JTGT F83-01-2004 高速公路護欄安全性能評價標準

中華人民共和國推薦性行業(yè)標準JTG/TF83-01—2004中華人民共和國交通部發(fā)布TheEvaluationSpecificationforHighw性能以及新的結構形式的護欄，應該通過何種試驗進行檢驗均沒有相應的執(zhí)行標準。特本標準的制訂原則是以我國高速公路運行實際情況的調研資料為基礎，以實車碰撞過各方多次討論、召開專家論證會而最終確定了碰撞條件。評價要素和指標是通過十幾本標準界定了與護欄安全性能評價相關的名詞術語，規(guī)定了高速公路護欄實車碰撞執(zhí)行過程中，將發(fā)現(xiàn)的問題和意見函告交通部公路科學研究所(地址：北京市西土城路8 2名詞術語 23護欄實車碰撞試驗條件 44護欄碰撞試驗一般規(guī)定 54.1試驗場地 54.2護欄試驗段 54.3試驗車輛 64.4車輛加速 64.5試驗儀器 74.6試驗時的安全防護 75實車碰撞試驗數(shù)據(jù)測試及數(shù)據(jù)分析 85.1試驗數(shù)據(jù)測試項目 85.2圖像采集 85.3數(shù)據(jù)采集 95.4數(shù)據(jù)及圖像分析 6護欄防撞性能評價標準 附錄A試驗記錄格式 附錄B本標準用詞說明 附件高速公路護欄安全性能評價標準(JTG/TF83-01—2004)條文說明 1總則 2名詞術語 3護欄實車碰撞試驗條件 204護欄碰撞試驗一般規(guī)定 285實車碰撞試驗數(shù)據(jù)測試及數(shù)據(jù)分析 306護欄防撞性能評價標準 2.0.1護欄的安全性能實際碰撞點前6m以內所測定的試驗車輛實際行駛速度。車輛與護欄發(fā)生碰撞時最先瞬間接觸點。試驗車輛分為小型客車和大型車輛(包括大客車和大貨車)。小型客車的碰撞試驗主要測試車內乘員的安全保護和碰撞后的運行軌跡，車輛噸位為1.5t;大型車輛的碰撞試驗碰撞速度根據(jù)車型選擇分為小型客車100km/h、大型貨車60km/h、大型客車80k根據(jù)道路路側的危險程度和防護對象不同，將高速公路護欄按照防撞性能分別按下列試驗條件試驗。護欄等級劃分的具體內容按照《高速公路交通安全設施設計及施工技術規(guī)范》(JTJ074)的相關條款執(zhí)行。護欄實車碰撞試驗條件車輛質量(t)碰撞車速(km/h)碰撞角度()碰撞能量(kJ)123456特殊設計護欄；需要特殊設計的公路，如集裝箱占有率相當高、跨越非常重要等級高、繁忙的河道，干線高速鐵路)等，各項指標可根據(jù)公路設計的實3.0.5試驗指標允許偏差(如表3.0.5)車輛質量(t)質量偏差(kg)試驗車速(km/h)速度偏差(km/h)試驗角度(0)角度偏差()54護欄碰撞試驗一般規(guī)定4.1.1試驗場地應寬闊平坦，加速跑道應使試驗車輛加速后達到標準要求的車速并滿場的長度從碰撞點起不應小于50m。4.1.2在護欄碰撞點附近的內側路面上及護欄的外側應能設置可供進行圖像采集的4.1.3實車足尺護欄碰撞試驗不得在專用實車碰撞試驗場以外的場所進行。剛性護欄試驗段的安裝長度不應小于40m,護欄的碰撞點后方的護欄長度不得小于10m;對于半剛性護欄和柔性護欄試驗段的安裝長度不應小于70m,護欄的碰撞點后方的護欄長度不得小于20m,同時護欄起始點應采取雙道鋼絲繩固定，鋼絲繩的直徑應大于16mm,半剛性護欄端頭固定鋼絲繩預緊力為不小于100kg,柔性護欄端頭固定鋼絲繩預緊力根據(jù)設計情況具體設定。鋼絲繩的另一端的固定可承受5t以上的力不會松動。護欄的安裝示意圖見圖4.2.1。4.2.2護欄在試驗前應根據(jù)圖紙對其幾何參數(shù)、技術要求等對試樣進行詳細的檢查，并登記在記錄表中(見附錄A)。4.2.3廠家應提供護欄的圖樣及技術要求、應用范圍等。如果已經進行相關的材料特4.2.4護欄試驗段的現(xiàn)場安裝按照《高速公路交通安全設施設計及施工技術規(guī)范》 高速公路護欄安全性能評價標準(JTG/TF83-01—2004)6駛出角度年理論磁擅點車輛行駛方向車輛中心線實際碰擅點固定端點圖4.2.1護欄的安裝示意圖4.3試驗車輛4.3.1試驗車輛應保證車輛的總成完整，行駛系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等性能應完4.3.3試驗車輛應在頂部及側面貼有用于攝像分析的標志點及標尺。照汽車生產廠商提供的測試數(shù)據(jù)記錄。4.4.1用適當?shù)姆椒ㄊ乖囼炣囘_到標準規(guī)定的試驗車速，并應有10m以上的速度穩(wěn)定74.4.2試驗車輛在加速和運行過程中轉向器應處于自由狀態(tài)，不得進行鎖制，并且保證在試驗的全過程中不受到任何外力干涉造成車輛意外偏離方向。4.4.3試驗過程中車輛的制動器踏板應處于自由狀態(tài)，并保證在試驗過程中不會受到撞過程中完全處于自由狀態(tài)。4.6.1實車足尺護欄碰撞試驗場應明確規(guī)定非安全區(qū)域，試驗時應有專職人員進行安全巡視。試驗過程中任何無關人員不得進入試驗現(xiàn)場。4.6.2試驗儀器設備應設置在安全區(qū)域，并應進行遮擋，防止被車輛碰撞碎片擊中。4.6.3試驗過程中所有試驗人員必須戴安全帽。85實車碰撞試驗數(shù)據(jù)測試及數(shù)據(jù)分析5.1試驗數(shù)據(jù)測試項目5.1.4假人頭部性能指標(推薦測試項目)。5.1.5假人胸部性能指標(推薦測試項目)。5.1.6假人腿部性能指標(推薦測試項目)。5.1.7試驗車輛的車體三方向加速度。5.1.8碰撞后車輛的運行軌跡。5.1.9護欄最大動態(tài)變形量的測量。5.2.1應在護欄碰撞點附近的內側路面上及護欄的外側設置可供采集數(shù)據(jù)的標準線護欄碰撞的全過程，攝像機的拍攝速度最低不得低于200幅/秒。形平行方向的攝像機記錄護欄的最大動態(tài)變形量。95.2.4攝像機的設置應確保人員和設備的安全。1車輛的碰撞速度測量裝置的視值誤差不得低于±1%。2所測得的實際碰撞速度的速度誤差應符合本標準表3.0.5中的規(guī)定。2碰撞角度：記錄碰撞開始瞬時的一幅畫面，畫面上車輛的對稱中軸線與護欄形成3所測得的實際碰撞角度的角度誤差應符合本標準表3.0.5中的規(guī)定。記錄碰撞后車輛駛離護欄瞬時的一幅畫面，畫面上車輛的對稱中軸線與護欄形成的4假人安裝好后系好安全帶。5.3.5車體所受加速度的測量5.3.6護欄最大動態(tài)變形量的測量后應將護欄最大動態(tài)變形位置區(qū)域的圖像全部打印出來，根據(jù)標準點的比例計算每一幅圖像的護欄動態(tài)變形量，最終得出護欄最大動態(tài)變形量。同時可采用在護欄最大動態(tài)變形位置區(qū)域設置固定標準間距標志桿，根據(jù)碰撞過程中護欄與標志桿的實際接觸點測定的試驗數(shù)據(jù)丟失。試驗后還應記錄護欄的最大殘留變形量。5.4數(shù)據(jù)及圖像分析能指標HPC≤1000;假人胸部性能指標THPC≤75mm;假人腿部性能指標FPC≤10kN。試驗時如果不具備安裝假人等測試設備的條件，可以用車體加速度作為車內乘員安個方向加速度數(shù)值均小于或等于20g時，不會對車內乘員造成嚴重傷害。象是不允許發(fā)生的。車輛發(fā)生二次事故，造成更嚴重的事故。車輛碰撞后的駛出角度小于碰撞角度的60%控制車輛，避免二次事故。同時也可以通過觀測車輛的運行軌跡即以碰撞點為基準點，20m的距離之內不駛入相臨車道作為評判原則。寸各有不同。對于路側護欄規(guī)定護欄最大動態(tài)變形量，目的是避免車輛翻出路外。根據(jù)路外。而大型車輛的車寬基本在2.4m以上，因此1.2m是護欄最大動態(tài)變形量的極限位置。對于沒有明溝的中央隔離帶護欄與路側護欄相比，護欄最大動態(tài)變形量的限制可以6.0.1每一種等級的各種形式護欄均應根據(jù)應用路段，按照評價等級相應的車輛總質6.0.3護欄應能夠有效地阻擋車輛并對車輛進行導向，禁止車輛任何形式的穿越、翻6.0.4護欄應有良好的導向性能，車輛碰撞后的駛出角度應小于碰撞角度的60%。侵入駕駛室內及阻擋駕駛員的視線。剛性護欄最大動態(tài)變形量小于或等于10cm;半剛性三波梁護欄最大動態(tài)變形量小于或等于75cm;半剛性雙波梁護欄最大動態(tài)變形量小于或等于100cm;柔性護欄可根據(jù)其安裝位置參照半剛性護欄最大動態(tài)變形量的指標。6.0.8以上評價要素的每一條款應滿足標準要求，其中任何一條不符合本標準的規(guī)車輛長度L(m)車輛自重(t)車輛寬度B(m)車輛總重(t)幾何尺寸(mm)幾何尺寸(mm)幾何尺寸(mm)立柱埋置深度(m)立柱間距(m)(立柱埋于土中)(立柱埋于混凝土中)設定碰撞速度(km/h)設定碰撞角度()假人頭部(x9.8m/s2)車輛駛出角度()形式等相關內容應做詳細記錄。附錄B本標準用詞說明附件1.0.1隨著高速公路在我國的不斷發(fā)展，對于高速公路上的交通安全設施——護欄，提出了更高的技術要求。制訂本標準就是要從我國的具體國情出發(fā)，針對道路交通的發(fā)1.0.2鑒于我國目前公路交通的實際水平和經濟技術條件，本標準規(guī)定的評價方法及評價要素，適用于高速公路和高速公路橋梁護欄。其他公路的護欄及安全設施可根據(jù)實1.0.3隨著交通安全理念的不斷增強，充分體現(xiàn)以人為本的原則，避免高速公路上重護欄兼顧安全性能和防撞性能。對于同一種結構形式的護欄進行多次試驗時，每一次試驗應盡可能選用同一種車型1.0.4本標準中采用了一些國際標準、國家標準和行業(yè)標準的內容，這些標準中對于2.0.1護欄的安全性能是發(fā)生碰撞事故時，通過護欄的整體防護及使車輛正確導向，保證碰撞車輛車內乘員安全的一種綜合性能。2.0.2護欄的防撞性能是大型車輛與護欄發(fā)生碰撞時，避免車輛沖出或翻出路外或橋2.0.3護欄的導向性能同樣是護欄的安全性能的另一種表現(xiàn)形式。2.0.4由于實際碰撞點的車輛實際行駛速度無法精確測量，因此以實際碰撞點前6m以內所測定的車輛實際行駛速度為碰撞速度。國際相關的標準中要求均為區(qū)域速度，并且車輛的行駛速度在此區(qū)域內變化很小。它是計算碰撞能量和確定試驗是否按規(guī)定的要求完成的重要指標。2.0.5碰撞角度是計算碰撞能量、確定護欄的實際防護能力的重要指標，同時也是確定試驗是否按標準規(guī)定的要求完成的重要指標。2.0.6理論碰撞點是進行護欄試驗段安裝的依據(jù)。2.0.7實際碰撞點是計算碰撞角度和駛出角度的依據(jù)。2.0.8護欄的主要功能是阻擋車輛沖出路外，并對車輛進行導向。如果導向功能不損失。因此碰撞后的車輛運行軌跡是非常重要的，國際上通常采用碰撞后車輛的駛出角2.0.10~2.0.12國際相關標準中對于車內乘員的安全性判定方法各有不同，鑒于目前國內的試驗條件，使用混合Ⅲ型假人測試作為推薦測試項目，而引入車體的三方向加速度也是判定車內乘員安全性的一種方法。2.0.13~2.0.15這三項是國際、國內正面碰撞試驗法規(guī)評價車內乘員的安全性的主要指標。雖然試驗方法不同但評價效果是基本一致的。2.1.16最大動態(tài)變形量是車輛與護欄碰撞過程中，護欄沿車輛行駛方向水平面的垂直方向護欄所產生的最大撓度。此項指標可以確認護欄外側重要設施的安全度和車輛是3護欄實車碰撞試驗條件公路上發(fā)生的各種車輛與護欄直接碰撞的交通事故進行調查。調查的主要內容如(2)高速公路上各種車型的車速及其分布；(5)資料來源：主要通過路政管理部門記錄的交通事故數(shù)據(jù)資料進行歸納分析和總進行了實地調查，積累了大量數(shù)據(jù)資料。另外也對其他課題組的調查資料進行了匯編整中客中貨以上包括14t以拖掛車2統(tǒng)計分析結果根據(jù)統(tǒng)計分析得出，我國高速公路上行駛的小型車輛約占64%(包括小客、小貨),中型車輛約占20%左右(包括中客、中貨),大型車輛約占17%(包括大客、大貨),拖掛車及其他超大型車輛不到2%,因此可以確定，我國高速公路上占主流的運行車輛是中型以下的客貨車，其載客人數(shù)為19人以下，載重噸位為7t以下。另外根據(jù)國家機械工業(yè)局和中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計的資料及《2000年汽車工業(yè)年鑒》,收集整理出的各種車輛的擁有路別中客中貨比例(吡)比例比例比例(呢)比例比例比例比例654101068900106464000086640000722546000070010濟青路6453滬寧路96375均值81注：交通流量調查采用正常工作日、正常工作時間，分車型統(tǒng)計，每條高速公路統(tǒng)計兩小時，觀察地3.0.2碰撞速度1調研資料京昌昆曲46464中客車中貨車注：車速調查采用雷達測速儀，精確到1km/h,觀察地點選擇在主線上，遠離交叉和出人口，隨機抽 高速公路護欄安全性能評價標準(JTG/TF83-01-2004)2小客車的超速問題從表3-4中可以看出，小轎車的超速現(xiàn)象十分嚴重，其主要原因是路面狀況好，車輛少，隨著高速公路車流量的逐漸增加這種現(xiàn)象會逐漸減少。京昌464600003高速公路車輛行駛速度調查統(tǒng)計結果見表3-5。中貨車4碰撞速度指標制訂當某一種車型的平均車速高于高速公路最高限速時，以高速公路最高限速的0.8倍考慮；當某一種車型的平均車速低于高速公路的最高限速時，以平均車速的0.8倍考慮。基于以上原則我們確定以下幾種車型的試驗速度：3.0.3碰撞角度根據(jù)本課題組的調研數(shù)據(jù)及其他相關課題組的調研情況進行綜合匯總(見表3-6),最終確定碰撞角度為20°。196昆玉高速45下樣本數(shù)占總樣本數(shù)的比例；P20采樣數(shù)值為20°(包括20~)以下樣本數(shù)占總樣本數(shù)的比例?？倶颖?不同防撞等級護欄分類表速公路護欄的實車碰撞試驗條件。我國現(xiàn)行高速公路護欄的設計條件(該設計條件目表3-7護欄適用的公路等級及設計條件質量(t)角度()速度(g)最大沖入距離(m)A高速公路、汽車專用S欄高速公路、汽車專用S中間帶內有重要構速度(km/h)質量(t)角度()碰撞力(kN)帶公路高速公路、汽車專用歐盟《高速公路護欄安全性能評價標準》(BSEN1317—1998)規(guī)定的護欄的評定等級分類見表3-9。車輛質量(kg)碰撞速度(km/h)碰撞角度(°)888英國《高速公路護欄安全性能評價標準》(BS6779—1998)中規(guī)定的護欄等級分類見表碰撞角度()碰撞車速(km/h)車輛質量(kg)重心高度(mm)四軸美國《高速公路安全設施安全性能評價推薦程序》(NCHRPReport3碰撞條件-(見表1234 高速公路護欄安全性能評價標準(JTG/TF83-01—2004)碰撞條件“評估標準"(見表)563.0.5試驗指標控制精度1美國《高速公路安全設施安全性能評價推薦程序》(NCHRPReport350)中規(guī)定的試驗指標控制精度見表3-12。車輛質量(t)質量偏差(kg)試驗車速(km/h)速度偏差(km/h)試驗角度()角度偏差(°)282歐盟標準規(guī)定的試驗指標精度見表3-13。車輛質量(t)質量偏差(kg)試驗車速(km/h)速度偏差(km/h)試驗角度(0)角度偏差()8車輛質量(t)試驗車速(km/h)速度偏差(km/h)試驗角度()角度偏差(0) 4.1.1進行護欄實車碰撞試驗不可能與道路上發(fā)生的碰撞事故完全一致，但應盡可能撞廣場的長度應能保證觀測車輛碰撞后的行駛軌跡和車輛姿態(tài)，不因為場地原因使得車輛碰撞后的正常行駛軌跡和車輛姿態(tài)而改變。4.1.2在進行圖像采集和數(shù)據(jù)采集時，需要在護欄碰撞區(qū)設置可供采集的標準線和標剛性護欄試驗段的安裝長度不應小于40m,護欄的碰撞點后方的護欄長度不得小于10m;對于半剛性護欄和柔性護欄試驗段的安裝長度不應小于70m,因為半剛性護欄和柔性護欄張繩固定，鋼絲繩的直徑應大于16mm,半剛性護欄預緊力為不小于10kN,柔性護欄預緊力根4.2.4護欄試驗段的現(xiàn)場安裝，特別是基礎和立柱的設置深度直接關系到護欄的防護 本標準中規(guī)定的測試項目是根據(jù)試驗所應控制的準確性和護欄所應能達到的安全防量的測量是評價護欄的防撞性能指標。5.2.1標準線或標準點通過拍攝的集。5.2.4確保試驗人員和儀器的安全。5.3.1碰撞速度的測量控制碰撞速度偏差使其在標準規(guī)定的范圍之內，使得碰撞試驗能夠真實地反映護欄本標準中規(guī)定的碰撞角度測量方法只是其中一種，也可以采用理論計算。由于實車駛出角度的測量也可以采用理論計算與高速攝像拍攝同時進行的方法。5.3.4假人各部位性能指標的測量遠大于大型車輛的指標。實際的測試數(shù)據(jù)也充分證明了這一點。同時由于大型車輛沒有假人各部位性能指標與假人的安裝位置、座椅位置、安全帶的作用效果有直接的關測量車體所受加速度的傳感器應避免受到其他物體的碰撞，任何微小的碰撞都會造由于護欄最大動態(tài)變形量的測量是在車輛運動過程中，找出車輛沖入護欄的最大位5.4.1車內乘員的安全性分析法是根據(jù)汽車正面碰撞法規(guī)要求的各項指標來判定。雖然兩種試驗方法不同，但是由于正面碰撞試驗車內乘員各部位的性能指標，是國際上多家研究機構根據(jù)人體的運動傷害5.4.2車體加速度分析車體所受沖擊加速度能夠間接地反映車內乘員的安全性。在實車足尺護欄碰撞試驗通過多次實車碰撞試驗的測試結果表明，當車體的三方向沖擊加速度均不超過20g時， 條文說明本標準在確定評價指標的過程中進行了多次實車碰撞試驗，試驗的護欄結構形式包6.0.1由于護欄的防護應考慮大部分車輛的安全性能，碰撞過程中小型客于避免沖擊加速度對車內乘員的傷害和反彈距離過大造成和其他車道正常行駛的車輛發(fā)中規(guī)定車輛的駛出角度不大于駛入角度的60%;歐盟《高速公路護欄安全性能評價標準》超越限制寬度。這兩種方法雖然方法不同但效果是一致的。并且根據(jù)駛出角度計算出的6.0.5避免碎片(護欄的碎片)在碰撞過程中，