LOWCARBONWORLD2015/1
交通环保
城市道路交通安全设施类型、设计及应用研究
重庆市南岸区400060）（重庆路威土木工程设计有限公司，杨德文
【摘
要】城市交通安全设施是交通网络的重要附属设施，它的作用是否能得以充分发挥，直接关系到道路的运营状况。交通安全设施包括交通标志、标线、护栏、隔离设施、视线诱导标等，本文结合上述设施在实际使用中遇到的几个问题从设计与应用的角度进行简要探讨。【关键词】城市道路；交通安全；设施；应用；研究【中图分类号】U491.5
【文献标识码】A
【文章编号】（2015）2095-206603-0237-03
前言
交通安全设施是为道路使用者提供各种警告、禁令、指示、指路信息和视线诱导，排除干扰，提供路侧保护，减轻潜在事故的严重程度。而交通安全设施的设计又直接影响着交通安全设施作用的发挥，本文通过对已通车的道路交通安全设施的设置及使用情况的回访及了解，并参考国内外多年积累的经验，可得知道路交通安全设施在设计与应用方面尚存在着一些不足或值得商榷的地方。
1城市道路交通标志设计及应用研究
交通标志为交通参与者提供多种功能的信息提示，根据交通标志的功能属性，分为以下两类：
（1）禁令、警告标志-显示出当前道路限制性指标和注意内容，如车速、行驶方向、转弯等。这一类标志牌需要准确、明显的传递出所指内容，让交通参与者能够迅速识别并进行相关交通行为的选择和规避。由于禁令、警告标志往往是道路交通设计的边界指标和风险隐患所在，是交通参与者强制、无条件遵守的，因此须要给与格外的重视。
（2）指示、指路标志-表示车辆、行人行进须要遵守的道路通行规定，提供目的地道路、地点、重要公共设施等信息预告和指引，能够让交通参与者便捷的选择出行路径和当前所在位置。特别在城市交通中，由于路口间距较短、道路交通组织复杂、多种交通出行方式并存，须要清晰、易懂的指示、指路标志来提供及时、准确的指引。图1为车辆行驶模型示意图。
图1车辆行驶模型示意图
交通标志的功能属性要求其设计必须充分考虑人性化因素，这样才能发挥交通标志应有的功能。
缺乏联系性：各种交通标志应当相互配合，形成一个整体.使交通标志的引导作用能够延续下去。但有的交通标志表达信息相互矛盾、含糊不清，使交通参与者无所适从。表1为警告标志尺寸与设计速度关系。
设置地点不当：一方面是没有进行多次预告提醒，另一方面是标志牌设置的位置容易产生歧义，使人无法正确理解。有的禁令标志没有预先提醒，交通参与者到达禁令路口才发现禁令标志的存在，使交通参与者只能绕路离开，或者违法通过。
表1警告标志尺寸与设计速度关系
速度100~12071~9940~70
＜40三角形边长1301109070黑边宽度986.55黑边圆角半径6543衬底边宽度
1.0
0.8
0.6
0.4
识认性不佳：一方面交通标志被其他物体遮挡或设置在视觉死角，交通参与者无法及时发现交通标志的存在；交通标志与广告牌、路名标志、车站牌混杂在一起，交通参与者容易忽略交通标志的存在。另一方面，标志牌设置的角度不合理，降低了有效识认距离，或者给驾驶员带来不必要的眩光；交通标志的反光材料不合格，夜间识认性大大降低，如图2。
图2支路交叉口标志优化设置
信息不全面：指示与指路标志所表达的信息过少，缺乏距离、方向、地点信息的全方位指示，特别是外地驾驶员无法准确选取行驶路线达到目的地。
信息量冗余：面对城市中复杂多变的道路出入口，以及大量交通管制措施，如车辆通行的种类，通行时间、通行方式等方面的限制。有的标志设计为了让交通参与者全面了解这些信息，过于集中的在一块或几块标志牌上予以描述。这种方式不但没有为驾驶员提供全面、准确的信息，反而造成了认知障碍，驾驶员无法在很短的时间完成全部信息的识认，也无法从中挑选出有用的交通信息。
2城市道路交通标线设计及应用研究
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交通标线是施划或安装在道路上的各种线条、箭头、文LRO字、图案及里面标记、实体标记、突起路标和轮廓标等所构成WN的交通设施，它的作用是向道路使用者传递有关道路交通的OB规则、警告、指引等信息。图3为交通标线设计示例。RAC交通标线按照功能可以分为三类：指示标线、禁止标线和警W告标线；按形态可以分为四类：线条
、字符、突起路标和轮廓标。
OL在交通设施设计中，交通标线对交通流（人与车）具有重界世要的作用，但往往也最容易被忽视。由于交通标线缺乏人性化
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图3交通标线设计示例
考虑而引发的交通问题也严重影响着城市交通的正常运行。
车道分配不合理：在对交叉口各进口道进行车道分配时，没有考虑各种转向的需求，造成有的车道拥堵而有的车道空闲；对于大车比例较高的路段没有划分大、小型车专用道，造成道路断面资源的浪费；对于设置掉头车道的路段，掉头车道的地面标线要有足够的长度以保证蓄车能力-道路宽度有限时，需要对相邻车道宽度的压缩、渐变来实现。表2为交叉口视距要求。
表2交叉口视距要求
道路设计
车速3040
50607080
距停止线最小距离
50
65
85
110
140
165
缺乏必要的渠化方式：有的交叉口或汇入、汇出点没有进行必要的标线渠化，导致车辆摆动空间过大、存在交通冲突。通过地面标线渠化可以优化行车轨迹、减少交通冲突，以较少的工程措施实现路口功能优化，这也是交通标线在交通设施中具有的特点之一。
预告、提示不足：城市交通的特点之一就是交叉口较多、交通组织复杂，因此在面对复杂多变的交通环境时必须有足够的标线进行指示。缺少预告、提示轻则可能造成出行不便，如进口道缺少多级箭头预告，造成车辆误入相应的进口车道；或者在主线出口位置采用过长的实线段造成车辆无法及时变道转出等；缺少预告、提示重则引发交通安全事故，如在路段非灯控路口处，行人过街前方缺少足够的提示、预告；或者在下坡、急弯路段缺少横向、纵向的多次预告和提示等都会带来严重的交通安全隐患，如图4。
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图4路口导向线
LRO3城市道路交通信号灯设计及应用研究
WN信号灯是交叉口管理最有效的设施之一，在道路空间上OB无法实现分离的地方，主要是在平面交叉口上，信号灯可以在RAC时间上给交通流分配通行权。图5为信号灯视认范围和可设WO置机动车信号灯的位置。
L界除了交叉口信号灯外，还有人行横道信号灯、车道信号灯世碳等。无论采用何种形式，信号灯都是交通设施中重要的一个组低成部分，对交通管理和交通安全有着极其重要作用。因此，对
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图5信号灯视认范围和可设置机动车信号灯的位置
信号灯设计考虑人性化就具有重要的意义。
指示形式不合理：对于合理的方向指示信号灯，一组信号灯必须由红色、黄色、绿色三个几何位置分别独立的、圆形单元组成；其单元图案可以采用全屏、左转箭头、直行箭头、和右转箭头。然而有的地方出现很多不合理的指示，如直右混合箭头灯、直左混合箭头灯等，这种“问题灯”不仅无法对路口的信号方案进行合理调整，还给司机带来辨认上的难度，是不符合国家强制性标准的，具有安全隐患。
灯组组合形式错误：根据不同的信号控制需求和相位方案，灯组有各种不同的组合形式，如需要单独控制左（右）转方向时，设置单独的左（右）箭头灯；如果仅控制左转和直行，而对右转车辆不控制时，可以采用左转与全屏的组合。
常见的错误组合形式有四灯、五灯，直行箭头与全屏灯具同时出现，对司机造成识别困难、容易引发交通安全事故。安装位置不当、指示效果不佳：信号灯组应该根据路口的实际情况来布置，一方面要注意视距，当进口道的停车线与对向信号灯距离大于70m时，应该采用×400的灯盘尺寸；另一方面要考虑大型车辆排队造成遮挡，灵活在进口道增加另一组信号灯，并调整其照射角度，从而满足排队车辆的识别需求。而往往有的信号灯被路灯杆、空中电缆、树枝等障碍物所遮挡，严重影响了可视性；还有的路口较大，灯具尺寸过小，造成司机辨认困难等等，这些都是缺乏人性化考虑造成的问题。
4其他城市道路交通安全设施设计及应用研究
其他城市交通安全设施包括：人行护栏、机动车中心护栏、警示桩等。人行护栏不仅需要注重样式、颜色设计、与周围道路景观相匹配，还需要考虑安装位置的有效性，例如在人行道狭窄而人流密集的路段，人行护栏只在斑马线位置开口，这样可以保障行人的安全和规范行人过街位置。机动车中心护栏在路口段采用渐变降低的形式，可以增加司机观察行人过街、相邻道路转向车辆的视野范围；而在护栏上安装黄色反光镜则可对夜间行车起到引导和轮廓提示的作用。警示桩安装在无障碍通道上可以引导人流轨迹，也可以防止小型车辆驶入，如图6。
图6栅栏实物图
5结语
综上所述，交通设施设计的背后，是与之相关的各种科学
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钢混组合桥梁结构计算方法探讨
河南郑州450052）（河南省交通规划勘察设计院有限责任公司，赵小磊
【摘
要】对目前的混凝土桥梁的有限元计算方法以及未来发展趋势做出评价与预测。提出一种以组合单元为基础，并配合其他多种辅助单元，针对混凝土桥梁结构的多单元协作分析方法。经实测数据对比分析。多单元协作分析的方法能够对混凝土桥梁做出更为准确的分析。其应力、应变及位移等各项指标均能够满足工程精度的要求。本文讨论采用多梁法分析钢混组合结构，即采用刚臂节点位移协调的多个梁单元模拟组合截面。通过对某双塔钢混斜拉桥的施工过程分析，阐述了钢混结构在结构分析中的特殊性，验证了这种计算方法的有效性和实用性。【关键词】钢混组合结构；位移协调；多梁法；计算方法【中图分类号】U448
【文献标识码】A
【文章编号】（2015）2095-206603-0239-02
1引言
随着我国科技、经济的水平不断提高，现代化桥梁正在向
着组合式、大跨径的方向高速发展，由于满足承载力的要求，往往还要在造型有所突破和创新。目前，国内在桥梁的结构方面计算、设计通用软件很多是在经典梁单元的基础上建立起来的，只能得到结构的内力，无法获得结构的空间应力分布情况。但很多现代化桥梁都是组合体系：不能再用平面问题求解复杂的结构形式；轻薄和大跨径的主梁使结构的几何非线形性问题更为突出。而必须要用实体单元[3~5]对这类复杂桥型进行全桥模型的仿真分析，求得结构在设计荷载作用下的变形情况和空间应力分布；并考虑到桥梁结构的复杂性，如拱桥中的吊杆、悬索桥中的主缆、斜拉桥中的斜拉索及预应力束等构件又是很难用体单元模拟的。
3．1组合单元
组合单元是一种专用于模拟钢混结构而产生的单元形式，继承和拓展了原有实体等参元。该单元采用是在单元体内选择性积分，不仅可以用于混凝土的极限状态分析，它能够考虑钢筋和混凝土各自对单元刚度矩阵的贡献；而且可以用较少的单元数目模拟出较复杂的结构形式，所以在做混凝土徐变、收缩等问题分析时，其可以计入钢筋的阻碍作用，解决在钢筋和混凝土间的应力重分布方面的问题。
3．2插值函数形式
组合单元其实是在原有实体等参元的基础上，经过加工和变形而产生的比较新的单元。所以，它和与其有相同节点数的实体等参元拥有相同的插值函数形式（用的较多的插值形式有8、20及32节点插值等）。因为是协调元，所以从理论上讲无论采用哪种节点数插值，只要足够细地划分，都能更加准确的趋近真实值；但是这样将会造成自由度过多，求解方程组比较困难。而组合单元法则是要通过在单元体内的选择性积分把结构划分得简单化，同时还要得到比较精确的结果，这就要求采用高。
2钢混组合梁传统分析方法
由于钢混组合梁结构比较复杂，一般用有限单元法进行分析，用解析法分析不容易，最常见的分析方法是用梁单元模拟。在用梁单元模拟时，最为简单的方法是用一根梁单元来模拟组合结构。由于组合梁施工的特点，混凝土板与钢梁架设时间的不同，不同施工工况梁单元应该采用不同的截面。计算截面为钢梁截面要在剪力键安装前，而在剪力键安装之后，混凝土板与钢梁共同受力，则计算截面为组合截面。
3．3辅助单元
用组合单元虽然可准确、方便地模拟大跨径桥梁中的钢筋混凝土部分，但是这样仍然不够。由于在现代化桥梁中还可能包含体斜拉索、外预应力束等具有不同力学特点和行为的构件，假如模拟这一部分构件时用组合单元，将会存在两大弊端：①体单元不是万能的，如果直接用它模拟构件，当然是不可能的；②模拟这部分构件采用体单元会引起结构总体的自由度数目骤然增多，造成求解速度过慢，还可能无法求解。因此，考虑到根据桥梁结构中的各种构件具有不同的力学行为的特点，引入了不同的单元形式进行模拟，而把这部分单元统
3多单元协作分析
多单元协作分析是一种空间有限元分析方法，将结构中所涉及的各种单元形式在整体上分成辅助单元和主体单元两大类：在广义上辅助单元可以包括所有只具有位移自由度的单元，可以用来模拟桥梁结构中的附属构件，主要可包括体杆单元、外预应力单元及柔索单元等；然而主体单元是一般特指组合单元，被用来模拟结构中钢混结构。
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理论和研究成果。研究交通设施设计的理论方法就是要研究道路交通的设计、运行、和评价原理，了解相关设计规范的要求和内容，从而保证交通设施的设计符合安全、通畅、环保、可持续发展的总体目标。道路交通的运行涉及到多个方面内容，从交通工程学研究的特性看，包括有人、车辆、交通流和道路四个方面。因此，交通设施设计也必须满足这四个方面的要求才能发挥出其应有的功能。
[2]孙道成，方守恩.城市道路安全基础设施评价方法研究[J].中国市政工程，2008，03：1~3+93.
[3]唐强.城市道路交通安全设施类型、设计及应用研究[D].山东大学，2011.
[4]石茂清.道路交通安全设施设计研究[D].西南交通大学，2005.
收稿日期：2014-12-24作者简介：杨德文（1982-），男，工程师，本科，主要从事道路设
计类工作。
参考文献
[1]李锦棠.城市道路交通安全管理措施研究[D].陕西师范大学，2013.
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城市道路交通安全设施类型、设计及应用研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
杨德文
重庆路威土木工程设计有限公司,重庆市南岸区,400060低碳世界
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引用本文格式：杨德文 城市道路交通安全设施类型、设计及应用研究[期刊论文]-低碳世界 2015(3)