武汉理工大学杜志刚:如何改善公路隧道交通安全?

 2019-10-08 12:19  175人阅读   双一流大学网

  【安防展览网 视点跟踪】公路隧道结构特殊,与普通路段相比,交通事故尤其是追尾和撞壁事故多发。分析隧道交通事故发生的原因,提出可采取的措施,对于提升隧道交通安全具有重要意义。今天交通言究社邀请武汉理工大学教授杜志刚为您介绍相关内容。
 

  改善公路隧道安全的必要性
 

  追尾、撞壁等隧道交通事故高发
 

  统计分析发现,隧道内交通事故类型主要有追尾、撞壁、翻车、火灾等,其中,追尾和撞壁的事故数量较多,如图所示。

 

武汉理工大学杜志刚:如何改善公路隧道交通安全?


 

  经过对事故致因分析发现,隧道出入口光环境剧烈过渡和隧道中部驾驶与视觉环境昏暗、单调、封闭等是导致事故的主因。基本上在隧道入口很难看到前车,隧道出口也很难看到前车。那么,什么是黑洞和白洞效应?从很明亮的空间到黑暗的空间或者从黑暗的空间到明亮的空间,在照度上会产生剧烈变化,变成“黑”或者“白”;从宽敞的空间到狭窄的空间或者从狭窄的空间到宽敞的空间,在空间上有剧烈的变动,形成“洞”,这样就会形成黑洞或白洞效应,视觉适应困难,给驾驶人带来严重的视错觉,同时,由于视距视区降低,容易造成追尾、撞壁事故。

 

  目前隧道“高配低用”现象普遍
 

  现阶段,我国公路隧道接近2万座,普遍存在隧道机电设备配得起、用不起的问题。据统计,全国公路隧道每年耗电量高达数百亿度,费用超过数百亿元,耗电量巨大。但在巨大耗电的情况下,公路隧道开灯率却远低于行业标准,“高配低用”现象显著。公路隧道光环境昏暗单调,这种不开灯或者少开灯看似节能的方式却牺牲了交通安全。

 

  公路隧道交通事故频发,隧道环境现状不容乐观,改善公路隧道交通安全与照明节能具有很强的现实紧迫性。低成本改善公路隧道安全是主流趋势,那么,改善公路隧道安全具体有哪些措施,实际应用中又应如何选择呢?
 

  改善公路隧道安全的措施
 

  隧道洞口的遮光棚
 

  遮光棚能够降低隧道洞口附近的适应亮度;在一定程度上减少加强照明的功率,有效降低隧道运营期间的能耗,具有良好的节能效果。遮光设施初期成本较高,但能大量节约照明成本,长远来看较有利,同时景观效果也非常好。因此,公路隧道用得很少,城市隧道用得多一些。

 

  通过对隧道口遮光棚调研、分析、实验发现,蝉翼式遮光棚、反削竹式遮光棚是较为合理的遮光设施,能够实现照度、空间、参照物的合理过渡。遮光棚的优点是缓和照度、及空间剧烈过渡,降低隧道出入口照明亮度要求。缺点是难于定位遮光棚属于隧道主体结构还是交通工程设施,隧道主体结构设计使用寿命要求是100年,而作为交通工程设施,一般使用寿命不超过20年;规范并未强制性设置,目前通常将其归为景观设施,而对景观设施并没有规范上的强制要求;对于已建成的隧道很难再设置遮光棚。据统计,我国公路隧道95%以上都没有设置遮光棚。

 

  灯具照明

 

  灯具照明的优缺点及主要方式
 

  灯具照明是保障隧道安全中使用较多的设施,尤其在隧道入口段和出口段对亮度值要求很高,需要隧道灯具密集排布。其优点是增大隧道内环境亮度、缓和隧道出入口照度剧烈过渡、基础理论研究和标准规范充足。缺点是运营成本大、耗费大量电能,据估算,1公里高速公路隧道每年因电能耗费40到60万元;难以实现内外光照的合理过渡;成本大的智能调光等技术在我国推广较难,因为目前我国大部分公路隧道处于比较低的养护水平,且车流量小,大部分养护单位长期处于亏本经营状态。

 

  灯具照明有两种方式。
 

  ▼ 逆光照明
 

  灯光的投射方式逆向行车方向,大部分光投向汽车前进方向,从而提高目标的背景亮度,使前方车辆或目标更容易辨认,可节约30%左右的灯具。逆光照明较容易辨识障碍物,提高路面平均亮度,但眩光明显,适用于流量较小的隧道入口。
 

  ▼ 顺光照明
 

  照明灯具沿着车辆行驶方向对路面进行照明,直接入射驾驶员眼睛的照明光线与驾驶员视线夹角大于眩光产生的范围角。顺光照明能提升对前车的视认性,减少眩光,但能见度低,受光照隧道壁反射及路面状况影响,适用于流量大、车速高的城市隧道。

 

  国内外隧道照明标准比较
 

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