• 新版《公路交通安全设施设计规范》和《公路交通安全设施设计细则》权威解读

  2017-12-08 标准编写组 

  摘自公众号丨公路工程标准化，推荐关注

  作者丨标准编写组

  
  

  以人为本、预防为主

  系统设计、重点突出

  

  

  
  

  01

  修订背景

  

  公路交通安全设施是公路的重要组成部分，在保障公路交通安全、提高公路运营效率、促进路网之间的互联互通方面发挥了重要作用。现行的《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2006，以下简称“2006版《设计规范》”）和《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2006，以下简称“2006版《设计细则》”）于2006年9月施行以来，有效提升了我国公路交通安全设施的设计水平，促进了交通安全设施应用的规范性和科学性，为预防和减少交通事故、保护生命、保障各等级公路的交通安全发挥了重要作用。但随着公路建设的迅猛发展，公路里程和路网密度不断加大，同时我国仍处于机动化水平不断上升阶段，机动车拥有量和公路运营环境也在发生很大变化，公路交通安全形势依然严峻，在此背景下，新版《公路交通安全设施设计规范》（JTGD81-2017，以下简称“新版《设计规范》”）和《公路交通安全设施设计细则》（JTG/TD81-2017，以下简称“新版《设计细则》”）于2017年11月17日由交通运输部发布，并将于2018年1月1日起施行。

  新版《设计规范》和《设计细则》的修订紧密结合了我国公路运营环境的特征和发展趋势，以及各等级公路的功能和技术条件、交通条件、地形条件，全面总结了2006版《设计规范》和《设计细则》施行以来国内相关科研、设计成果，吸收、借鉴了国外发达国家的先进经验和标准规范规定，对关键技术问题开展了专项研究，在全国范围内广泛征求了交通运输行业主管部门、公路建设和运营管理单位以及公路设计、科研单位的意见，经反复讨论、修改和试设计，最后经审查定稿。

  02

  新版《设计规范》主要修订内容

  

  1、强化以人为本、预防为主的设计原则，鼓励优先设置主动引导设施，充分发挥其预防交通事故发生的作用。

  为满足公路使用者安全行车的需要，公路交通安全设施应具有四类主要使用功能，即主动引导、被动防护、全时保障、隔离封闭。其中，主动引导、全时保障、隔离封闭设施的合理设置均可以起到事故预防的作用，有效避免交通事故的发生，是交通安全设施设计需要优先考虑的内容，而被动防护设施的合理设置则可以有效降低事故的严重程度。

  从2006版开始，《设计规范》增加了交通标志和标线的内容，新版《设计规范》更是从交通标志的设置原则、结构形式和交通标线的材料耐久性等方面突出了主动引导设施在方便驾驶人认知、合理引导交通流等方面的功能和作用。此外，新版《设计规范》调整了各章节编排顺序，总体按照主动引导设施和被动防护设施的编排顺序，突出了主动引导设施的使用功能；将“轮廓标”一章调整为“视线诱导设施”，除轮廓标、合流诱导标、线形诱导标外，还新增了隧道轮廓带、示警桩、示警墩、道口标注等设施，加强了隧道、低等级公路路侧险要和小型平面交叉等特殊路段的轮廓诱导规定；防落网的范围扩大到防落物网和防落石网两类；在新增加的“其他交通安全设施”一章中，涵盖了防风栅、防雪栅、积雪标杆、限高架、减速丘、凸面镜等设施，拓宽了交通安全设施的内涵和外延，为特定条件下的公路安全运行提供了保障。

  

  交通标志和标线

  

  防风栅

  

  防雪栅
  

  2、加强公路交通安全设施的系统化设计和总体设计，使人、车、路和环境形成一个用户友好、良性互动的安全保障系统。

  系统安全理论认为，任何活动都可能归结于人、机与环境组成的系统，事故是由人的不安全因素、机的不安全状态和不良环境造成的。公路交通运营系统是由人、车、公路环境等三部分组成。与火车在轨道上行驶、船舶在海洋中航行相比，公路交通运输属于更为开放的运营环境，公路使用者、车辆、公路环境相互影响，使得公路交通运输系统异常复杂，公路使用者的不安全行为极易诱发交通事故，而车辆和公路环境的不安全状态会增加事故的严重后果。国外研究表明：产生道路交通事故的原因中，约95%的交通事故与人的因素有关；约28%的交通事故与道路环境因素有关；约8%的交通事故与车辆因素有关，如下图所示。

  

  因此公路交通安全工作的中心就是防止人的不安全行为、改善公路环境的不安全隐患，采取综合措施避免事故的发生或控制事故造成的危害。在新版《设计规范》中，突出强调了交通安全设施的系统化设计，要求以公路安全性评价或风险评估等交通安全综合分析为基础，找出公路交通运行环境中可能存在的隐患路段或隐患点，通过公路交通安全设施的科学设计，改善路侧环境、消除危险源，使驾驶人能及时了解前方公路和环境中不易被发现的危险信息，对沿线出行信息能清晰辨识、正确理解、快速反应，以消除公路环境中的不利因素，为提高公路交通安全水平发挥自己的作用。

  为发挥公路各专业在保障交通安全方面的综合作用，新版《设计规范》进一步加强了总体设计，强调了公路交通安全设施的总体设计是公路总体设计的一部分，公路交通安全设施与公路土建工程、服务设施和管理设施等专业之间无主次之分、高低之别，应根据交通安全的需要科学确定设计流程，在设计过程中先行开展工作的专业应为后续专业预留设置空间，各专业之间应避免相互交叉和冲突。

  为保障新建公路运行通车的交通安全，新版《设计规范》根据现行《中华人民共和国安全生产法》第二十八条的规定，明确提出“公路交通安全设施必须与公路土建工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。”建成后的公路必须根据新版《设计规范》的规定设置必要的交通安全设施才能通车运行，以避免先通车、后发生交通事故、再行改造的恶性循环的发生。

  3、突出安全防范重点，对隧道出入口、长大陡坡等特殊路段、交通标志的支撑方式和交通标线的夜间反光性等给予了高度关注，并提出改善措施。

  新版《设计规范》对隧道出入口等特殊路段，提出了“特殊路段应作为一个独立的设计单元，并考虑交通标志、标线和护栏等设施的综合设置”的思路；对长大陡坡路段，除在交通标志、标线、护栏和栏杆等章节中进行特别规定外，新版《设计规范》还首次增加了“避险车道”一章，对避险车道的设置原则、设置位置、平纵线形、长度、铺装材料和附属设施的设计进行了系统规定，提出“在连续下坡路段，应根据车辆组成、坡度、坡长、平曲线等公路线形和交通特征以及交通事故等因素，在货车因长时间连续制动而制动失效风险高的路段结合路侧环境确定是否设置避险车道以及具体设置位置。”

  

  避险车道
  

  对交通标志的设置，强调了设置位置的有效性，以缩短驾驶人的发现、判别和理解时间，为驾驶人的快速反应赢得宝贵时间。新版《设计规范》结合“十二五”国家科技支撑计划专题“国家公路网指路系统构建与升级关键技术研究”的成果和示范工程的实施效果，规定“除特殊情况外，交通标志应设置在公路前进方向的车行道上方或右侧。”对符合“交通量达到或接近设计通行能力或大型车辆所占比例很大，枢纽互通式立体交叉、形式复杂或出口间距较近的互通式立体交叉的出口指引标志，互通式立体交叉出口匝道为多车道，或左向出口”等条件的交通标志，规定支撑结构应采用悬臂式或门架式等悬空支撑方式。

  针对目前交通标线材料良莠不齐、鱼目混珠的问题，在新版《设计规范》中，明确提出“交通标线应采用反光标线，在交通标线正常使用年限内，交通标线的逆反射亮度系数应满足夜间视认性要求。”通过《设计规范》强调了交通标线反光性能耐久性的要求，旨在通过设计阶段的严格要求，确保交通标线生产单位和施工单位正视产品质量，在正常使用年限内确保夜间的视认性要求，以提高公路夜间安全保障能力。

  4、宽容性设计与无缝防护理念相结合，最大程度地降低交通事故严重程度。

  护栏作为一种路侧障碍物，并非设置得越多越好。国内外研究表明：保证一定宽度的净区可以使绝大多数驶出路外的车辆恢复正常行驶，因此对位于计算净区宽度范围内的各类行车障碍物，首先要通过去除计算净区宽度范围内的障碍物、重新设计障碍物，使障碍物不构成危害、将障碍物移至不易被驶出路外的车辆碰撞的位置、采取措施减少事故伤害等路侧安全处理措施来尽量满足计算净区宽度的要求，通过路侧的宽容性设计，尽量避免驾驶人由于自己的过失而付出生命的代价。新版《设计规范》提出了净区宽度的计算方法，对位于计算净区宽度范围内的行车障碍物，分类提出了处置措施；在计算净区宽度不能得到满足，而导致驶出路外产生的事故严重程度高于碰撞护栏的严重程度时，才考虑设置护栏。

  
  

  

  中央分隔带开口护栏
  

  根据“十一五”国家科技支撑计划重大项目课题三“国家高速公路安全和服务技术开发与工程应用示范”的研究成果，新版《设计规范》首次对中央分隔带活动护栏提出了防护等级的要求，规定“中央分隔带开口护栏防护等级宜与相邻路段保持一致。线形良好路段经论证可低于相邻路段1～2个等级，但高速公路中央分隔带开口护栏不得低于三（Am）级。”新版《设计规范》还首次增加了缓冲设施的设置规定，对未进行安全处理的位于公路计算净区宽度内的路侧护栏上游端部，提出了设置防撞垫或防撞端头的要求，对高速公路的互通立交主线分流端、匝道分流端等位置提出了设置防撞垫的要求。上述规定体现了高速公路无缝防护的理念，将与宽容性设计一起最大程度地降低交通事故的严重程度。

  

  防撞垫
  

  5、以事故风险分析为基础，科学量化护栏防护等级的选取原则，合理选取护栏形式。

  根据《公路护栏安全性能评价标准》（JTG B05-01-2013）的规定，护栏防护等级在原有五级的基础上，增加了两级高性能护栏（HB、HA级）和一级经济型护栏（C级）。新版《设计规范》采用事故风险分析理论提出了护栏各防护等级的选取原则，不再定性地提及“一般事故”、“重大事故”、“特大事故”，而是根据车辆驶出路外或进入对向车行道可能产生的事故严重程度等级，科学选取护栏防护等级，为进一步提高我国高等级公路的防护水平提供技术依据，为占我国总里程约75%的低等级公路提供了经济实用的防护保障，总体做到了“基本保障、按需调整”的防护等级选取方法。

  在选取护栏形式时，新版《设计规范》规定：路侧或中央分隔带护栏面距其防护的障碍物的距离，应大于护栏最大横向动态位移外延值（W）或车辆最大动态外倾当量值（VIn）。根据防护车型和障碍物的类型来选取护栏的变形值，可最大程度地保障被防护对象免受车辆碰撞；对于大型车辆所占比例较大的路段，新版《设计规范》规定，除位于冬季风雪较大的地区外，中央分隔带护栏宜使用混凝土护栏。这是从工程实践的角度做出的一个重要规定，对于中央分隔带土基比较松软、大型车辆较多的路段，可有效避免大型车辆穿越中央分隔带造成二次严重事故。

  03

  新版《设计细则》主要修订内容

  

  1、未雨绸缪，提出设计阶段应适当考虑公路建成通车后的养护和运营需求。

  公路在运营过程中，当路面技术指标低于规定值时，需要采取加铺、罩面等措施，使得部分交通安全设施，如护栏的高度、交通标志的高度等受到一定程度的影响，严重的会影响其使用功能。为避免公路养护和运营过程中可能会出现的交通安全设施性能下降等问题，新版《设计细则》在“总则”一章中规定，新建公路交通安全设施的设计宜考虑公路运营期间路基加宽、路面加铺、罩面、降雪等因素的影响，并采用一定的技术措施，如适当增加交通标志的高度；混凝土护栏可适当加高并采用单坡型；波形梁或缆索护栏立柱适当加长并预留连接孔，也可采用迫紧器抽换式混凝土基础的方式来安装立柱；在“护栏和栏杆”一章中，还具体提出了“应对运营需求和改扩建的技术措施”；在“附录”中，对某些形式的护栏，提出了应对养护和运营需求的设计示例。

  2、鼓励技术创新，提出在满足安全和使用功能的条件下，应积极推广使用可靠的新技术、新材料、新工艺、新产品。

  近年来，国内外公路交通安全设施领域的新技术、新材料、新工艺、新产品不断出现，为鼓励技术创新，通过技术进步促进交通安全水平的提高，新版《设计细则》在对待使用新技术、新材料、新工艺、新产品的态度上，由2006版的“积极而慎重”修改为“积极推广使用”，由于涉及公众的生命财产安全，因此本规定仍有一个前提，即任何新技术、新材料、新工艺、新产品首先需要满足安全和使用功能方面的要求，这样才具备推广普及的条件。

  新版《设计细则》本身就集中体现了2006年以来我国在公路交通安全研究领域取得的一些新成果，如“十一五”国家科技支撑计划重大项目“重特大道路交通事故综合预防与处置集成技术开发与示范应用”、“十二五”国家科技支撑计划重大项目“高速公路行车条件提升关键技术及装备研发”、交通运输部2013年度建设科技项目《高速公路波形梁护栏防撞能力提升改造技术研究》和广东省交通运输厅2014年度科研项目《A级波形梁护栏防护性能分析和新产品研发》、港珠澳大桥2009年专题研究成果“风对跨海长距离桥梁行车安全的影响及设计对策”等，经过试验验证、示范工程检验等，这些成果经梳理提炼已经纳入了《设计细则》。

  3、回归设计本质，为开展针对性设计提供技术支持。

  为提高设计人员的设计创作和创新能力，新版《设计细则》提出了公路交通安全设施的结构设计标准，对交通标志、护栏、防风栅、防雪栅、限高架等交通安全设施结构设计所采用的作用分类、代表值和作用效应组合进行了规定，以避免出现大量的结构复用设计和套用设计。

  考虑到我国交通安全设施产品的开发和生产实际状况，为避免重复开发、造成浪费，新版《设计细则》基于《公路护栏安全性能评价标准》（JTGB05-01-2013）和已有的实车碰撞试验，并参考国外发达国家的一些成熟技术，对2006版《设计细则》中的部分缆索护栏、波形梁护栏和混凝土护栏的结构进行了优化调整，补充完善了一些新的护栏形式和结构，如C级波形梁护栏、A级波形梁护栏、HB级波形梁护栏等，对隧道出入口路段护栏的过渡提供了处理方案，并就与交通标志、标线、视线诱导等设施的综合设置提供了具体示例。

  

  

  

  

  不同结构形式护栏
  

  由于设计项目所在位置的现场条件、边坡坡度、土基材料和压实度等多种因素的影响，不能完全采用新版《设计细则》中的一般结构构造时，需要进行适当变更。为解决这类常见的实际问题，新版《设计细则》依托交通运输部2013年度建设科技项目《高速公路波形梁护栏防撞能力提升改造技术研究》成果并参考了国外相关标准的规定，提出了由于路肩宽度、边坡坡度、土基材料和压实度等因素影响下护栏结构设计的变更方法。

  此外，结合“十一五”国家科技支撑计划重大项目课题二“山区公路网安全保障技术体系研究与示范工程”的研究成果，并根据调研结果和2006版《设计细则》实施以来的反馈意见，新版《设计细则》提出了采用屈服线理论的桥梁护栏试件设计方法，规定了桥梁护栏试件的基本构造、设计荷载、设计程序、桥面板悬臂设计等内容，为研发新的桥梁护栏提供了理论支撑。

  新版《设计规范》和《设计细则》以解决我国公路交通安全设施设计中存在的关键技术问题为重点，充分吸收了国内相关科研成果、工程经验，并借鉴了国外发达国家的先进技术和标准规范规定，所提出的措施紧密结合了我国公路运营环境的特征及发展趋势，并与国际标准相融合，主要技术指标与国外发达国家相比，处于国际先进行列。