高速公路标志牌偏转角优化设计研究.pdf

第37卷,第4期
公路工程
Vol37. No4
2.012年8月
lghway Engineering
ug·,2012
高速公路标志脾偏转角优化设计研究
高琼,欧碧峰2,郑祖恩,范杰1,責莉,晏淮
(1.湖南省交通科学研究院,湖南长沙410015;2.湖南长湘高速公略建设开发有限公司,湖南长沙410219)
」[摘要针对长湘滴速双向六车道标志牌的档间题,根操光的逆反射性能及驾驶员对标春的视认性,通过
算不同偏转角度下入射角的大小对反射角的影响关系,得出了标志牌的最佳偏转角度
关键词]标志牌偏转角;视认性;逆反射性能;优化设计
[中图分类号]U491.52[文献标识码]A
[文童编号]1674-0610(2012)04-0100-03
The Deflection Angle Optimization Design and Research
for Highway Symbol
GAO Qiong OU Bifeng", ZHENG Zuen, FAN Jie
YUAN Li. YAN Huaichuan?
(1. Hunan Communications Research Institute, Changsha, Hunan 410015, China; 2. Hunan Changx
iang Expressway Construction development Co LTD, Changsha, Hunan, 410219, China)
Abstract] In order to resolve the traffic signs being blocked problems in Changxiang Expressway
which with six lanes in bothway according to the retroreflection properties and the depending on the rec-
ognition of signes for drivers, and calculate the incident Angle values under different deflection Angle to
the reflection Angle influence, then obtain the best deflection Angle of signs for Changxiang Expressway
Key words] deflection Angle of sign; depending on the recognition; retroreflection properties; op
timization design
0引言
1标志偏转角度设计原理
双向六车道高速公路由于车道数多,外侧车道
路侧标志安装时,为避免标志面对驾驶人的眩
般为大车道,同时标志高度的设定又有一定的要光,标志版面的法线应与公路中心线成一定的角度。
求12?,这就使得内侧车道上的小车驾驶员视线容标志的逆反射性能与光照不良、黄昏、夜间、灾害性
易被外侧车道大车遮挡而难以有效认读3-],这样天气时期标志的视认性有直接联系,标志的逆反射
标志的有效性受到很大的影响,因此需要考虑多车性能的好坏对于安全行车起到了至关重要的作用。
道高速公路上标志牌偏转角度的设置问题。目前国
同时,夜间行车时,内侧车道由于反光膜反光效
内已有很多学者对交通标志的设置原则及设置位置果不如外侧车道而削弱视认效果。一般标志与车辆
做了大量研究(6-?,但对标志牌的偏转角度问题涉的横向距离越大,则入射角越大,逆反射效率越差。
及较少。如何将标志牌的设置角度设计为最佳角度在视认条件差时,标志不能起到提示信息的作用。
而使小车驾驶员的视线最大限度的不受遮挡,使得
逆反射的性能主要从两方面来衡量:人射角、观
遮挡矩形面积内大车出现的概率最小,这就需要根察角。人射角定义为照明轴和逆反射体轴之间的夹
据实际情况进行计算分析。本文针对长湘高速双向角。观察角定义为照明轴和观测轴之间的夹角。人
六车道标志牌的最佳偏转角度设计问题展开研究,射角越小,逆反射效率越好。观察角越小,则标志视
通过计算分析拟得到标志牌偏转角的最佳取值。
认距离越大。
收稿日期]2012-02-10
[基金项目]长湘高速公路两型科技示范T程应用推广项目( CXKJSPO209)
[作者简介]高琼(1982-),女,溯南岳阳人,硬土,丁.程师,主要从事公路T程方面的科研、设计T作。
第4期
高琼,等;髙速公路标志牌偏转角优化设计研究
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标志的横向位置选择,对于光线的入射角和观
表1入射角计算表
察角都有影响。直观上说,观察角在标志横向移动
Table 1 Incident Angle calculate table
中被影响的程度较小,现仅针对人射角进行讨论。
车辆位置标志中心距行车道外侧不同距离(m)下的人射角/(°
4.50
4.00
如图1为光的逆反射过程示意图,见图1。
1号车道
2号车道5.905,725.545.365.18
3号车道4.564.384.21
3.86
人射角
在《道路交通标志和标线》(GB5768-2009)
中,提到了标志要与行车方向成一定角度,以指路和
警告标志为例,如图2所示。
指路和告标志
图1逆反射原理图
Figure 1 Retroreflection principle diagram
J~10°
图1中:W为标志中心距驾驶员的距离。1
为标志中心距地面距离(此处取5.0m)。H2为驾
行
驶员坐高(此处取1.1m)。H3为车灯距地面距离。
车
方
L为视点距标志的纵向距离。
向
逆反射的入射角随车辆的类型、驾驶员坐高、车
灯高度、视认距离、车辆所在车道等因素有关。
日2偏转示例
2标志偏转角度计算
Figure 2 Deflection example
曾有研究计算路侧标志应偏转5°的结果。考
本文取驾驶员读取标志信息最关键的阶段作为虑到标志偏转可以得到更小的人射角,现尝试用标
研究对象。根据实际经验,驾驶员从距离标志250志偏转的方式抵消标志横向偏移所引起的人射角减
200m时开始认读,50~100m之后结束认读。
故取距标志150m处作为研究对象,即L=150m
根据立体几何的关系,在入射角计算中加人偏
先假设标志反射轴线与行车方向平行,车道为双向转角θ的概念,得到人射角公式为:
六车道。忽略左右车灯差异,忽略驾驶员座位至车
灯的距离。车道编号从中央分隔带向外逐渐增大
a=1e[o2++(B1-)?
即从1号车道~3号车道。
由表1中可以看出:随着不同的横向位置,入
{2+s3ato2+2+(B1-B3)2]
射角变化情况为:标志离道路越远,入射角越大,视
eoL(uo2ー-L?tg0)2+(B1-B3)]}。(1)
认性越差;相反,若标志靠近行车道,则入射角越小,
选1号、3号车道计算得不同偏转角下的人射
视认性越好。
角大小,见表2。
表2入射角计算(1号车道、3号车进)
Table 2 Incident