[发明专利]基于逆反射的干线公路无控交叉口夜间行车安全设施设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于逆反射的干线公路无控交叉口夜间行车安全设施设计，采用该设计加强驾驶员夜间对交叉口的认知能力，同时对进入交叉口的车辆采用车速主动控制和被动控制技术相结合的方式，提高公路交叉口夜间行车安全。

背景技术

我国许多农村干线公路交叉口交通管理落后，夜间照明水平低或无照明，交通安全设施不足，常发由于超速行驶或不按规定让行导致的交通事故。一方面，干线公路无控交叉口夜间交通量少，交通监管薄弱，驾驶违章行为高发；另一方面，交通安全设施由于人为破坏，树木、建筑物的遮挡，破坏后维修滞后等原因，导致原有的安全标志标线失效。根据相关统计，我国公路交叉口路段长度占路段总长度的26.8%，而交叉口处发生的交通事故占整个公路网交通事故的30%—35%，其中超速行驶或未按照规定让行是导致交叉口事故多发的主要原因。

公路无控交叉口夜间安全行车设施设计研究成果缺乏，针对夜间驾驶员的振动知觉和视知觉相结合的研究成果则更少。驾驶员在进入交叉口时的超速行为包括无意识超速和有意识超速。无意识超速主要是由于驾驶员对交叉口信息的认知不足引起的，夜间尤为突出。针对有意识超速行为，常见的车速控制方法包括法规控制、心理控制和工程控制。在公路无控交叉口处，法规主控制缺乏行之有效的监督管理；心理控制在视错觉应用领域研究不足；工程控制相关规范针对干线公路无控交叉口没有明确的规定。2009年颁布的《公路交通标志和标线设置规范:JTGD82-2009》，规定了减速标线的设置条件、设置位置和设置规格，但是针对交叉口的车速控制没有明确规定。因此，针对干线公路无控交叉口车速控制方法及其夜间行车安全设施设计方法研究十分必要。

振动减速标线、视错觉标线在减速技术领域广泛应用。振动减速标线在美国、日本及欧洲等经济发达国家已是一项比较成熟的技术，应用非常广泛。在国内，出现了多种从国外引进或自主研发的车速控制措施，振动减速技术包括橡胶减速带、突起道钉减速带、水泥台减速带、减速垄和热塑振动减速标线等强制性控速设施；视错觉减速技术包括鱼刺形减速标线、梳齿形减速标线、行车道横向和纵向减速标线以及三位彩色视觉立体减速标线等非强制性控速设施，并且这些设施已经在高速公路匝道出入口、转弯路段、高速公路收费站、跨河桥梁等地方被大量使用，起到了较好的减速效果。因此，减速标线的应用可以为交叉口的车速控制提供依据。

逆反射材料及技术已日趋成熟。逆反射概念最初来自于英文Retro-reflection，是指反射光线从靠近入射光线的反方向向光源返回的反射。当入射光线在较大范围内变化时，仍能保持这一特性。逆反射也被称为反光、回射、定向反射或反向反射逆反射技术。近些年来，反光膜、反光片、反光漆等逆反射材料的应用越来越广泛，成本也越来越低。最大特点是充分利用车辆前灯的亮光，通过逆反射材料的表面结构，为驾驶人感知，从而改善驾驶者的安全视距，优化道路沿线交通设施视认效果，让驾驶者获得更多的时间、更强化的感受，来判断路况和获取指导信息，以便及时正确的采取安全措施。它是以物理手段调动人的主观能动性，提高行驶安全，是一种节能环保的低成本道路安全解决方案。

针对超速行驶和未按规定让行导致干线公路交叉口区域交通事故多发现象，本发明从驾驶员本身的振动知觉特性角度对进入交叉口的车辆进行被动车速控制；从驾驶员的视知觉特性角度，采用逆反射材料，一方面利用视错觉进行主动减速，另一方面通过设置交叉口警示标志，显示出交叉口轮廓信息，提高夜间驾驶员对交叉口的认知能力。

发明内容

本发明目的旨在提供一种基于逆反射的干线公路无控交叉口夜间行车安全设施设计方法。

设计依据：

本发明振动减速标线的设计一方面参考《公路交通标志和标线设置规范:JTGD82-2009》，另一方面参考人体振动特性分析（参见图1）。当振动频率在2～12HZ时，人体对振动最为敏感。第一共振峰在4～8Hz振动频率出现，振动能量传递率最大，其生理效应也最大。主要由胸部共振产生，对胸腔内脏影响最大。第二共振峰在10～12Hz的振动频率时出现。它由腹部共振产生，对腹部内脏影响较大。当人体感觉到的加速度值过大时，人体会产生强烈的不舒适感，可能影响到驾驶员的身体功能。因此，综合考虑，选择1～2HZ的合理的振动频率，使得振动减速标线能起到良好的减速效果的同时，也能保证驾驶员行车舒适性。