CN111764317A - 一种高速公路避险车道诱导系统 - Google Patents

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CN111764317A CN202010483835.2A CN202010483835A CN111764317A CN 111764317 A CN111764317 A CN 111764317A CN 202010483835 A CN202010483835 A CN 202010483835A CN 111764317 A CN111764317 A CN 111764317A
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焦方通
王首硕
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Abstract

本发明涉及高速公路的交通安全技术领域，特指一种高速公路避险车道诱导系统，包括四级标志诱导系统与四层线形诱导系统，四级标志诱导系统包括避险车道预告标志一、避险车道预告标志二、弯道警告标志、避险车道警告标志、门架式避险车道引导标志以及避险车道确认标志，四层线形诱导系统包括警示型线形诱导标、圆形座式轮廓标、突起路标、矩形轮廓标、柔性警示柱与防撞桶。四级标志诱导系统提供完善的寻路信息，实现将失控车辆诱导至避险车道制动坡床的目标，显著降低大货车驾驶人错过避险车道的概率；四层线形诱导系统实现对避险车道路段及相邻主线障碍物的轮廓诱导、平纵横的线形诱导，降低了碰撞前车及障碍物的概率。

Description

一种高速公路避险车道诱导系统
技术领域
本发明涉及高速公路的交通安全技术领域，特指一种高速公路避险车道诱导系统。
背景技术
目前，一方面高速公路长大下坡路段一直都是大型货车频繁发生刹车失灵，发生重大交通事故的集中路段，设置避险车道成为增加高速公路的安全性的有效且必要的措施；另一方面，现有避险车道的交通标志缺乏统一成熟的设置规范，尤其是避险车道前500m的主线区域内缺乏对避险车道标志的细致化设置，普遍存在标准化低、诱导性弱、警示性低等问题。近年来，失控的大型货车因错过避险车道，与前车碰撞或冲出护栏的情况时有发生。在夜间和不良天气下，避险车道交通标志对驾驶员警示诱导效果不足，驾驶员在弱视觉参照系下难以及时发现避险车道，容易造成失控车辆错过避险车道，避险车道形同虚设，尤其对大货车驾驶员留下了较大的安全隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高速公路避险车道诱导系统，具备诱导性强、反光效果佳、警示效果好等优势，增强对避险车道的警示、诱导的功效，保障高速公路交通安全。
为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：
一种高速公路避险车道诱导系统，包括四级标志诱导系统与四层线形诱导系统，四级标志诱导系统包括避险车道预告标志一、避险车道预告标志二、弯道警告标志、避险车道警告标志、门架式避险车道引导标志以及避险车道确认标志，避险车道预告标志一设于离避险车道1000m处，避险车道预告标志二设于离避险车道500m处，弯道警告标志设于弯道起点处，且设于行车方向左侧，避险车道警告标志设于离鼻端200～250m外，且设于行车方向右侧，门架式避险车道引导标志设于避险车道渐变段结束点，避险车道确认标志设于鼻端，四层线形诱导系统包括警示型线形诱导标、圆形座式轮廓标、突起路标、矩形轮廓标、柔性警示柱与防撞桶，警示型线形诱导标设于主线护栏与制动坡床护栏前半段护栏两侧，圆形座式轮廓标设于主线护栏与制动坡床护栏后半段护栏上，突起路标设于主线和制动车道边缘线外侧，矩形轮廓标设于制动坡床护栏侧壁，柔性警示柱设于避险车道中间前30m处，且设于鼻端导流线上，防撞桶设于鼻端处。
根据上述方案，所述避险车道预告标志一与避险车道预告标志二采用高位单悬臂标志，弯道警告标志与避险车道警告标志采用路侧低位单柱式标志，门架式避险车道引导标志采用高位门架式标志，避险车道确认标志采用鼻端低位单柱式标志。
根据上述方案，所述警示型线形诱导标采用大尺度低频高位信息，圆形座式轮廓标与矩形轮廓标采用中尺度高频中位信息，突起路标采用小尺度高频低位信息，
根据上述方案，所述弯道警告标志与避险车道警告标志上均设有小型四角黄闪灯警示系统，且避险车道警告标志的下方还标有“避险车道”字样，小型四角黄闪灯警示系统包括矩形白色铝合金板，矩形白色铝合金板的顶部上设有矩形太阳能电池板，矩形白色铝合金板的四个角上分别设有黄闪灯。
根据上述方案，所述避险车道确认标志上设有双黄闪灯警示系统，双黄闪灯警示系统包括矩形太阳能电池板与2个双黄灯。
根据上述方案，还包括设于渐变段结束点处的主线门架式标志，主线门架式标志上设有门架式避险车道引导标志与警示下一避险车道标牌，主线门架式标志的支撑竖杆在迎车方向用铝板包裹成平面，且铝板表面装设有30～40cm宽的黄黑相间反光膜。
根据上述方案，所述突起路标、圆形座式轮廓标和矩形轮廓标的设置间距均为10～12.5m，共同构成频率为1～2Hz的空间高频信息流，警示型线形诱导标的设置间距为60～75m，构成频率为7～12Hz的空间低频信息流。
根据上述方案，所述警示型线形诱导标上设有红白相间反光膜。
本发明有益效果：
1)本发明利用不同形式的相关交通工程设施组合设置来提高对避险车道的警示、诱导功效，使用黄闪灯、圆形座式轮廓标、矩形轮廓标、突起路标能提高驾驶员在夜间、不良条件下对道路线形和交通设施的视认性的方法已经被证实切实可行，具有极高的可实施性；
2)采用了预告、警告、引导、确认四级标志诱导系统，遵循寻路及避障的规律，符合遗忘规律及驾驶任务规律，构建出渐进、连续、立体的诱导系统，给驾驶员提供完善的寻路信息，满足驾驶员的信息需求；同时又分为远距离的高位单悬臂标志(预告标志)、中等距离的低位路侧单柱式标志(警告标志)、中等距离的高位门架式标志(引导标志)、近距离的低位单柱式标志(确认标志)，构成全方位、多尺度、空间立体型标志诱导系统，驾驶员就不会错过避险车道相关信息，实现将失控车辆诱导至避险车道制动坡床的目标，显著降低大货车驾驶人错过避险车道的概率；
3)采用了四层线形诱导系统，符合空间信息组合原理、透视原理，包含了大尺度低频高位信息-警示型线形诱导标、小尺度高频低位信息-突起路标、中尺度高频中位信息-矩形轮廓标和圆形座式轮廓标，为小汽车、大货车驾驶员构建渐变连续一致信息链，实现对不同车辆(小汽车、大货车)在不同距离下的精确线形诱导，避免冲出当前车道。同时满足驾驶员的速度感，又可以确保驾驶员行驶过程中与前车进行车距确认，满足驾驶员的距离感，最终实现对避险车道路段及相邻主线障碍物的轮廓诱导、平纵横的线形诱导，降低了碰撞前车及障碍物的概率，确保主线车辆快速安全通行，并将失控大型车辆诱导至制动坡床；
4)弯道警告标志和避险车道警告标志上方都设置了小型四角黄闪灯警示系统，能将警告标志可视距离提升到500m以上，超过公路工程技术标准上复杂识别视距(120km/h下为460m)，约16s行驶距离，确保驾驶员有至少变道1次的充足时间，鼻端避险车道确认标志的双黄闪灯警示系统，将会把可视距离提升到1000m以上，约30s行程，超出2次变道时间，可提供足够时间供驾驶员从内侧车道变道至外侧车道，进而驶入避险车道；
5)本发明的小型四角黄闪灯警示系统采用两组黄闪灯，分别依次亮0.5～1.0s，比现在的红白爆闪灯警示效果更强，眩光效果更低，同时可视距离更远，耗电更少，运用了太阳能电池板，更为低碳、节能、环保；
6)本发明在警示型线形诱导标、突起路标、圆形座式轮廓标、矩形轮廓标、黄黑相间反光膜、柔性警示柱上均利用逆反射原理，采用低成本的高反光构成的道路交通标志和视线诱导标志，不涉及大规模道路基础设施，投资少，施工易，见效快，确保对大货车、小汽车驾驶员的警示性与诱导性，在弯道警告标志、避险车道警告标志、避险车道确认标志上均利用了太阳能式黄闪灯，确保了在夜间和极端恶劣条件下的可见度，改善驾驶员的视觉环境，让驾驶员提前发现相应标志，有足够时间做出变道行为，以增加相应的交通标志及诱导标志的低成本方式，确保了主线车辆快速安全通行，并将失控大型车辆诱导至制动坡床，实现高速公路的安全、高效、稳定；
7)使用驾驶模拟车辆与视觉仿真系统进行实验，结果表明采用本发明的避险车道诱导系统，速度错觉比改善前降低70％～80％，错过避险车道的概率比改善前降低80％～90％，将显著降低对人员、车辆的生命财产损失。
附图说明
图1是避险车道诱导系统平面布控示意图；
图2是渐变段结束点处交通设施正面示意图；
图3是避险车道入口交通设施正面示意图；
图4是弯道警告标志示意图；
图5是避险车道警告标志示意图；
图6是避险车道确认标志示意图；
图7是避险车道预告标志示意图。
1.警示型线形诱导标；2.红白相间反光膜；3.主线护栏；4.支撑竖杆；5.黄黑相间反光膜；6.门架式避险车道引导标志；7.警示下一避险车道标牌；8.圆形座式轮廓标；9.矩形轮廓标；13.制动坡床护栏；16.弯道警告标志；17.避险车道警告标志；18.黄闪灯；19.双黄闪灯；20.主线门架式标志；22.太阳灯电池板；25.矩形白色铝合金板；30.避险车道确认标志；40.柔性警示柱；50.防撞桶；60.突起路标；70.避险车道预告标志一；80.避险车道预告标志二。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1至图7所示，本发明所述一种高速公路避险车道诱导系统，适用于限速60～80km/h的双向四车道的高速公路，避险车道诱导系统包括四级标志诱导系统与四层线形诱导系统，四级标志诱导系统包括避险车道预告标志一70、避险车道预告标志二80、弯道警告标志16、避险车道警告标志17、门架式避险车道引导标志6以及避险车道确认标志30，避险车道预告标志一70设于离避险车道1000m处，避险车道预告标志二80设于离避险车道500m处，弯道警告标志16设于弯道起点处，且设于行车方向左侧，避险车道警告标志17设于离鼻端200～250m外，且设于行车方向右侧，门架式避险车道引导标志6设于避险车道渐变段结束点，避险车道确认标志30设于鼻端，四层线形诱导系统包括警示型线形诱导标1、圆形座式轮廓标8、突起路标60、矩形轮廓标9、柔性警示柱40与防撞桶50，警示型线形诱导标1设于主线护栏3与制动坡床护栏13前半段护栏两侧，圆形座式轮廓标8设于主线护栏3与制动坡床护栏13后半段护栏上，突起路标60设于主线和制动车道边缘线外侧，矩形轮廓标9设于制动坡床护栏13侧壁，柔性警示柱40设于避险车道中间前30m处，且设于鼻端导流线上，防撞桶50设于鼻端处。通过四级标志诱导系统提供完善的寻路信息，实现将失控车辆诱导至避险车道制动坡床的目的，显著降低了大货车驾驶人错过避险车道的概率。通过四层线形诱导系统实现对避险车道路段及相邻主线障碍物的轮廓诱导、平纵横的线形诱导，降低了碰撞前车及障碍物的概率。起到警示驾驶员的作用。避险车道诱导系统将确保主线车辆快速安全通行，并将失控大型车辆诱导至制动坡床。
实际应用中，在避险车道中间的前30m和鼻端导流线上设置柔性警示柱40，选用高度为0.75m，设置间距为2m。在雨雾天、夜间的情况下，能起到很好地警示驾驶员的作用，方便驾驶员观察到制动坡床的轮廓，避免斜着进入制动坡床，进而碰撞到护栏。在导流线上设置柔性警示柱40，方便驾驶员在雨雾天、夜间等情况下注意到导流线，提示驾驶员按规定的路线行驶。同时在鼻端处设置防撞桶50，配合柔性警示柱40，能对驾驶员进行视线诱导，同时减弱车辆冲击鼻端时所受的伤害，保护驾驶员。
在本实施例中，所述避险车道预告标志一70与避险车道预告标志二80采用高位单悬臂标志，弯道警告标志16与避险车道警告标志17采用路侧低位单柱式标志，门架式避险车道引导标志6采用高位门架式标志，避险车道确认标志30采用鼻端低位单柱式标志。采用了四级标志诱导系统，分解了驾驶任务，构建渐进、连续的标志诱导系统。通过避险车道预告标志一70与避险车道预告标志二80(远距离，通过高位单悬臂标志实现)、弯道警告标志16与避险车道警告标志17(中等距离，通过路侧低位单柱式标志实现)、避险车道路线引导标志6(中等距离，通过高位门架式标志实现)、避险车道确认标志30(近距离，通过鼻端低位单柱式标志实现)，实现对失控车辆驾驶员的预告、警告、引导、确认。
实际应用中，避险车道预告标志一70和避险车道预告标志二80明确了前方避险车道的文字、图案以及距离的信息；弯道警告标志16和避险车道警告标志17提醒驾驶员注意弯道和避险车道，避险车道确认标志30的箭头为右下，再次标明避险车道的行车方向。
实际应用中，避险车道确认标志30其下方标有避险车道的文字、图案及朝右下的箭头，指向避险车道。
在本实施例中，所述警示型线形诱导标1采用大尺度低频高位信息，圆形座式轮廓标8与矩形轮廓标9采用中尺度高频中位信息，突起路标60采用小尺度高频低位信息。采用了四层线形诱导系统，符合空间信息组合原理、透视原理，为小汽车、大货车驾驶员构建连续、一致的信息链。实现对不同车辆(小汽车、大货车)在不同距离下的精确线形诱导，避免冲出当前车道及碰撞障碍物。
在本实施例中，所述弯道警告标志16与避险车道警告标志17上均设有小型四角黄闪灯警示系统，且避险车道警告标志17的下方还标有“避险车道”字样，小型四角黄闪灯警示系统包括矩形白色铝合金板25，矩形白色铝合金板25的顶部上设有矩形太阳能电池板22，矩形白色铝合金板25的四个角上分别设有黄闪灯18。采用小型四角黄闪灯警示系统，将警告标志可视距离提升到500m以上。白色铝合金板25作为辅助标志，不影响其他交通标志的设计。
实际应用中，弯道警告标志16上标有弯道的图案，避险车道警告标志17标有避险车道的图案。
实际应用中，黄闪灯18以斜对角的两个灯为一组，每一组依次亮0.5～1.0s，黄闪灯18的直径为30cm。
在本实施例中，所述避险车道确认标志30上设有双黄闪灯警示系统，双黄闪灯警示系统包括矩形太阳能电池板22与2个双黄灯19。采用双黄闪灯警示系统，将确认标志可视距离提升到1000m以上，可提供足够时间供驾驶员从内侧车道变道到外侧避险车道。
实际应用中，双黄灯19上面灯亮1～2s之后，下面灯亮1～2s，再上面灯亮1～2s，按这种方式依次亮。双黄灯19的直径为30cm。
在本实施例中，还包括设于渐变段结束点处的主线门架式标志20，主线门架式标志20上设有门架式避险车道引导标志6与警示下一避险车道标牌7，主线门架式标志20的支撑竖杆4在迎车方向用铝板包裹成平面，且铝板表面装设有30～40cm宽的黄黑相间反光膜5。
实际应用中，警示下一避险车道标牌7设置在主线门架式标志20的左边，门架式避险车道引导标志6设置在主线门架式标志20的右边，且警示下一避险车道标牌7和门架式避险车道引导标志6使用箭头引导驾驶员走正确的车道以及行车方向。
实际应用中，警示下一避险车道标牌7上标有“下一避险车道”文字及其距离信息。门架式避险车道引导标志6上标有“避险车道”及朝右上的箭头，指向前方的避险车道。
实际应用中，黄黑相间反光膜5倾斜角度为45度，其间距可取铝板宽度的1/2～2/3，具有良好的警示效果，有利于驾驶员在夜间、雨雾天等视觉不良情况下更好地发现标牌。
在本实施例中，所述突起路标60、圆形座式轮廓标8和矩形轮廓标9的设置间距均为10～12.5m，共同构成频率为1～2Hz的空间高频信息流，警示型线形诱导标1的设置间距为60～75m，构成频率为7～12Hz的空间低频信息流。
实际应用中，在制动坡床的两侧护栏侧壁设置矩形轮廓标9，设置高度为0.6m，在主线和制动车道边缘线外侧设置突起路标60，在主线护栏3及制动坡床护栏13前半段护栏上设置圆形座式轮廓标8，设置间距都为10～12.5m，共同构成频率为1～2Hz的空间高频信息流，以提升驾驶员速度感。在制动坡床护栏13前半段设置警示型线形诱导标1，后半段设置圆形座式轮廓标8，让远方高速驾驶人感知车道即将结束，近处又能适当地视线诱导。
在本实施例中，所述警示型线形诱导标1上设有红白相间反光膜2。
实际应用中，从鼻端前300～400m的主线两侧开始设置警示型线形诱导标1，一直延伸到避险车道之后140m(一个停车视距)，同时制动坡床前半段两侧也设置警示型线形诱导标1，设置间距都是60～75m，构成频率为7～12Hz的空间低频信息流，可以确保驾驶员行驶过程中与前车进行车距确认，满足驾驶员的距离感。在弯道处和避险车道鼻端处适当加密。警示型线形诱导标1设置长度为2m，位于道路上方1.5～3.5m处，宽度为45cm。红白相间的反光膜2的标记倾斜角度为45度，其间距可取标志宽度的1/2～2/3，方便大货车驾驶员观察到。
需要说明的是，本发明在警示型线形诱导标1、突起路标60、圆形座式轮廓标8、矩形轮廓标9、黄黑相间反光膜5、柔性警示柱40上均利用逆反射原理，在弯道警告标志16、避险车道警告标志17、避险车道确认标志30上利用了太阳能式黄闪灯18与太阳能式双黄灯19，这样都能有效增大设施在夜间和极端恶劣条件下可见度，改善驾驶员的视觉环境，让驾驶员提前发现相应标志，有足够时间做出变道行为，同时实现低碳节能。
以上对本发明实施例中的技术方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高速公路避险车道诱导系统，其特征在于：包括四级标志诱导系统与四层线形诱导系统，
所述四级标志诱导系统包括避险车道预告标志一(70)、避险车道预告标志二(80)、弯道警告标志(16)、避险车道警告标志(17)、门架式避险车道引导标志(6)以及避险车道确认标志(30)，所述避险车道预告标志一(70)设于离避险车道1000m处，所述避险车道预告标志二(80)设于离避险车道500m处，所述弯道警告标志(16)设于弯道起点处，且设于行车方向左侧，所述避险车道警告标志(17)设于离鼻端200～250m外，且设于行车方向右侧，所述门架式避险车道引导标志(6)设于避险车道渐变段结束点，所述避险车道确认标志(30)设于鼻端，
所述四层线形诱导系统包括警示型线形诱导标(1)、圆形座式轮廓标(8)、突起路标(60)、矩形轮廓标(9)、柔性警示柱(40)与防撞桶(50)，所述警示型线形诱导标(1)设于主线护栏(3)与制动坡床护栏(13)前半段护栏两侧，所述圆形座式轮廓标(8)设于主线护栏(3)与制动坡床护栏(13)后半段护栏上，所述突起路标(60)设于主线和制动车道边缘线外侧，所述矩形轮廓标(9)设于制动坡床护栏(13)侧壁，所述柔性警示柱(40)设于避险车道中间前30m处，且设于鼻端导流线上，所述防撞桶(50)设于鼻端处。
2.根据权利要求1所述的一种高速公路避险车道诱导系统，其特征在于：所述避险车道预告标志一(70)与避险车道预告标志二(80)采用高位单悬臂标志，所述弯道警告标志(16)与避险车道警告标志(17)采用路侧低位单柱式标志，所述门架式避险车道引导标志(6)采用高位门架式标志，所述避险车道确认标志(30)采用鼻端低位单柱式标志。
3.根据权利要求1所述的一种高速公路避险车道诱导系统，其特征在于：所述警示型线形诱导标(1)采用大尺度低频高位信息，所述圆形座式轮廓标(8)与矩形轮廓标(9)采用中尺度高频中位信息，所述突起路标(60)采用小尺度高频低位信息。
4.根据权利要求1所述的一种高速公路避险车道诱导系统，其特征在于：所述弯道警告标志(16)与避险车道警告标志(17)上均设有小型四角黄闪灯警示系统，且避险车道警告标志(17)的下方还标有“避险车道”字样，所述小型四角黄闪灯警示系统包括矩形白色铝合金板(25)，所述矩形白色铝合金板(25)的顶部上设有矩形太阳能电池板(22)，所述矩形白色铝合金板(25)的四个角上分别设有黄闪灯(18)。
5.根据权利要求1所述的一种高速公路避险车道诱导系统，其特征在于：所述避险车道确认标志(30)上设有双黄闪灯警示系统，所述双黄闪灯警示系统包括矩形太阳能电池板(22)与2个双黄灯(19)。
6.根据权利要求1所述的一种高速公路避险车道诱导系统，其特征在于：还包括设于渐变段结束点处的主线门架式标志(20)，所述主线门架式标志(20)上设有门架式避险车道引导标志(6)与警示下一避险车道标牌(7)，所述主线门架式标志(20)的支撑竖杆(4)在迎车方向用铝板包裹成平面，且铝板表面装设有30～40cm宽的黄黑相间反光膜(5)。
7.根据权利要求1所述的一种高速公路避险车道诱导系统，其特征在于：所述突起路标(60)、圆形座式轮廓标(8)和矩形轮廓标(9)的设置间距均为10～12.5m，共同构成频率为1～2Hz的空间高频信息流，所述警示型线形诱导标(1)的设置间距为60～75m，构成频率为7～12Hz的空间低频信息流。
8.根据权利要求1所述的一种高速公路避险车道诱导系统，其特征在于：所述警示型线形诱导标(1)上设有红白相间反光膜(2)。
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