摘 要

城市桥隧路段往往是城市交通的咽喉，常常会设置限高架，以实现对桥梁、隧道主体结构的保护。但现有的限高架设置存在以下问题：（1）只设置了警示限高架，（2）只设置了防撞限高架，（3）警示限高架与防撞限高架均进行了设置，但间距不合理，设施功能不合理；均不能很好地实现对桥梁、隧道主体结构及驾驶人、车辆等的良好保护，导致交通事故频发，造成重大的人民生命及财产损失。本文分析了城市桥隧限高防护体系的重要程度，（1）得出如下顺序防护优先级别：桥隧主体结构gt;防撞限高架gt;驾驶人gt;车辆gt;警示限高架；（2）然后再分别对警示限高架、防撞限高架进行了视线诱导设计及初步结构设计，（3）最后对限高架之间的间距进行了分析。（4）同时通过视距、视区分析得出二级限高架系统能较好地实现对桥梁/隧道主体结构、驾驶人、车辆的防护，确保限高架系统能发挥最大功效。

关键词：交通安全；限高架；事故；改善设计

ABSTRACT

Urban bridge and tunnel sections are often the throat of urban traffic. Limited viaducts are often set up to protect the main structure of bridges and tunnels. However, the existing limited elevation has the following problems: (1) only warning limit elevation, (2) only anti-collision limit elevation, (3) warning limit elevation and anti-collision limit elevation have been set up, but the spacing is unreasonable and the function of facilities is unreasonable; they can not achieve good protection of the main structure of bridges, tunnels, drivers, vehicles and so on, resulting in frequent traffic accidents. Major losses of people's lives and property have been caused. In this paper, the importance of the protection system of urban bridge and tunnel height limit is analyzed. (1) The order of priority of protection is as follows: main structure of bridge and tunnel gt; anti-collision limit elevation gt; driver gt; vehicle gt; warning limit elevation; (2) Then the line-of-sight guidance design and preliminary structure design of warning limit elevation and anti-collision limit elevation are carried out respectively; (3) Finally, the spacing between the two elevations is analyzed. (4) At the same time, through the analysis of visual distance and visual area, it is concluded that the two-level elevated system can better protect the main structure of bridge/tunnel, drivers and vehicles, and ensure the maximum effectiveness of the elevated system.

Key words:Traffic safety; Limited elevation; Accidents; Improvement of design

目录

第1章 绪论 1

1.1目的与意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3研究方法 1

第2章 限高架优缺点及设置依据 2

2.1限高架种类及优缺点 2

2.2国外限高架设置依据 2

2.3香港地区限高架设置依据 3

2.4大陆地区 3

2.4.1铁路行业 3

2.4.2道路行业 4

2.5本章小结 4

第3章 限高架事故现状及原因分析 5

3.1事故现状 5

3.2限高架交通事故影响因素分析 8

3.2.1驾驶人因素 8

3.2.2限高架因素 8

3.3其他方面原因 10

3.4改善对策 11

3.4.1加强交通安全宣传教育 11

3.4.2制定关于限高架相关的法律规则 11

3.4.3对于肇事者进行严厉惩罚 11

3.4.4安排人员进行监管 11

3.5本章小结 11

第4章 桥隧路段限高架评价体系 12

4.1设计理念 12

4.2钢结构的防腐问题 12

4.3成本问题 13

4.4强制性以及警示装置 13

4.5本章小结 13

第5章 城市桥隧限高架优化设计 14

5.1柔性限高架方案 14

5.1.1柔性限高架分析 15

5.1.2该方案适用范围 17

5.2两级限高架方案 18

5.2.1双重限高架、桥隧、人、车辆重要性比较 24

5.2.2适用范围 24

5.3红外限高架方案 24

5.3.1红外测高系统 25

5.3.2智能限高控制系统 26

5.3.3适用范围 28

5.4方案对比 29

5.5本章小结 30

第6章 视距、视区的分析及保障措施 31

6.1决策视距的引入 31

6.2停车视距 32

6.3夜间视野问题 33

6.4另外注意的事项 35

6.4.1限高值的影响因素 35

6.4.2限高值取值 35

6.4.3限高架结构改善 36

6.4.4关于限高预警区的规定 36

6.5本章小结 37

第7章 结论与展望 38

7.1结论 38

7.2展望 38

参考文献 39

致 谢 40

第1章 绪论

1.1目的与意义

限高架的设置为了限制超高超重车辆通行，加强对桥梁隧道及道路的保护，保障行车安全。但是，目前的限高架的设计过于简单，无法起到警示驾驶员以及强制性的作用，导致超高车辆与限高架相撞的事故时有发生，给桥梁、隧道、道路造成巨大的损坏带来的相应的经济损失，与此同时也会对驾驶员、行人的人身安全造成威胁，还会给驾驶车辆造成损坏，此外损坏的限高门架还可能砸到过往车辆与行人，造成二次事故。这一系列的损失是无法估量的，所以对现有的限高架进行优化是一个迫在眉睫的任务。

1.2国内外研究现状

为了解决限高门架应用过程中出现的弊端，国内外都在积极研究，并将新的科技应用于限高架，以寻找有效对策。目前，国内外在智能限高架中都采用了激光或红外线技术。但由于国内外经济、社会和人文环境的差别，以及交通发展程度的不同，在具体实施方面还存在一定的区别。国外对于限高架的研发主要基于相位式激光测距原理，利用激光调制波对各车道车辆进行全天候实时检测，实现了单机可检测多条车道的激光车辆限高仪；也有利用机械与光电结合方式来测量车辆高度，并对超高车辆发出报警信号、抓拍等检测与监控行为。相比之下，国内对于限高架研发更倾向于红外光电控制技术，由此技术研发出的红外光电控制器包括发射光、接收光和光信号处理3个环节，根据光源的接收情况判断车辆是否超高，以及是否发出警报信号；另外，还有一种基于激光传感器的限高架，通过设置在道路两旁的激光传感器阵列精确测量车辆的具体高度。

1.3研究方法

（1）文献研究法。阅读大量有关这个方面的文献，学习相关理论并借鉴他人经验，通过查询资料，整理、分析、研究，掌握与限高架相关的前沿动态和已取得的研究成果。

（2）调查法。对我国发生的限高架事故原因进行调查分析，找到根源所在，然后对症下药。

第2章 限高架优缺点及设置依据

2.1限高架种类及优缺点

限高架大体上分为两种：固定限高架和可调节限高架。固定限高架又分为固定一体限高架和固定撞不坏限高架。固定一体限高架为一次性不可调节高度限高架，靠架子本身拦截车辆，固定式撞不坏限高架在紧急情况下要达到车辆通行必须依靠外力抬起，比如吊车等。固定一体限高架主要应用于桥梁、涵洞、隧道入口处的门型构架，一般为钢结构焊接而成，起防护桥梁、涵洞、隧道的作用；上有标志牌，标有限高米数，用于提示车辆。可调节高度限高架分为手动限高架、电动限高架两种；手动限高架通过手动装置在需要时可手动抬起限高杆；电动限高架又分为电动限高架、电动液压限高架、气动限高架等。

对于固定式的限高架，它主要的优点就是安装简单，在限高的同时可以安装一些指路信息牌或者广告牌，起到指路以及广告效果。而对于可调节限高架，它可以调节横梁的高度以确定限行车辆的高度，同时对于一些紧急情况也可以调节高度来对车辆进行放行，这类限高架的灵活性更强。然而，这两类限高架的缺点都大致相同，它们的强制性不足，无法对驾驶人起到警示威慑的作用，这也是目前使用的限高架的通病。

表1是目前主要使用的6种具体类型的限高架以及它们的优缺点。

表2.1六种类型限高架及其优缺点

2.2国外限高架设置依据

英美发达国家仅设置限高标志，如美国交通部联邦道路管理局《道路交通管理统一守则》规定：“限高标志用于警示道路使用者，该净空与法定最小车高的高差小于31cm的，限高值应低于实际净空约2.54cm，且不得大于实际净空，净空小于法定最小车高的，在道路机动车进入限高地段前最近一个可绕路或掉头的地方设置限高标志”。英国现行设计沿袭了1963年沃博伊斯委员会的审查方案，自1965年起施行。但是此方案并未要求设置限高架，仅对限高标志设置地段以及限高牌尺寸做出了要求。

2.3香港地区限高架设置依据

香港地区《道路工程照明、标志及防护工作守则》（2006年4版）第4.71条规定：“在适当的改道地点前面设置高度限制的警告标志，或使用改道标志”。第4.72条规定：“在有高度限制的地方竖立限高标志”。其限高、限宽标志尺寸与英国标准类似，同时对设置预先警告标志的位置和尺寸大小有详细的规定。

从道路交通禁令标志看，英美发达国家与我国香港地区，均以限高禁令标志及警告标志配套使用，警示公路机动车驾驶者遵守交通规则，确保人民生命财产安全和道路运输安全。

2.4大陆地区

GB 5768.2—2009《道路交通标志和标线第2部分：道路交通标志》第3.8.2条规定：“圆形禁令标志的直径最小不应小于50 cm。机动车速度＜40 km/h、40～70 km/h、71～99 km/h、100～120 km/h，其标志外径分别为60、80、100、120 cm”。

《中华人民共和国铁路法》（主席令25号，2015年4月24日修正版）中无设置限高防护架的明文规定，行政条例《铁路安全管理条例》（国务院令639号）中有要求，具体如下：

2.4.1铁路行业

《铁路安全管理条例》第43条规定：“下穿铁路桥梁、涵洞的道路应当按照国家标准设置车辆通过限高、限宽标志和限高防护架。城市道路的限高、限宽标志由当地人民政府指定的部门设置并维护，公路的限高、限宽标志由公路管理部门设置并维护。限高防护架在铁路桥梁、涵洞、道路建设时设置，由铁路运输企业负责维护”。限高架设置依据如下：

1):关于贯彻《铁路运输安全保护条例》，加强铁路桥梁、线路安全保护工作的通知。

2):关于发布铁路线路安全警示、保护标志和防护设施设计图的通知。

3):铁路限高架管理办法》第6条规定：“根据《条例》第25条规定，为保护铁路桥梁不受机动车辆的撞击，铁路上跨公路的立交桥涵，其净空不足5 m的，应设置限高防护架，并按铁道部、交通部、公安部、建设部联合印发的要求，有关行政管理部门应设置相应的限高、限行及禁令标志。标志要完整、清晰、规范，符合GB5768—1999《道路交通标志和标线》标准的相关要求”。该规范第10条规定：“限高防护架结构形式及材料应满足铁运函[2005]239号文颁发的铁路桥梁限高防护架专桥设（05）8184图有关要求，现有防护架结构形式及材料不满足上述图纸要求的应逐步更换，必须进行个别设计时应由具备相应资质的设计单位进行设计”。

2.4.2道路行业

《中华人民共和国公路法》中无设置限高防护架的明文规定，唯一提到设置限高设施的是行政条例《公路安全保护条例》，但其仅针对乡道、村道，又与不得影响消防和卫生急救等应急通行需要自相矛盾。具体如下：

1）《中华人民共和国公路法》第50条规定：“超过公路、公路桥梁、公路隧道或者汽车渡船的限载、限高、限宽、限长标准的车辆，不得在有限定标准的公路、公路桥梁上或者公路隧道内行驶，不得使用汽车渡船……”。

2）《公路安全保护条例》第34条规定：“县级人民政府交通运输主管部门或者乡级人民政府可以根据保护乡道、村道的需要，在乡道、村道的出入口设置必要的限高、限宽设施，但是不得影响消防和卫生急救等应急通行需要，不得向通行车辆收费。其设置目的是控制超载、超重运输车辆”。

3）目前尚无公路行政管理机构制定的有关管理方法。

2.5本章小结

英美发达国家及我国香港地区均无设置限高架的法律明文规定，目前我国仅在行政条例《铁路安全管理条例》中要求铁路立交桥设置限高架。因无法律依据，一些限高架的设置、取缔、养护维修主体均不明确，仅铁路行业规定铁路立交桥涵限高架由铁路运输企业维护。在道路建设中，限高架的建设主体五花八门，从行政机构到企业再到村镇集体、小区物业都有。所以我国应该对于限高架的设置以及管理有一个明确的法律条文规定，从上级到下级，层层管理应该各司其职，让专业的部门去管理，减少目前这种混乱的局面。

第3章 限高架事故现状及原因分析

3.1事故现状

图3.1事故后清理现场

图3.1是一起发生在武汉汉口解放大道太平洋铁路桥下的限高架被撞事故，在凌晨四时左右，一辆大货车因超高将铁路桥前的限高架撞断，事故中驾驶人受轻伤，事发路段拥堵一个多小时。图片显示的是事发之后抢修人员正将被撞断的限高架移动到路边。从图片中可以看到，折断的限高架一头搁在马路边，另一头搭在支撑架上，随时可能掉落，非常危险。据肇事司机称，货车货物高约5m，当时车速较快，夜间视线不太好，行驶到铁路桥前他才看到限高4.2m，尽管他紧急刹车，货车还是撞上了限高架，自己受了轻伤。抢修人员称，限高架重4吨多，结果被撞断了，可见撞击力度之大，如果不是限高架的保护，铁路桥一旦受损，将影响京广线的运行。而据几名过路的货车驾驶人称，货车经常“冒犯”市内桥梁限高架，驾驶人也有苦衷，他们希望限高标志更大更醒目一些，且最好设置在距桥梁100m左右，以起到及时预警的作用。

此次事故发生的原因主要是在夜晚，驾驶员夜晚视线太差，以及警示标志不够明显，导致驾驶员在看到限高架时来不及减速。所以，在设计限高架时，要考虑到限高架的预警问题和夜晚的视野问题，例如贴反光膜等。

图3.2公交车撞后损坏图

图3.2一起发生在哈尔滨路与清江路路口的限高架被撞事故，出事的3路公交车停在路边，车头顶部凹进去约5公分，前挡风玻璃严重受损，玻璃碎片散落一地。据公交驾驶人介绍，他驾驶一辆3路公交车自东向西行驶在哈尔滨路上。因为当时正值早高峰，加之哈尔滨路两侧修地铁，路阻情况十分严重，于是驾驶人开车从外车道转道进入车流量相对较少的内车道行驶，没成想一下撞到限高架上，驾驶人强调，自己此前并未接到此处已安装限高架的通知，以致行车时酿成了事故。另外，公交车撞上限高架时，一辆大众牌私家车正好停在旁边，不幸被倒下的限高架砸中，结果车主双手受伤，随后被送往医院救治。

此次事故发生的主要原因是该路段限高架安装的信息并没有让驾驶员了解到，解决的方法可以是在安装警示标志，或者是在媒体上发布限高架安置的信息来提醒广大驾驶人。

图3.3公交车削顶图

图3.3是发生在武汉市白沙洲大道往武昌火车站匝道附近的一起限高架被撞事故，一辆593路双层公交车撞上了限高架，限高架横梁部分嵌入双层公交二层，多名乘客受伤。据目击者称，该593路双层公交车二层受损严重，匝道口两个相距约10m的限高架横梁均已嵌入公交车二层，其中一根限高架横梁已嵌入车体中部，另一根限高架横梁嵌在公交车二层车头部分，公交车二层车头被限高架横梁切断，二层车身多个车窗破碎，车窗支架多数弯曲断裂，变形。此次事故造成8名乘客受伤，其中一位抢救无效死亡。

此次事故的原因主要是因为驾驶人错误估计车辆广大与限高架高度从而撞上限高架，解决的措施可以是安装测高装置，或者设置警示牌来提醒驾驶员。

图3.4多起限高架事故图

3.2限高架交通事故影响因素分析

3.2.1驾驶人因素

下面是郑州西三环限高架被撞事故统计

表3.1西三环限高架被撞事故统计

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