本發(fā)明涉及道路交通附屬設(shè)施領(lǐng)域，尤其涉及一種公路彎道視錯(cuò)覺(jué)安全標(biāo)線裝置。

背景技術(shù)：

彎道是道路交通事故發(fā)生的主要路段。2014年，我國(guó)在彎道上的交通事故共70065起，達(dá)到了總事故數(shù)的35.60％。從事故的形態(tài)來(lái)看，車道偏離非正常車道時(shí)道路交通事故的主要致因之一，據(jù)道路交通事故的統(tǒng)計(jì)分析，在世界范圍內(nèi)大約有44％的汽車事故與車輛偏離正常車道行駛有關(guān)。在濕滑彎道上，更易發(fā)生交通事故，美國(guó)運(yùn)輸安全委員會(huì)和美國(guó)聯(lián)邦公路局研究指出：誤操作、路面設(shè)計(jì)不合理、輪胎與路面接觸區(qū)缺乏足夠的摩擦力是導(dǎo)致交通事故的主要因素，13.5％的重大交通事故和18.8％的交通事故在路面濕滑的情況下發(fā)生。

目前用于提高道路整體行車安全水平的控速方法有l(wèi)ed實(shí)時(shí)可變標(biāo)志提示、觸覺(jué)振動(dòng)減速標(biāo)線、視知覺(jué)縮減車道技術(shù)及有威懾作用的超速抓拍系統(tǒng)等。這些方法在控速方面各自存在缺陷，尤其在公路彎道處應(yīng)用不佳，主要原因包括價(jià)格昂貴，難以普及；道路改造對(duì)于特殊路段因地理地形條件的限制無(wú)法得到實(shí)施；立體視錯(cuò)覺(jué)標(biāo)線能夠引起駕駛員的警覺(jué)，但尺度過(guò)大易導(dǎo)致駕駛員易操作過(guò)急或者操作不當(dāng)，反而誘發(fā)交通事故；振動(dòng)減速標(biāo)線的振動(dòng)量級(jí)較低，對(duì)小車速度控制效果較為明顯，對(duì)大車控速效果較差?？偟膩?lái)說(shuō)，缺乏有效的低成本改善方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中缺乏有效的低成本減速標(biāo)志的缺陷，提供一種公路彎道視錯(cuò)覺(jué)安全標(biāo)線裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種公路彎道視錯(cuò)覺(jué)安全標(biāo)線裝置，設(shè)置在公路彎道位置，公路彎道包括彎道段以及進(jìn)入彎道前和離開(kāi)彎道后的直線段；該裝置包括減速限速標(biāo)志、彎道警告標(biāo)志、解除限速標(biāo)志和視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線；減速限速標(biāo)志和彎道警告標(biāo)志設(shè)置在直線段的上游位置，解除限速標(biāo)志設(shè)置在彎道段的下游位置，直行段和彎道段上均設(shè)置有視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線；設(shè)置在直線段內(nèi)的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線呈變間距排列，且間距逐漸減小，設(shè)置在彎道段的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線呈等間距排列。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的每條視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線設(shè)置的位置為：

第n+1個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的位置通過(guò)以下公式計(jì)算：

其中，a表示車輛減速度，△t表示經(jīng)過(guò)相鄰兩條紋的時(shí)間，ft表示，vo表示車輛初始速度，ft表示條紋頻率；

變間距排列設(shè)置的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的間距通過(guò)以下公式計(jì)算：

sn＝xn-xn-1

其中，x0表示第一個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的位置，取值為0，xn表示第n+1個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的位置，sn表示第n個(gè)和第n+1個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的間距。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的減速限速標(biāo)志和彎道警告標(biāo)志設(shè)置在進(jìn)入彎道前的直線段的上游80-120米的位置。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的解除限速標(biāo)志設(shè)置在彎道段的下游80-120米的位置。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的寬度為0.1米，長(zhǎng)度為0.2米，高度為0.1m，顏色為黃白色，形狀為立體矩形。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明的公路彎道視錯(cuò)覺(jué)安全標(biāo)線裝置，通過(guò)設(shè)置在車道兩側(cè)的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線，使駕駛員產(chǎn)生車道變窄的視錯(cuò)覺(jué)，防止車輛偏離車道，有效防止交通事故的發(fā)生；視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的條紋間距逐漸減小，有利于車輛平穩(wěn)降速，避免了車速劇烈變化帶來(lái)的安全隱患；且梳齒形標(biāo)線在彎道處的控速效果明顯優(yōu)于橫向標(biāo)線和豎向標(biāo)線，同時(shí)也有利于車道保持，防止車輛偏離車道。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的裝置設(shè)置位置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的減速條紋間距示意圖；

圖3是黃白標(biāo)線的顏色與尺寸；

圖中，1-減速限速標(biāo)志與彎道警告標(biāo)志設(shè)置點(diǎn)，2-變間距的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線，3-等間距的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線，4-解除限速標(biāo)志設(shè)置點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的公路彎道視錯(cuò)覺(jué)安全標(biāo)線裝置，設(shè)置在公路彎道位置，公路彎道包括彎道段以及進(jìn)入彎道前和離開(kāi)彎道后的直線段；該裝置包括減速限速標(biāo)志、彎道警告標(biāo)志、解除限速標(biāo)志和視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線；減速限速標(biāo)志和彎道警告標(biāo)志設(shè)置在直線段的上游位置，解除限速標(biāo)志設(shè)置在彎道段的下游位置，直行段和彎道段上均設(shè)置有視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線；設(shè)置在直線段內(nèi)的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線呈變間距排列，且間距逐漸減小，設(shè)置在彎道段的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線呈等間距排列。

每條視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線設(shè)置的位置為：

第n+1個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的位置通過(guò)以下公式計(jì)算：

其中，a表示車輛減速度，vo表示車輛初始速度，△t表示經(jīng)過(guò)相鄰兩條紋的時(shí)間，ft表示條紋頻率；

直線段變間距排列設(shè)置的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的間距通過(guò)以下公式計(jì)算：

sn＝xn-xn-1

其中，x0表示第一個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的位置，取值為0，xn表示第n+1個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的位置，sn表示第n個(gè)和第n+1個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的間距。

在彎道上標(biāo)線固定間距2.5m，使駕駛員之間速度感知的差異達(dá)到最小，即不同特性駕駛員均能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)乃俣雀吖?，從而主?dòng)控制車速。

減速限速標(biāo)志和彎道警告標(biāo)志設(shè)置在進(jìn)入彎道前的直線段的上游80-120米的位置。

解除限速標(biāo)志設(shè)置在彎道段的下游80-120米的位置。

視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的寬度為0.1米，長(zhǎng)度為0.2米，高度為0.1m顏色為黃白色，形狀為立體矩形。

在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例中，在公路彎道路面設(shè)置梳齒形條紋，對(duì)條紋尺寸和間距進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，提高駕駛員速度感知能力，產(chǎn)生車速過(guò)快的視錯(cuò)覺(jué)，從而采取減速措施，使車速控制在合理范圍內(nèi)，同時(shí)防止車輛駛離車道，改善公路彎道的安全性。

公路彎道視錯(cuò)覺(jué)減速標(biāo)線設(shè)計(jì)方法，在距離彎道zh點(diǎn)100米處設(shè)置減速限速標(biāo)志與彎道警告標(biāo)志，提醒駕駛員進(jìn)入彎道，注意減速，同時(shí)在zh點(diǎn)上游100m開(kāi)始設(shè)置路面視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線，間距逐漸減小，單個(gè)標(biāo)線為寬度0.1m、長(zhǎng)度0.2m，高度為0.1m的立體矩形，沿車道線排列呈梳齒形、顏色為黃白色，其中每條標(biāo)線的設(shè)置間距由直線段選定點(diǎn)的地點(diǎn)車速確定，從zh點(diǎn)到hz點(diǎn)條紋間距固定不變，梳齒形標(biāo)線結(jié)束位置為hz點(diǎn)，在hz點(diǎn)下游100m處設(shè)置解除限速標(biāo)志。對(duì)于不同公路彎道的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)當(dāng)考慮車輛在直線段與彎道的實(shí)際車速，如果彎道前直線段的實(shí)際行駛速度與彎道限速值相差較大，則應(yīng)在進(jìn)入彎道前設(shè)置介于兩速度值之間的減速提示標(biāo)志和限速過(guò)渡標(biāo)志，確保車輛平穩(wěn)降速，避免車輛突然降速所產(chǎn)生的安全隱患。

每條梳齒形標(biāo)線的鋪裝位置可以通過(guò)下式確定：

第n+1個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的位置通過(guò)以下公式計(jì)算：

其中，a表示，vo表示，ft表示；

變間距排列設(shè)置的視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的間距通過(guò)以下公式計(jì)算：

sn＝xn-xn-1(3)

其中，x0表示第一個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的位置，取值為0，xn表示第n+1個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的位置，sn表示第n個(gè)和第n+1個(gè)視錯(cuò)覺(jué)梳齒形標(biāo)線的間距，如圖1和圖2所示。

公路彎道路面漸變段減速條紋設(shè)置間距值的計(jì)算，根據(jù)使相鄰兩條紋的間距沿車輛行駛方向逐漸減小，利用行駛車輛通過(guò)各條紋時(shí)產(chǎn)生的速度過(guò)快的視錯(cuò)覺(jué)，促使駕駛員在進(jìn)入彎道前主動(dòng)采取降低行駛速度。

為了計(jì)算減速條紋的設(shè)置間距，需要確定路段初速度、目標(biāo)速度、車輛減速度、條紋的邊緣率(時(shí)間頻率)。路段初速度可以認(rèn)為是車輛進(jìn)入直線段減速區(qū)域的初速度，或該路段的限制車速。目標(biāo)車速可認(rèn)為是利用減速條紋的設(shè)置希望駕駛員通過(guò)公路彎道時(shí)的采用的行駛速度，是一個(gè)較低的車速，通常認(rèn)為是車輛進(jìn)入彎道的建議車速。

對(duì)于車輛在公路彎道的減速度，一般來(lái)說(shuō)減速度越小，實(shí)現(xiàn)預(yù)定減速效果所需的路面減速條紋段越長(zhǎng)，相應(yīng)地路面施工工作量越大；減速度越大，車內(nèi)乘客的舒適性越差。綜合考慮到乘客的舒適性及路面施工情況，取車輛減速度為-3m/s2。研究表明，時(shí)間頻率在4～16hz時(shí)駕駛員對(duì)車速產(chǎn)生高估，在彎道上固定間距2.5m，使駕駛員之間速度感知的差異達(dá)到最小，即不同特性駕駛員均能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)乃俣雀吖?，從而主?dòng)控制車速。

參照式(1)、(2)和(3)計(jì)算出試驗(yàn)公路彎道路段條紋設(shè)置的位置、車輛通過(guò)的速度以及相鄰條紋的間距。

本發(fā)明的有益效果：

1、梳齒形標(biāo)線位于車道兩側(cè)，使駕駛員產(chǎn)生車道變窄的視錯(cuò)覺(jué)，防止車輛偏離車道，有效防止交通事故的發(fā)生。

2、梳齒形標(biāo)線條紋間距逐漸減小，有利于車輛平穩(wěn)降速，避免了車速劇烈變化帶來(lái)的安全隱患；

3、梳齒形標(biāo)線在彎道處的控速效果明顯優(yōu)于橫向標(biāo)線和豎向標(biāo)線，同時(shí)也有利于車道保持，防止車輛偏離車道；且黃白色標(biāo)線的視認(rèn)效果優(yōu)于單一的綠色、藍(lán)色和黃色，有效提高公路彎道的安全性。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。