浅谈道路交通标志用反光膜的大角度性能-学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

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40道路交通
城市道桥与防洪
2015年12月第12期
浅谈道路交通标志用反光膜的大角度性能
杨阿荣
(华东建筑设计研究院有限公司,上海市2001)
摘要:通过分析国内关于交通标志视认性的研究,得出标志的最远可视认距离和消失距离。并计算出不同车型的车辆在最
远可视距离和消失距离之间,车前灯对于交通标志的人射角和驾驶员对于交通标志的观察角变化范围。最后,根据理论推算
值指出标志反光膜的选择应注意使用具有大角度性能的反光膜。
关键词:交通标志;视认性;反光膜;大角度
中图分类号:U491.52
文獻标志码:B
文章编号:1009-7716(2015)12-0040-03
从上世纪八十年代开始,国内就开展了对于离的总和。
道路交通标志视认性的研究。一般而言,驾驶员对
对于影响标志视认距离和消失距离的因素,
交通标志的视认过程分为五个阶段:察觉、识别、国内已经进行了大量的研究并有着充分的理论计
认读、决策和动作。图1是从驾驶员对标志识读、算。但是这些研究都是基于标志始终可见这样的
对车辆进行操作到完成操作的全过程。在视认点前提假设下进行的。在白天,交通标志可以通过对
A处,标志S出现在驾驶员的视野中,驾驶员可以太阳光的漫反射,实现驾驶员对标志牌的识读。在
辨识到标志牌的外观颜色、形状,但还不能辨识出夜间,由于交通标志并不具备自发光的功能,因此
标志上的文字信息。当车辆抵达始读点B时,驾驶交通标志必须使用反光膜,通过定向反射车前灯
员可以辨识出标志内容,并在车辆抵达读完点C的光线,实现驾驶员对标志的识读。换言之,在夜
时,完成标志内容的读取,从始读点B到标志S之间,交通标志的视认性能与反光膜有着密切的关
间的距离,称作视认距离;而始读点B到读完点C系。
之间的距离则称为认读距离。根据人体工效学和
反光膜是一种已制成薄膜可直接应用的逆反
心理学的研究,驾驶员在开车时是有视力有效范射材料叫,能将反射光从接近入射光的方向返回,
围的,因此当车辆行进到消失点E时,驾驶员在正用于交通标志上可返回车前灯的光。反光膜的性
常情况下已经无法观察到标志S,消失点E和标志能通过逆反射系数进行表征,而逆反射系数与另
S之间的距离称为消失距离。
外两个参数有着重要的关系:人射角和观察角。
动完
行清读
始视
入射角是人射光线和反光膜法线方向的夹
作成
标志s
动失完
读认
点点点
点点
角;观察角是入射光线和观测轴之间的夹角。反光
膜的光度性能以逆反射系数表述。在不同的入射
角和观察角的组合下,反光膜的逆反射系数不尽
ニーーーーニーーーーーーさェこーーーこニ
相同。如表1所示,随着人射角和观察角的增加
反光膜的逆反射系数迅速下降。
从逆反射效率的角度分析标志的视认性,主
要包括道路、车辆、环境、驾驶人等影响因素。车辆
图1标志视认过程示意图
在道路路面上的横向位置不同,对于固定位置的
显然,为了使驾驶员在正常行进过程中能够交通标志而言,会形成不同的光源入射角和观测
充分阅读标志的内容,在标志设计中一定要实现角,从而影响到对交通标志的逆反射效率和视认
标志的视认距离大于标志认读距离和标志消失距距离。车辆在道路的同一断面处,在最外侧车道行
驶车辆的入射角最小,而在最内侧车道行驶车辆
收稿日期:2015-10-20
作者简介:杨阿荣(1961-),男,江苏淮安人,教授级高工,道路
的人射角最大。如图2所示,由于逆反射体的反射
专业总工程师,主要从事道路工程设计工作
效率与入射角密切相关,入射角度小逆反射效率
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2015年12月第12期
城市道桥与防洪
道路交通41
表1I类反光膜逆反射系数表
h一车前灯距水平面的高度;
观测入测
最小逆反射系数 R/cd. lx4-m2
1一车辆和标志牌的垂直距离。
角角白色黄色橙色红色绿色蓝色棕色灰色
4°705025149.04.01.0
0.2°15°503516117.03.00.530
30°30227.06.03.51.70.318
4°3025137.54.52.00.318
0.5°15°23198.55.33.41.40.214
图3入射角与车辆、标志牌之间的位置关系图
30°15134.03.02.20.80.29.0
志表面法线
入射角
-4°5.03.01.82.01.00.50.23.0
观察角
1°15°3.02.01.11.00.80.30.22.1
反射光线∠
30°2.01.50.70.60.40.20.11.2
高,入射角度大逆反射效率低。道路宽度对观测角
图4交通标志视认中的观察角和入射角
的影响虽然有限,但随着观测角的增大,也会影响
根据同济大学赵妮娜的硕士论文,在8车道
对交通标志的视认。车辆在道路上行驶时,对不同高速公路上,不同车道上的车辆观察交通标志时,
位置的交通标志(龙门架、右侧路肩悬臂、左侧路其消失距离如表2所示。
肩悬臂、路两侧直杆标志等),驾驶人的观测角是
表2八车道高速公路不同车道标志的消失距离四
不断变化的,车辆距标志牌的距离越近,入射角度
标志位置
路侧标志
越大,观测角度越大。设置在道路净空不同位置的
标志,将直接影响到人射角度和观测角度。图2所
第一车道第二车道第三车道第四车道
示是不同车道和同一车道车辆在不同距离时的人
17.83
14
10.33
6.58
射角和观测角的变化情况。
消失距离m63.44
52.25
38.55
24.56
目前,国内高速公路指路标志的字高设计原
则为时速在100kmh以上的道路,其指路标志的
字高为60~70cm?。根据国内关于交通标志视认性
图2不同车道和同一车道车辆在不同距离时的入射角和
的研究,当字高是60cm时,车速在100kmh到
观测角的变化影响
120kmh时,其有效认读距离为130m。
驾驶不同种类的车辆,驾驶人对交通标志的
将上述消失距离和认读距离分别做为驾驶员
观察能力是有很大差别的。大车和小车在驾驶眼阅读交通标志的起点和终点,并参考表3中的建
高上存在明显差异,造成观测角的不同,从而导致议值,就可以计算出大型车和小型车在车辆在行
驾驶人对视认距离的差异。
进过程中,车前灯对于交通标志的入射角的变化。
随着单向三车道、四车道的道路越来越多,在
表3机动车前灯高度和驾驶员视线高度建议值
里侧车道上行驶的车辆对路侧标志的视认角度远
车种
前灯高度/m
视线高度/m
大于在外侧车道上行驶的车辆,那么在交通标志
的安装过程中如何兼顾里侧车道和外侧车道上的
大型车
1.0
车辆,需要在设计的时候进行重点考虑。
小型车
0.8
如图3和4所示,实际道路状况下,车前灯对
标志牌的入射角B与标志牌的高度、车辆和标志
经实际验算,在直线路段上,不管是小型车还<