——对摩托车友来电来函咨询问题的回复
文/中交第一公路勘察设计研究院 郭腾峰
本文上接:
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高速公路具备通行摩托车的条件吗?
有车友追问,即便高速公路设计时未考虑摩托车,但高速公路本身是否具备摩托车通行的实际条件呢?高速公路适合摩托车通行吗?这个问题需要结合高速公路的实际通行条件,从多个方面进行具体分析。
1) 道路几何条件
为了保证汽车高速行驶,我国高速公路统一采用3.5~3.75m的车道宽度,采用大于250m(通常远大于250m)的弯道半径;最大纵坡不超过5%,平均纵坡一般在2~3%之间;同时,在弯道路段还通过设置路拱横坡过渡(超高)来抵消离心力的作用,使得弯道行驶更平稳、舒适……
由于摩托车自身的特性、特点(车体小、转向灵活、加速性能好),摩托车在高速行驶时对道路几何条件的需要均明显小于汽车(例如:车道宽度、转弯半径、纵坡等)。因此,从道路几何条件角度,高速公路线形指标高、视线视距条件好,没有横向交通干扰…..完全能够满足摩托车高速通行的需要,甚至可以说“绰绰有余”!
▲图片来自网络
2) 荷载条件
尽管一些大排量的摩托车很重,总质量可以达到200~360kg,但相对于汽车(一台小客车总质量约2吨,一辆六轴铰接列车的车货总质量49吨)而言,摩托车的总质量很小。从高速公路路面、桥梁以及其他构造物设计荷载、轴载方面考虑,摩托车的荷载影响可以忽略。即在荷载条件方面,高速公路完全可以支持摩托车通行。
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3) 通行速度条件
我国高速公路的正常通行速度为80~120公里/小时。虽然,城市中数量最多、最常见是轻型摩托车,它们的最高速度一般不超过90公里/小时;但对进入高速公路有需求的、主要是占比相对较小的中、大排量摩托车。一般情况下,排量在250cc及以上的摩托车,都可以轻松满足高速公路最低速度(60公里/小时)要求,而排量在400cc以上的摩托车,要保持《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》要求的80公里/小时速度巡航会觉得挺“憋屈”。所以,在高速公路通行速度条件上,占比最多的小排量摩托车不适合,但占比较小的大排量摩托车完全不存在问题。
根据高速公路速度一致性原则,笔者认为,当允许摩托车进入高速公路时,应推荐其采用与其他车辆相同的速度(80~120公里/小时)通行,而不应限制速度在80公里/小时以下。这样,反倒造成同向车辆间速度差增大、频繁超车等不利因素。
4) 停车视距条件
高速公路设计不仅要让汽车“跑得快”,还要保证遇到突发或紧急情况时,能够安全“停得下”。为此,《公路标准》要求高速公路设计应满足控制性指标——“停车视距”。所谓“停车视距”,就是道路设计要保证驾驶员前方视线的最小长度,使驾驶员能够及时发现前方路面上0.1米高度的障碍物,并采取制动措施安全停车。如:设计速度80公里/小时时,停车视距要求为160米。而影响停车视距指标最大的因素是车辆制动距离。
根据相关制造试验标准,虽然汽车与摩托车制动性能试验、测试的原理、方法大致相同,但在制动性能要求上,摩托车略低于汽车(小客车)。即在相同速度等条件下,摩托车的制动距离略大于普通小客车。具体表现在,汽车制动减速度的要求为大于6.2m/s²,而摩托车要求为大于5.8m/s²(高速试验)和大于5.1m/s²(低速试验)。在50km/h速度下,汽车制动距离要求应小于19m,而摩托车的制动距离要求应小于24m。
这是否意味着高速公路的停车视距不适用摩托车呢?据笔者了解,高速公路停车视距指标并没有简单按照车辆制动性能来推算,而是综合考虑“人、车、路”各自因素和特点,最终选择以驾驶人感觉舒适、且各种类型路面都能提供的制动减速度(3.4m/s²)来计算制动距离。而该制动减速度,既能满足汽车性能条件,也能够满足摩托车的基本制动性能。
所以,在停车视距条件上,高速公路应该能够满足摩托车在干燥路面工况下的制动需求。对潮湿路面工况条件,下文将会讨论。
▲图片来自网络
5) 路面工况条件(路面状态)
为了保证高速公路适应更多的天气和路面条件,高速公路选择相对不利的——“潮湿状态”作为工程设计的路面工况条件。即高速公路不仅能够在干燥路面条件下正常通行,而且还能够在小雨或雨后路面潮湿的状态下高速、安全通行。通常,在干燥状态下,路面能够提供的摩阻系数(或称为“路面附着系数”)在0.7左右,而潮湿状态时路面的摩阻系数会下降到0.29~0.4左右。
由于汽车四轮行驶、且轮胎接触面积较大,在路面潮湿状态下,仍然能够保持高速行驶过程中良好的循迹能力和安全的制动距离,保持80~120公里/小时速度过弯也不会偏离车道。但潮湿路面对摩托车来说就有问题了。由于两轮着地、轮胎接触面积小等原因,摩托车在潮湿路面下制动性能和制动稳定性均会严重降低,同时还必须大幅度降低速度。这也是很多摩托车友雨天、甚至阴天不出车的原因。
以上分析、讨论说明,摩托车不能完全适应高速公路正常运营的路面工况条件,即在路面潮湿状态下摩托车不能高速、安全通行。
注:路面积水、积雪、结冰等情况,不属于高速公路设计、运营的正常工况条件。例如,当路面出现积雪、结冰情况时,高速公路通常应该封闭,待冰雪清除之后再开放交通。
▲图片来自网络
6) 安全防护条件
高速公路在中央分隔带、路基边缘等位置上,根据路侧安全条件设置有一定高度、强度的护栏。这些护栏多为钢筋混凝土或金属结构,它们的作用包括:在车辆偏离车道、小角度撞击时,将车辆导向回路面(导向功能);在车辆意外冲出路外时,发挥防护和缓冲功能,最大限度减小事故危害等。
但据笔者了解,高速公路护栏设计均以汽车为试验和防护对象,并未考虑摩托车碰撞事故特点。当发生摩托车碰撞时,护栏通常不仅不能发挥上述积极作用,反而会让事故伤害更大、更严重。因为在高速状态下,任何碰撞和外力作用对摩托车都极其危险,都可能对驾乘人员造成严重伤害。而在相同速度碰撞中,汽车车体(包括车头碰撞溃缩结构、安全气囊、安全带等)首先会对司乘人员形成一道安全保护。
▲波形梁护栏。图片来自网络
▲钢筋混凝土护栏。图片来自网络
7) 通行距离条件
前文提到,为了使得高速公路网整体运行效率更高,高速公路规划、设计的目标——重点在于解决“大交通量、长距离、快速过境”的客货运输需求。尽管,平均50公里就会设置高速服务区、休息区等设施,但高速公路总体规划、设计的通行距离一般在百公里以上,甚至数百、上千公里。因此,在高速公路出行时,连续驾车几个小时、甚至十几个小时是普遍现象。而如此长时间的驾驶,即使汽车驾驶员都会觉得疲惫,何况摩托车的驾驶负荷(度)明显大于汽车。
摩托车的行驶特性决定了其在操控技巧性、驾驶体验方面明显优于汽车,但同时也决定了摩托车的驾驶负荷较大。在高速行驶中,驾驶员不仅要双手操控车辆(支撑身体),长时间保持一个身体姿态,还需要全程高度集中注意力,观察前方路面状况。例如:为了抵消弯道上向外的离心力作用,在高速过弯时驾驶员必须要操控车身适度向内侧倾斜。如果这时车轮蹍到一颗小石子,就可能马上导致事故、翻车。比较而言,汽车驾驶员要轻松得多,路面上一颗石子可能根本无需关注。
所以,摩托车更适合于短距离出行,不适应高速公路设计的“长距离、快速过境”性质的出行条件。
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8) 管理与服务条件
管理与服务设施是保障高速公路畅通、安全的重要条件。据笔者了解,为了及时掌握高速公路通行状态,我国高速公路监控管理系统已经几乎覆盖所有高速公路路段,但这些系统并不能完全检测、识别摩托车。同样,已经实现全国联网的ETC收费系统,也同样不能完全识别、适应摩托车的通行需要。
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小结
通过对以上高速公路实际通行条件的分析、讨论,可以得到以下结论:
一方面,我国高速公路在几何条件、荷载标准、停车视距等实际条件方面,能够满足摩托车在干燥路面工况下的行驶特性(包括行驶速度、加减速性能、制动性能等)和需求。
另一方面,摩托车不能完全适应高速公路正常运营的路面工况条件,即在路面潮湿的状态下,摩托车也不适合通行于高速公路;高速公路护栏等安全防护设计未考虑摩托车碰撞特点,通常不能发挥积极作用,反而会让事故伤害更大、更严重;摩托车更适合于短距离出行,不适应高速公路设计的长距离、快速过境性质的出行条件;如果高速公路通行摩托车,就需要对现有的管理与服务设施、以及相关软件系统进行系统性改造、升级。
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