥补传统防撞垫的不足，从设计及材质方面对其实施优化，极大提升其防撞性能和耐久性，如可导向扇形防撞垫（见图1）。

图1 可导向扇形防撞垫

该设施利用前方吸能板吸收车辆冲击荷载，并经导向板完成荷载的传递，有效降低车辆撞击产生的冲击荷载。此外，该设施可实现与波形板护栏无缝连接，防撞指数为埃米级别，其端部位置承插口可根据护栏具体情况实施自由调整，实现与护栏的可靠连接。可导向扇形防撞垫主要用于高等级公路和快速路桥梁、隧道、分岔口及匝道位置，小型安全防撞垫则应用于城市市政道路。

2.3 转子防撞护栏

转子防撞护栏构造形式和算盘相似，由转子、架体以及转子支承芯轴三种构件组成。其中转子主要分为内外两层结构，内层材质为性能优良的缓冲材料，外层则是由强度较高、抗氧化性能较好的塑胶材料制成。而架体及转子支承芯轴则主要是由碳素结构钢制成[7]。利用支承芯轴将转子串连起来组成转子串，然后将转子串并排安装在架体上，构成防撞护栏（见图2）。当车辆撞击护栏时，转子快速转动使二者之间的摩擦力发生变化，进而调整行车方向，有效防止事故车辆出现翻车、失控现象。

图2 转子防撞护栏及其防撞机理示意图

2.4 太阳能主动发光标志

太阳能主动发光标志能够对光源形成反射，还能自行发光闪烁，能有效提升驾驶人员远距离警觉意识，使驾驶人员有充足的反应时间，提前对危险做出应对，有效避免安全事故发生；同时，该设施可有效防止点发光及逆光造成的短暂失明现象，具备完整的面发光性能；而且具备光反射功能，在停电状况下依旧能够发挥传统标志性能；利用太阳能供电系统，节能环保[8]。

和传统标志相比，该标志在雨雾等能见度不足的状况下依旧能够发挥效用，充分保证良好的视觉效果。在行车灯出现故障时，可使驾驶人员保持最佳视觉效果，提高路况辨识能力，同时在车辆会车逆光条件下，为驾驶人员提供清晰的指示信号。

2.5 双组份标线

双组份标线具有施工简便、速度快等特点，根据配比将基料及固化剂充分混合，搅拌均匀，经反应、固化形成质地坚硬的漆膜，能有效完成与玻璃珠、反光珠以及地面的完美结合。固化速度较快，拥有较强的耐磨、耐水及抗腐蚀性能，可用于各种环境及各种材质的道路中，耐久性好，反光能力强。

2.6 全天候雨夜反光标线

全天候雨夜反光标线作为道路交安设施的一部分，不仅可以在白天保持道路线性清晰显示，还能够在夜间干燥、潮湿、积水等任何路面条件下，对光源进行反射。有效弥补了传统雨夜反光标线在雨水覆盖情况下无法完成夜间反光的不足，确保驾驶人员在雨夜道路积水条件下清晰识别道路轮廓，保证车辆行驶安全，其与普通反光标线逆反系数对比如表1所示。

表1 雨夜反光标线与普通反光标线逆反系数对比

全天候雨夜反光标线是对传统反光标线的优化和完善，它运用新型材料雨夜反光珠对传统玻璃珠进行替换。与玻璃珠相比，雨夜反光珠具有科学完备的光学设计，性能优良的光学构造，能有效保证标线在晴天、雨天以及夜晚等各时间段持续保持优良反光性能。结合反光珠特性和沉降率专门设计的雨夜标线涂料，可适用于各种气候条件下，并保证夜间标线原色发光的特性，科学弥补了夜间黄色标线发白光的不足，提升交通安全系数[9]。

我国交通运输行业的全面发展，使得人们对交通标线的可视化要求更加严苛，特别是对雨夜等光线不足条件下的可视化要求更高，随着交通法规的逐步完善，全天候雨夜反光标线得到了成功应用，大大提高了道路交通安全。

3 新型交安设施发展趋势

目前，我国高速公路交通安全事故频发，积极研发科学有效的新型交安设施，并实现合理化应用，最大限度发挥其实际功能效用，全面减少交通安全事故，已成为亟须解决的主要问题。科技不断发展，使新型交安设施逐步向着标准化、创新化、信息化、智能化目标发展。

（1）标准化。该环节主要从设计及材料两方面对交安设施实施标准化探究，奠定了标准化施工的基础。具体设计时，全面结合气候、环境、力学性能等各方面因素；美观性方面，充分考虑视觉效果，提升交安设施与周边环境的协调性、美化性；材质选择时，建立标准化选材及施工工艺。

（2）创新化。采用科学手段积极研发新材料、新技术，应根据标准化要求，科学应用于交安设施领域。新型材料主要通过科技手段，研发抗冲击性能更好、使用寿命更长的材料；新技术则通过优化工艺流程，全面提升交安设施各方面性能。

（3）信息化。主要通过计算机信息技术、图像处理技术等，建立科学化信息管控系统，对高速公路各区域交安设施进行全过程监测，当交安设施存在缺陷时，系统快速识别，并自动反馈维护管理部门进行维修处理。

（4）智能化。通过计算机技术、人工智能技术的有效应用，并结合GPS相关数据信息，完成交安设施自我检测。完成人工不易检测的危险区域的交安设施检测，提升了交安设施安装、维修的效率，从根本上保证了维护人员的安全。

4 结论

可导向扇形防撞垫、转子防撞护栏、太阳能主动发光标志、双组份标线、全天候雨夜反光标线等新型交安设施在高速公路中的实际应用，全方位提高了高速公路车辆通行安全，并有效降低交通安全事故造成的伤害程度，显著提升了高速公路安全等级，对人们的交通通行安全具有十分重要的作用。新型交安设施具有极为广阔的发展及应用空间，对我国的高速公路通行安全具有重大意义。