高风险路段路侧交通安全设施的设计与提升

问题引出
　　今年9月28号，马上是七十周年大庆，在宁杭高速发生了一则交通事故，死亡了36人。这是新中国建成以后，死亡事故比较多的一起事故，30人以上。这是什么概念？就是国务院督导组要下来。当时很多人说，是应为乘客没有系安全带。专业角度来说，这种冲破中央隔离带驶向对向车道，与对向车辆相撞，你系安全带也好，不系安全带也好，是没有太大的改变，因此我们要避免事故的发生。

　　这是去年重庆发生的一起事故，以一个比较低的速度失控。这个是因为抢夺方向盘，公交车从桥上落入到滚滚的江水之中，尸体在里面泡了三四天才捞上来。
　　2000年，广西柳州发生一起特大交通事故，死亡人数达79人，这是建国以来死亡最多的一起事故。这种事故在云南和贵州特别多发，桥位是比较高的，经常是几十米，上百米。中巴车、大巴车甚至把护栏冲断，掉到河里。很多事故在死亡之前，先冲出护栏，经过上百米的下落过程，仅仅几秒钟，非常地绝望跟恐惧，在落水的一刻被淹死。
　　上面这几起事故我们不能做到可防，但是可以做到可控。这几起事故死亡那么多人，其实都是可以减轻，甚至不死亡的。即使控制不了这个车什么时候发生事故，但是可以控制这个车冲不出护栏，安全是底线，护栏是最后一道防线。很多时候是底线没有防住，最后一道防线也没有防住。交通事故现在几乎等同于道路交通事故，铁路每年运送的顾客量那么多，为什么事故那么少？因为铁路系统有个思路是可以借鉴的，它们是相信设备是可靠的，人是不可靠的。我们要把设施做得可靠，减少事故的发生。我们要通过技术问题，来解决关系问题，而不是通过管理问题来弥补技术缺陷，这是一个倒退。
　　一、桥梁段护栏的现状与隐患
　　桥梁路段是风险最高的，因为事故的后果最严重。桥梁分为城市桥梁跟公路桥梁，公路桥梁是安全性相对来说最好的。因为强度足够，都是很结实的钢筋还有混凝土。存在的缺陷是，个别的桥梁，它的高度可能不够，可能会翻车。

　　目前来看，我们国家隐患最多的地方就是老的国道、省道，还有一些城市道路。这种道路桥梁工程师、设计师还是停留在马车的时代。这种不叫护栏，这叫人行道扶手。这种扶手挡人是没有问题的，挡轿车挡不住，大巴车可想而知。对于石材的护栏，它貌似安全，但实际上很不安全。这种护栏下面有些裂纹看不到，很多行人推着推着打闹就会掉下去，掉到河里。还有很多汽车，特别是SUV，还有MPV有二点几吨，速度也不算很高，就掉下去了。

　　二、路基护栏

　　要明确什么位置该设护栏，什么位置可以不设置。如果路侧的净区可以满足要求是可以不设置的，但是大部分都是做不到的。这是国外一个图片，这个车出去以后，这儿有一个比较宽的，可以开着车上去，也不失控，再开回来。如果开不回来，车不能侧翻。我们要求车辆可控，轨迹可控，速度可控。

　　这也是一个例子。如果我们做不到有这么宽的地形条件，就设护栏把它给挡住。我们国家很多是这种类型，路侧的宽度是够的，但是坡度很大，这也是需要设置护栏的。当在下坡的时候坡度比较大，轨迹是不可控的，车辆会侧翻，会导致一个比较严重的伤害。

　　这个是普通的国省道一个很常见的问题，在上世纪只是把路当做一个惠民工程，让老百姓出门有路走，没有注意到安全设施，路侧的风险非常多，有广告牌，有各种各样的电线杆，有树。经常发生车辆撞树和电线杆，导致一车人死亡这种事故。对于快速、快速路的中间分割带，也是需要设置护栏的。很多城市道路，当时是按公路道路标准修的，因为它远离市中心。凡是对向车流比较大的，都是需要设置护栏，不管是城市道路还是公路。基本原则是对向车流的速度差是不是足够大，比如速度在60以上，必须设置硬制隔离，不管是什么道路。
　　三、路侧护栏存在问题以及改善要点
　　目前来看，我国护栏存在的一个最大的问题，就是护栏设计防撞能量和防护能力明显低于需求。经过三次的修改，现在正在使用的高速公路，都是使用06版跟94版的标准，导致护栏等级非常低，大车防不住，小车也挡不住。2017年版已经弥补了这些问题，但是高速公路建设的高潮已经过去了，非常遗憾。

　　看一下中国跟国外的一个比较。左侧是中国的数据，这是几个香港地区、美国、欧盟。SS级是06版以前的，我们在世界上是最低的。这个增加了HB级，弥补了这个差距。

　　等级不够会导致什么问题？高速公路都是使用A级护栏，小车是挡不住的，根源就是立柱强度不够，防阻块强度也不够。这种老式石材的护栏，频繁发生车掉下去，人掉下去的情况。我们看一下国外的做法，还有我国香港和台湾地区的做法，它是使用攻丝钢，它的强度是非常大的，怎么撞也撞不出去，再把高度弄高一点。这个是美国的一条公路的应用，它比较低，但应用的是攻丝钢。

　　护栏高度也不够，这个问题的根本原因是，只使用了一排护栏。如果使用两排横梁，就可以增加营造面的高度，大巴车翻不出去，小车也钻不出去。对自行车和摩托车也是一个很好的保护。护栏过低的话，摩托车驾驶员就会从上面翻上去。如果过高呢，就会从下面的空钻出去。

　　这是国外桥梁段的设置，高风险路段怎么弄。这个图设置得比较强，比较高的这种，这是非常经典的，它靠近人行道跟机动车道是一个等级很强的，外面又设了一个双层的。这种就是大车不容易进来，即使进来第二层也出不去，这是万无一失，绝对可靠的，造价也增加不了多少。

　　我们要求护栏的迎撞面必须是连续的，不能有间断的。间断的不应该作为护栏，有空隙会有压迫隐患。这种是设置成连续的，迎撞面必须是连续的。第一是几何结构连续，第二是刚度连续。什么是刚度连续呢？混凝土护栏是刚性，这种是半刚性，把这块逐渐增强。我们很多公路，在桥梁之前，比如这种过渡是缺一块的，很多车从这边出去。这是道路的运营方存在一个很大的问题，我们路是在上世纪修建的，当时没有一个标准，现在管理的话应该及时来弥补这些缺陷。这个是前外交部长，因为刚度不连续的护栏导致了死亡，车撞在中间水泥的隔离上，然后导致死亡。但他的死亡没有换来一个改善，还是恢复到原来的一个状态。

　　中间带护栏，06版，相对上一版只是细分了一下，绝大部分是分设的玻璃护栏，就是左边一个，右边一个。A级护栏，AM护栏高度不到70公分，防撞能力是多少呢？大巴车是10吨，就是60公里的速度行驶。现在实际的高速公路大巴车白天是开100，重量是多少？20吨。100×20是2000，它能防住600，两层是1200。为什么每一次大巴车失重都会连续穿越两次护栏？1200跟600差别非常大。只要护栏不换掉，继续存在，大巴车穿越护栏的事故每年都会发生。我们国家这么大，里程这么长，这个你怎么管都是管不住的，怎么控也是控不住的。只有把护栏的等级提高，如果不提高怎么都没有办法。

　　这是我们17版的规范，已经认识到这一比较严重的问题，参考了一些国外的做法。下面是美国的一个护栏，中间是一个硬质的隔离，是水泥的，这种情况下大巴车是钻不过去的，因为设置得比较窄，左右两侧可以留一个比较宽的宽度，这个就是我们说的宽容型设计。我们车不会一出事马上撞到护栏，有一个宽度，而且还可以改善视距。使用原来那种形式，车道线是紧挨着护栏的，没有路侧宽度，视距是保证不了的。这个就是一个很典型的例子，中间使用的硬质的水泥隔离，左侧是一个应急车道的，救护车可以走。但是左侧同样是需要应急车道的。

　　这也是一个比较典型的例子，看一下国外的做法。中国为什么使用分设型的护栏，中间有绿化和植物，这是设计人员迎合领导的喜好，因为领导喜欢看一些绿色。这个时候既满足领导的要求，又保证安全，是什么？在直线段用玻璃护栏，在弯道的时候用水泥护栏。

　　这是另外一个风险，就是中间分割带的开口，这个防撞能量是非常差的，小车百分之百是拦不住的。开口就是施工的时候车辆调头，现在要求同一条路护栏的防撞性能不能太差，可以低一个等级。我们看一下国外的做法，上面这几个图就是国外中间活动式的护栏，这种是跟两边的防撞强度完全一样的，车是怎么都撞不过去的。下面是我们国家一些公司自己设计的，这个也是具有防撞的性能。这个也是我们国家自己设计的。
　　下一个是护栏的端头，这是老声常谈，几乎每一天都会有事故发生。

　　这个就是今年5月份在四川一条高速公路发生的事故，驾驶员拉了三个人，他自己没有死，车上三个人全部死亡了。这种端头是上世纪的时候美国使用的，美国也淘汰了。因为这种事故很多，淘汰以后国外使用下面这种在端头的时候引入到外面。如果没有条件外展，车撞上去以后，护栏板会卷出来，不会插入到车里面。17版本的规范已经不允许使用原来的端头了。
　　如果还是想使用这种原来的端头，可能会插入的话，就要足够地外展。外展不能用一块护栏板，这个斜率是有要求的，要逐渐过渡的。过大的斜率，你用一块护栏板外展的话，这个角度很大。我们做仿真的时候，发现过大的折角，车就会划不过去，护栏就会窜入这个车体。很多事故没有撞护栏端口，撞到那块还是会插入进去。
　　这个也是一个问题，这个问题是什么呢？我们国家很多高速公路都设置了路缘石，这是为了排水。把护栏放在路缘石的后面，会导致什么问题？护栏就是为了让车来撞的，如果车撞不到护栏，等于没有设。桥梁的作用就是为了承载。这种情况下该怎么办呢？我们要把护栏的迎撞面，至少跟这个路缘石齐平。应该是先撞到护栏再撞到路缘石，才是正常的。我们护栏在路缘石的后面，这种导致什么问题？小车会提上去，大巴车提上去就直接过去了。这个问题不涉及到很复杂的技术原理，就是一个思维方式的问题。这种就是一个很简单的思维，导致很多人的死亡。这种是一些错误的设计。
　　再说一下城市道路最大的一个安全隐患，城市道路设置了很多隔离栅栏。这个栅栏是最近十多年才用得比较多，在2000年以前，城市道路都是两块板、三块板、四块板，现在很多城市道路就一块板。把原来中间的分隔带拆了当作一条车道，增加以后速度比较快，才设置了这个东西。但实际上我们国家的上位标准，是不允许在城市道路中设置，对车来说是一种障碍，很多人因为这个东西导致了受伤和死亡。

　　这个是今年世界交通大会期间，铁路信号系统唯一的一个院士，为了赶赴世界交通大会发生了交通事故，导致死亡，第二，很多人在横穿马路的时候，因为这个护栏就卡死掉了。一个最大的问题是什么？刚才是警示护栏，还有一种是横梁立柱的这种，高度正好顶住驾驶员的喉咙和上部，发生一剑穿喉的事故，设置得不高不低，正好跟驾驶员颈部的高度差不多，要么再高一点，要么再低一点。
　　这个是有规范的，但是这个规范是违反上位规范的，下位规范就是失效的。很多路侧是不应该有柱子的，我们有很多柱子。

　　像这种情况下，路侧是山，很多车撞在山上，这个时候都可以向相关单位提出一些赔偿的诉求，还有刚才那个护栏，如果你不提出诉求，它就会让你赔护栏。如果你量这个宽度，是不满足禁区的，都可以向它提出赔偿。我们路侧有连绵的树，都是需要防护的。城市道路中，因为车辆速度很低，低速的情况下是没有太大问题的。还有最后一个，这个是上半年发生的一起事故，驾驶员撞到三角端，这个就是被重度撞伤，这个事故应该是可以避免的。我们国家的三角端都是混凝土做成的，形成一个尖锐，驾驶员很容易撞到尖角，我们设置成了一个最不该设置的方式。

　　我们参考一下国外的做法，这是国外的一个三角区，是没有设置护栏的，这种按道理来说是不允许设置护栏的。这个是国外的做法，把出口的标志做成一个比较弱的，车一撞就折倒了。不得不设置的话，第一你要装防撞电，装不起就放几个沙筒，都不放那肯定是不行的。
　　很多人以为混凝土护栏是非常坚固的，防大巴车是没有问题的，但是防大货车是有问题的。我们货车最坚硬的部分在哪儿，龙骨是非常坚硬的，能把这个墙给撞破。

　　本报告来源于2019年第十四届中国智能交通年会，未经本人确认。

本文作者：重庆交通大学交通运输学院徐进教授