摘 要:到2006年底,我国高速公路通车里程已达4.54万公里。交通管理、交通安全被提到了十分重要的地位,设置醒目、清晰、明亮的交通标志是实施交通管理,保证高速公路交通安全、顺畅的重要措施。本文介绍了高速公路交通标志特点,玻璃微珠反光材料的特性,玻璃微珠反光材料逆反射的基本原理,玻璃微珠反光材料在交通安全领域的应用,玻璃微珠反光标志是高速公路交通安全的重要措施。
关键词:反光标志;玻璃微珠;被动发光;高速公路;交通安全;重要措施。
随时着国民经济的发展,交通道路发展十分迅速,到2006年底,我国高速公路通车里程已达4.54万公里。公路交通工程的高速化、信息化已经成为发展方向。同时,各种车辆的拥有量越来越大,交通繁荣程度与日俱增,随之而来,交通管理、交通安全被提到了十分重要的地位,加强交通管理,确保交通安全,以确保国民经济的发展,确保人民生命财产安全,已经成为大家的共识。
用文字或符号传递引导、限制、警告或指示信息的道路设施。又称道路标志、道路交通标志。设置醒目、清晰、明亮的交通标志是实施交通管理,保证高速公路交通安全、顺畅的重要措施。
一、高速公路交通标志特点
当你驾车行驶在道路上,你会看到路边一个个绘有图案或数字的交通标志。交通标志的作用是指明道路特点,提示司机操作,确保交通安全。那么,高速公路上的交通标志与一般道路上的标志有什么不同呢?
(一)标志的易识别性适合高速行车
高速公路上的车流量大、车速快,交通标志的设置高度、物理尺寸都有别于其他道路。交通标志的设计必须保证以高速行驶的司机在某一距离看清标志板上的文字或图案,并保证司机能按标志的内容采取必要措施完成规定的交通行为。
当一辆汽车以高速公路必须达到的速度疾驶时,从发现标志--认清标志--开始采取行动--标志消失,这一段时间的长短是因人而异的,司机的不同年龄、性别和驾驶经历,对标志传递信息的反应时间各不相同,一般需0.56秒-0.98秒之间,因此标志的设计经过精确测算后对大小尺寸、高低进行确定。同时还根据国际通用规则,用规定图案来表达相应的内容,如加油站、维修点、餐厅等,使高速行进中的司机能迅速识别并作出较快反应。
(二)标志的可变性确保高速公路的安全畅通
在高速公路上设置的许多交通标志是可变的图案信号标志。例如交通标志以变换颜色来标志前方道路的情况:显示绿色表示一切正常,黄色表示拥挤,红色代表前方阻塞,指导司机即刻变换车道驶往其他公路。又如可变限速标志可显示从20公里/小时至120公里/小时的不同车速,以指示司机把车速定位在与最大交通量相适应的水平上,平滑交通流量,发挥高速特性。在大雾、下雪、结冰的气候条件下,可变限速标志更是发挥了提供实时信息、防止事故发生、保证公路畅通的作用。
(三)标志的反光特性使司机面前一片光明
高速公路上的交通标志一般不使用发出散射光的光源,因为这种白炽光会造成高速行车的司机眩目,潜伏着事故隐患。高速公路上的交通标志采用了一种新型的照明材料--玻璃微珠反光材料。这种反光材料铺贴在交通标志上,当受到其他光源的照射时,就会将光线定向地反射到司机的眼里,使标志清晰明亮。这种反光膜的反射率比普通油漆强百倍,反射距离可达千米以上,使司机在远距离就能发现。
高速公路不设路灯,一是为了节能,二是高速公路有完善的反光标志系统,包括热熔反光标线、贴膜式反光轮廓标、发光地钉等,在车等照耀下,能够反射行车道指示标线、路边轮廓、车道分割线和中央分隔带轮廓,根本无须路灯照明。
二、玻璃微珠反光材料在高速公路交通安全领域的应用
玻璃微珠反光材料在夜间具有良好的提醒和警示功效,近年来在交通安全领域的应用逐步增多,对提高交通安全起到了很好的促进作用。因此,如何利用玻璃微珠反光材料来降低交通事故发生率、减少经济损失很值得研究和探索。
(一)玻璃微珠反光材料的特性
玻璃微珠是一种新型的硅酸盐材料,具有良好的化学稳定性、机械强度和电绝缘性,最独特的是它能定向反射光。被广泛用于公路、高速公路及桥梁等交通道路标志反光材料。
粒径为0.8mm以下的实心玻璃微珠,折射率在1.9-2.1之间的为高折射玻璃微珠,其反射率较一般玻璃微珠高3倍左右。掺入涂料作为道路标志,很远即可看到,在雾天也很明亮。
折射率不小于2.2的为超高折射玻璃微珠,一般为高铅或高钛钡硼硅酸盐玻璃。由于折射率很高,在800m-1000m处可看到路标的外形轮廓,发射光的亮度很高,在300m外也能清晰看到路标符号,适合于高速公路的交通标志。
上述高折射和超高折射玻璃微珠与纺织品粘合,制成交通警警服,袖套等,夜晚在灯光照射下,熠熠发光,可减少交通事故发生。
(二)玻璃微珠反光材料逆反射的基本原理
逆反射又称为回复反射或回归反射,它与我们常见的漫反射和镜面反射有很大不同。漫反射是反射光线向各个方向反射,具有各向同性。镜面反射的反射角和入射角相同,但反射光线与入射光线位于反射面法线两侧。而逆反射是指光线沿着与入射光方向的邻近方向反射,当照射角在很大范围内变动时仍能保持这一特性,因此玻璃微珠逆反射材料具有独特的反射特性——“被动发光”。正是因为逆反射独特的反光特性,使得玻璃微珠逆反射材料在交通安全领域得到较广泛的应用。
反光材料之所以能够反光,主要在于反光材料中都含有一种高折射率玻璃微珠;正是因为它的存在,将入射光按原路反射回光源处,形成回归反射现象。由于它将光线几乎全部集中在一个非常小的角度范围内反射回去,所以其亮度就远远高于普通的物体。
(三) 玻璃微珠反光材料在高速公路安全领域的应用
根据玻璃微珠在反光材料中所处位置的不同,反光材料可分为外露型、平顶型两种。外露型是指玻璃微珠位于反光材料最表面,微珠直接与空气接触。该种材料结构简单,反射性能好,但它只能反射一般的无色光,且表面易粘附灰尘,雨天反射性能下降,主要产品是各类反光布、反光涂料,大部分服饰上使用的反光材料即属于这一类型。
平顶型是指玻璃微珠埋入透明树脂中,树脂与空气接触,此类材料耐候性好,可反射有色光,表面不易粘附灰尘,雨天不受影响,但结构复杂,对设备工艺要求高,主要产品是各类反光贴膜,高速公路上使用的反光材料即属于这一类型。
玻璃微珠反光材料在高速公路方面的应用有很多,包括高速公路交通标志用反光膜、道路交通标线用反光涂料、以及其它各种道路交通安全设施。道路交通标志、标线等道路交通安全设施是交通参与者的行为规范。鲜明、完善的标志、标线能及时提示司机和行人应该如何行车、走路,可以有效减少交通事故和提高运行效率。
(四)玻璃微珠反光标志是高速公路交通安全的重要措施
国外一项数字表明,交通及道路标志与事故的相关概率为70%,鲜明完整的交通及道路标志给司机和行人以良好的条件反射,可以有效地减少事故和提高行车效率。据有关部门统计,1996年全国夜间发生交通事故共计81562起,死亡2535人,占全年因交通事故死亡人数的28.3%。无照明条件下,使用玻璃微珠反光材料的设置醒目的交通标志标牌、车辆牌照,穿戴有装饰反光材料的衣服,可使交通事故下降30-40%。
国外的交通标志、标线等交通安全设施都已采用逆反射材料作为主要“交通信号材料”,其实际使用效果也是很好的。2000年全美国共发生639.4万起道路交通事故,其中在无任何交通控制设施的道路发生的事故398.8万起,占全年事故总数的62.37%;有交通标志的道路共发生139.1万起事故,占全年事故总数的21.75%;有停驶标志的道路共发生事故69.9万起,占全年事故总数的10.93%。从以上数据可以看出,有交通标志、标线等交通安全控制设施的道路上的事故要明显少于无任何交通控制措施的道路。由此可见具有逆反射性能的交通安全设施对减少道路交通事故的发生率有较好的作用。
近年来,我国公路通车里程不断增加,尤其是高速公路通车里程已跃居世界第二,但是道路交通安全设施的建设落后于道路的建设。根据2002年的道路交通事故统计,全国公路上发生的交通事故中,有43.6%发生在三级公路和三级以下公路上;全国36个大中型城市有41.96%的交通事故发生在郊区、县,死亡人数占调查总数的63.6%。在没有任何交通安全控制设施的道路上行车、走路,安全系数是很低的。但是有了交通安全控制设施,而交通参与者不能自觉遵守,同样危及安全。2002年,全国在无任何交通控制措施的道路上发生交通事故死亡的人数占全国交通事故死亡总人数的48.09%,有标志标线控制措施的道路上发生交通事故死亡的人数占全国交通事故死亡总人数的43.29%。在有交通标志、标线的路面上,许多惨痛的交通事故是由乱穿马路、越线行驶、抢行猛拐等违章行为导致的。除了交通参与者的违章行为之外,造成有标志标线的路面事故高发的另一个重要因素就是标志、标线的设置和质量落后于交通安全的需求。
总之,各种反光交通标志标牌、安全设施等,在白天以其鲜艳的色彩起到明显的警示作用,在夜间或光线不足的情况下,其明亮的反光效果可以有效地增强人的识别能力,看清目标,引起警觉,从而避免事故发生,减少人员伤亡,降低经济损失,成为高速公路交通不可缺少的“安全卫士”,有着明显的的社会效益。
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作者简介:苑国良,男,助理工程师,大学本科,单位:保定市交通局征稽处。
通讯地址:河北省保定市南市区五尧乡北沟头村 邮编:071000
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