一种公路弯道视错觉安全标线装置的制作方法

本发明涉及道路交通附属设施领域，尤其涉及一种公路弯道视错觉安全标线装置。

背景技术：

弯道是道路交通事故发生的主要路段。2014年，我国在弯道上的交通事故共70065起，达到了总事故数的35.60％。从事故的形态来看，车道偏离非正常车道时道路交通事故的主要致因之一，据道路交通事故的统计分析，在世界范围内大约有44％的汽车事故与车辆偏离正常车道行驶有关。在湿滑弯道上，更易发生交通事故，美国运输安全委员会和美国联邦公路局研究指出：误操作、路面设计不合理、轮胎与路面接触区缺乏足够的摩擦力是导致交通事故的主要因素，13.5％的重大交通事故和18.8％的交通事故在路面湿滑的情况下发生。

目前用于提高道路整体行车安全水平的控速方法有led实时可变标志提示、触觉振动减速标线、视知觉缩减车道技术及有威慑作用的超速抓拍系统等。这些方法在控速方面各自存在缺陷，尤其在公路弯道处应用不佳，主要原因包括价格昂贵，难以普及；道路改造对于特殊路段因地理地形条件的限制无法得到实施；立体视错觉标线能够引起驾驶员的警觉，但尺度过大易导致驾驶员易操作过急或者操作不当，反而诱发交通事故；振动减速标线的振动量级较低，对小车速度控制效果较为明显，对大车控速效果较差。总的来说，缺乏有效的低成本改善方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中缺乏有效的低成本减速标志的缺陷，提供一种公路弯道视错觉安全标线装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种公路弯道视错觉安全标线装置，设置在公路弯道位置，公路弯道包括弯道段以及进入弯道前和离开弯道后的直线段；该装置包括减速限速标志、弯道警告标志、解除限速标志和视错觉梳齿形标线；减速限速标志和弯道警告标志设置在直线段的上游位置，解除限速标志设置在弯道段的下游位置，直行段和弯道段上均设置有视错觉梳齿形标线；设置在直线段内的视错觉梳齿形标线呈变间距排列，且间距逐渐减小，设置在弯道段的视错觉梳齿形标线呈等间距排列。

进一步地，本发明的每条视错觉梳齿形标线设置的位置为：

第n+1个视错觉梳齿形标线的位置通过以下公式计算：

其中，a表示车辆减速度，△t表示经过相邻两条纹的时间，ft表示，vo表示车辆初始速度，ft表示条纹频率；

变间距排列设置的视错觉梳齿形标线的间距通过以下公式计算：

sn＝xn-xn-1

其中，x0表示第一个视错觉梳齿形标线的位置，取值为0，xn表示第n+1个视错觉梳齿形标线的位置，sn表示第n个和第n+1个视错觉梳齿形标线的间距。

进一步地，本发明的减速限速标志和弯道警告标志设置在进入弯道前的直线段的上游80-120米的位置。

进一步地，本发明的解除限速标志设置在弯道段的下游80-120米的位置。

进一步地，本发明的视错觉梳齿形标线的宽度为0.1米，长度为0.2米，高度为0.1m，颜色为黄白色，形状为立体矩形。

本发明产生的有益效果是：本发明的公路弯道视错觉安全标线装置，通过设置在车道两侧的视错觉梳齿形标线，使驾驶员产生车道变窄的视错觉，防止车辆偏离车道，有效防止交通事故的发生；视错觉梳齿形标线的条纹间距逐渐减小，有利于车辆平稳降速，避免了车速剧烈变化带来的安全隐患；且梳齿形标线在弯道处的控速效果明显优于横向标线和竖向标线，同时也有利于车道保持，防止车辆偏离车道。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的装置设置位置结构示意图；

图2是本发明实施例的减速条纹间距示意图；

图3是黄白标线的颜色与尺寸；

图中，1-减速限速标志与弯道警告标志设置点，2-变间距的视错觉梳齿形标线，3-等间距的视错觉梳齿形标线，4-解除限速标志设置点。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的公路弯道视错觉安全标线装置，设置在公路弯道位置，公路弯道包括弯道段以及进入弯道前和离开弯道后的直线段；该装置包括减速限速标志、弯道警告标志、解除限速标志和视错觉梳齿形标线；减速限速标志和弯道警告标志设置在直线段的上游位置，解除限速标志设置在弯道段的下游位置，直行段和弯道段上均设置有视错觉梳齿形标线；设置在直线段内的视错觉梳齿形标线呈变间距排列，且间距逐渐减小，设置在弯道段的视错觉梳齿形标线呈等间距排列。

每条视错觉梳齿形标线设置的位置为：

第n+1个视错觉梳齿形标线的位置通过以下公式计算：

其中，a表示车辆减速度，vo表示车辆初始速度，△t表示经过相邻两条纹的时间，ft表示条纹频率；

直线段变间距排列设置的视错觉梳齿形标线的间距通过以下公式计算：

sn＝xn-xn-1

其中，x0表示第一个视错觉梳齿形标线的位置，取值为0，xn表示第n+1个视错觉梳齿形标线的位置，sn表示第n个和第n+1个视错觉梳齿形标线的间距。

在弯道上标线固定间距2.5m，使驾驶员之间速度感知的差异达到最小，即不同特性驾驶员均能产生适当的速度高估，从而主动控制车速。

减速限速标志和弯道警告标志设置在进入弯道前的直线段的上游80-120米的位置。

解除限速标志设置在弯道段的下游80-120米的位置。

视错觉梳齿形标线的宽度为0.1米，长度为0.2米，高度为0.1m颜色为黄白色，形状为立体矩形。

在本发明的另一个具体实施例中，在公路弯道路面设置梳齿形条纹，对条纹尺寸和间距进行组合设计，提高驾驶员速度感知能力，产生车速过快的视错觉，从而采取减速措施，使车速控制在合理范围内，同时防止车辆驶离车道，改善公路弯道的安全性。

公路弯道视错觉减速标线设计方法，在距离弯道zh点100米处设置减速限速标志与弯道警告标志，提醒驾驶员进入弯道，注意减速，同时在zh点上游100m开始设置路面视错觉梳齿形标线，间距逐渐减小，单个标线为宽度0.1m、长度0.2m，高度为0.1m的立体矩形，沿车道线排列呈梳齿形、颜色为黄白色，其中每条标线的设置间距由直线段选定点的地点车速确定，从zh点到hz点条纹间距固定不变，梳齿形标线结束位置为hz点，在hz点下游100m处设置解除限速标志。对于不同公路弯道的设计方案，应当考虑车辆在直线段与弯道的实际车速，如果弯道前直线段的实际行驶速度与弯道限速值相差较大，则应在进入弯道前设置介于两速度值之间的减速提示标志和限速过渡标志，确保车辆平稳降速，避免车辆突然降速所产生的安全隐患。

每条梳齿形标线的铺装位置可以通过下式确定：

第n+1个视错觉梳齿形标线的位置通过以下公式计算：

其中，a表示，vo表示，ft表示；

变间距排列设置的视错觉梳齿形标线的间距通过以下公式计算：

sn＝xn-xn-1(3)

其中，x0表示第一个视错觉梳齿形标线的位置，取值为0，xn表示第n+1个视错觉梳齿形标线的位置，sn表示第n个和第n+1个视错觉梳齿形标线的间距，如图1和图2所示。

公路弯道路面渐变段减速条纹设置间距值的计算，根据使相邻两条纹的间距沿车辆行驶方向逐渐减小，利用行驶车辆通过各条纹时产生的速度过快的视错觉，促使驾驶员在进入弯道前主动采取降低行驶速度。

为了计算减速条纹的设置间距，需要确定路段初速度、目标速度、车辆减速度、条纹的边缘率(时间频率)。路段初速度可以认为是车辆进入直线段减速区域的初速度，或该路段的限制车速。目标车速可认为是利用减速条纹的设置希望驾驶员通过公路弯道时的采用的行驶速度，是一个较低的车速，通常认为是车辆进入弯道的建议车速。

对于车辆在公路弯道的减速度，一般来说减速度越小，实现预定减速效果所需的路面减速条纹段越长，相应地路面施工工作量越大；减速度越大，车内乘客的舒适性越差。综合考虑到乘客的舒适性及路面施工情况，取车辆减速度为-3m/s2。研究表明，时间频率在4～16hz时驾驶员对车速产生高估，在弯道上固定间距2.5m，使驾驶员之间速度感知的差异达到最小，即不同特性驾驶员均能产生适当的速度高估，从而主动控制车速。

参照式(1)、(2)和(3)计算出试验公路弯道路段条纹设置的位置、车辆通过的速度以及相邻条纹的间距。

本发明的有益效果：

1、梳齿形标线位于车道两侧，使驾驶员产生车道变窄的视错觉，防止车辆偏离车道，有效防止交通事故的发生。

2、梳齿形标线条纹间距逐渐减小，有利于车辆平稳降速，避免了车速剧烈变化带来的安全隐患；

3、梳齿形标线在弯道处的控速效果明显优于横向标线和竖向标线，同时也有利于车道保持，防止车辆偏离车道；且黄白色标线的视认效果优于单一的绿色、蓝色和黄色，有效提高公路弯道的安全性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。