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引言

很長時間以來，總有專家、學(xué)者批評中國公路設(shè)計缺少對“人因工程學(xué)”的考慮，即沒有充分考慮用路者（駕駛?cè)耍┑男袨樘卣骱托纳硖卣?，沒有考慮駕駛?cè)藢ν饨绛h(huán)境信息感知、處理分析和判斷決策的能力極限，進而批評中國公路設(shè)計不合理、不安全。當(dāng)然，這類批評首當(dāng)其沖的是中國公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

那么，中國公路規(guī)范真的沒有考慮人因工程因素嗎？——答案很明確！當(dāng)然有考慮！只是中國公路規(guī)范在編制修訂時，以具體指導(dǎo)工程設(shè)計方法和過程為目標(biāo)，沒有像國外規(guī)范那樣對各類設(shè)計指標(biāo)、參數(shù)的來源、依據(jù)進行教科書式的詳細說明而已。

為了回應(yīng)和消除上述質(zhì)疑，本文從直接控制公路幾何設(shè)計一系列關(guān)鍵設(shè)計指標(biāo)切入，說明中國公路設(shè)計考慮了哪些“人因工程”因素。

一、停車視距

汽車在公路上高速行駛過程中，忽然發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，為了避免發(fā)生碰撞事故，駕駛?cè)?/span>必須立即采取緊急制動措施（剎車）停車——這是車輛在公路行駛時最典型的安全場景。公路設(shè)計規(guī)范選擇該場景下保證人、車安全為目標(biāo)，提出了控制公路整體幾何指標(biāo)的強制性安全指標(biāo)——“停車視距”。停車視距主要由駕駛?cè)恕胺磻?yīng)距離”、車輛“制動距離”和安全距離3部分相加而成

▲圖1 停車視距構(gòu)成示意圖

根據(jù)調(diào)查研究，注意力集中、警覺的駕駛?cè)藦陌l(fā)現(xiàn)前方路面障礙物、到采取制動措施的反應(yīng)時間往往只需0.2秒~0.3，而老年人和反應(yīng)遲緩的駕駛?cè)俗疃嘈枰s1.5。公路停車視距指標(biāo)為了照顧老年人等人群特征，給駕駛?cè)祟A(yù)留了更充分的反應(yīng)時間（2.5~3.0）。以時速120公里為例，為駕駛?cè)祟A(yù)留了約100米的反應(yīng)距離。

盡管在緊急制動時，車輛和路面條件能夠提供7.0米每平方秒以上的最大加速度，但停車視距指標(biāo)卻采用了3.4米每平方秒的縱向減速度來推算車輛實際制動距離。這是因為，當(dāng)縱向減速度大于3.4米每平方秒時，司乘人員就會因為沖擊力過大，出現(xiàn)暈車、嘔吐等不舒適的感覺。

以上內(nèi)容表明，為什么汽車緊急制動距離只有40米~60米，而高速公路設(shè)計的停車視距卻長達200。因為作為安全控制的關(guān)鍵指標(biāo)，停車視距指標(biāo)兼顧了不同人群反應(yīng)特征，又從司乘人員舒適性的角度預(yù)留了更多的安全冗余。

二、橫向力系數(shù)、圓曲線最小半徑與超高

汽車在公路行駛過程中，另一個典型的安全場景是：車輛通過彎道時，如果速度過高，離心力過大，可能導(dǎo)致車輛傾覆。

根據(jù)汽車運動學(xué)方程和實驗對比，當(dāng)車輛在彎道行駛時的橫向力系數(shù)大于0.40時，車輛行駛非常不穩(wěn)定，有傾覆的危險；當(dāng)橫向力系數(shù)在0.20~0.40區(qū)間時，駕駛?cè)四芨惺艿角€存在，但沒有傾覆的危險；當(dāng)橫向力系數(shù)小于0.10時，車輛彎道通行時司乘人員幾乎感覺不到曲線的存在，很平穩(wěn)。

▲圖2 橫向力系數(shù)與舒適性、安全性的關(guān)系

根據(jù)以上試驗數(shù)據(jù)，只要控制橫向力系數(shù)小于0.40，就能保證車輛彎道通行的穩(wěn)定性和安全性；而且，從0.40到0.10之間存在很大的指標(biāo)變化區(qū)間。但是公路規(guī)范卻選擇以橫向力系數(shù)小于0.12為設(shè)計基準(zhǔn)，并以此控制高速公路的圓曲線最小半徑和超高設(shè)計。而實際上，與其他國家比較，我國公路設(shè)計整體指標(biāo)偏高（偏于安全），極少出現(xiàn)采用圓曲線最小半徑的情況。這意味著絕大多數(shù)公路彎道路段的橫向力系數(shù)小于0.05。

以上情況說明，公路規(guī)范早就超越了車輛穩(wěn)定性（安全性）的要求，從追求駕駛舒適性角度的選擇采用了更高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)。

三、車道寬度與車道側(cè)向安全余寬

根據(jù)調(diào)查，公路通行的代表車型包括：小型客車、大型客車、載重汽車、鉸接列車（五軸或六軸半掛車）等。這些車型中，車體寬度的最大值是2.55米（如：鉸接列車）。而我國公路規(guī)范規(guī)定高速公路的車道寬度采用3.75，遠大于各類車輛的車身寬度。

▲圖3 彎道路段車道寬度的構(gòu)成示意圖

這是因為車道寬度在確定時，不僅考慮到駕駛?cè)嗽趯嶋H操控過程中的行為特點，即普通人在駕駛過程中均存在一定幅度的橫向擺動現(xiàn)象；而且，公路規(guī)范還要求在兩車道之間預(yù)留了車輛并行（或?qū)ο蛐旭倳r）的安全距離（一般為0.6米~1.0）。

對于時速60公里及以上的公路，公路規(guī)范還強制性要求在車道兩側(cè)預(yù)留了0.5米~1.75米（高速公路右側(cè)普遍預(yù)留3.0米）的側(cè)向安全距離（即車道側(cè)向安全余寬）。其目的在于，消除車輛在狹窄空間中、高速穿行時駕駛?cè)顺霈F(xiàn)的精神緊張，有效降低了駕駛?cè)说男睦怼⑸碡摵桑ǘ龋?/span>

四、其他“人因工程”因素

在公路規(guī)范和公路設(shè)計中，考慮“人因工程”因素的地方還有很多，如：

• 平面線形設(shè)計中要求采用回旋線的目的在于消除駕駛?cè)藦闹本€進入圓曲線時可能出現(xiàn)的軌跡偏移現(xiàn)象；

• 按照駕駛?cè)朔较虮P操作時間，要求回旋線的最小長度大于3秒行程；

• 在所有出口設(shè)置偏置加寬的目的，在于為駕駛?cè)嗽诔隹谇邦A(yù)留更多的安全冗余距離；

• 為了防止夜間對向車輛燈光對駕駛?cè)艘暰€影響，公路在中分帶位置設(shè)置了防眩板；

• 公路標(biāo)志牌上字體高度與駕駛?cè)嗽诓煌俣认碌淖R認能力相關(guān)；

• 路基外側(cè)預(yù)留凈空區(qū)是為了減小車輛意外駛離車道后造成的事故嚴(yán)重程度；

• 隧道進出口考慮到駕駛?cè)说囊暰€明暗變化，要求線形連續(xù)。

......

五、“人因工程”本來就是公路設(shè)計的底層邏輯

通過以上內(nèi)容可知，遵循“人因工程學(xué)”要求，公路路線設(shè)計從公路線形要素組成，到停車視距、超車視距、識別視距，再到圓曲線最小半徑、超高與橫向力系數(shù)，以及車道寬度與側(cè)向余寬等一系列控制性要素和指標(biāo)中，充分考慮了駕駛?cè)撕陀寐氛叩男袨樘卣鳌⑿?/span>特征和生理特征；公路設(shè)計在保證行車安全性的同時，更進一步考慮到了不同駕駛?cè)巳禾卣骱蛯π熊囀孢m性等的更高需求，兼顧了駕駛?cè)藢ν饨绛h(huán)境信息感知、處理分析和判斷決策的能力。

應(yīng)該說“人因工程”原本就是公路幾何設(shè)計最底層、最基本的邏輯，直接決定了幾何設(shè)計的一系列控制要素和關(guān)鍵指標(biāo)，進而決定一條公路的整體通行條件。

六、公路設(shè)計能包容“分心駕駛”行為嗎？

據(jù)筆者了解，對公路規(guī)范未考慮“人因工程”的質(zhì)疑聲音，最具體的訴求是希望公路設(shè)計能更多考慮（甚至包容）駕駛?cè)?、行人一些常見的違法違規(guī)行為。例如：開車過程中打電話、看視頻、發(fā)微信等分心駕駛行為。

顯然，類似分心駕駛行為在當(dāng)前環(huán)境下，確實是一種非常普遍的現(xiàn)象。但我們能因為“非有意或惡意違法、普遍現(xiàn)象、法不責(zé)眾”，就包容分心駕駛等違法違規(guī)行為嗎？不能！即便拋開法律和安全危害先不說，僅從公路設(shè)計角度討論，做不到！

以開車過程中打電話、發(fā)微信短信為例，這些行為導(dǎo)致駕駛?cè)俗⒁饬Ψ稚?，甚至視線離開前方路面的時間可能是2秒、3秒，也可能是8秒、10秒，或者更長。可能很多人都遇到過這種現(xiàn)象：有車輛在路口紅燈轉(zhuǎn)綠燈后，卻遲遲沒有起步，甚至所有車輛都已經(jīng)通過路口了，單單一輛車還停在原地。因為駕駛?cè)嗽诘燃t燈時低頭看手機，時間過去了30秒、50秒，甚至1分鐘以上，竟渾然不知！

如果切換到高速公路場景中，在限速120公里的情況下，車輛1秒鐘行駛的距離是33米，6秒鐘通過的距離是200米以上。這么快的速度、這么遠的距離，哪個國家的公路規(guī)范能包容分心駕駛行為呢？要知道，汽車在公路奔馳，其行駛軌跡、速度等等完全由駕駛?cè)丝刂疲获{駛?cè)吮仨氹S時注視前方，通過眼睛跟蹤前方道路條件變化，才能及時做出加速、減速、換道等一系列駕駛操作，才能保證行車安全。

眾所周知，公路交通系統(tǒng)是一個由“人、車、路、環(huán)境”等共同構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。根據(jù)安全系統(tǒng)工程要求，為最大限度減少各類事故，在確保系統(tǒng)中車輛、道路等靜態(tài)部分始終處于安全狀態(tài)的同時，更要保證系統(tǒng)中唯一具有主觀能動性的——“人”（包括駕駛?cè)?、行人等）的安全行為，必須?yán)格遵守交通法規(guī)所確定的行為規(guī)范。

七、避免過分強調(diào)“人因工程”導(dǎo)向

近期，筆者注意到正在修訂的公路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，參照世界道路協(xié)會（PIARC發(fā)布的一些材料，新增突出強調(diào)“人因工程”的內(nèi)容，甚至增加了關(guān)于“包容分心駕駛行為”的設(shè)計原則要求。對此，筆者持反對意見，理由如下：

首先，通過以上對公路幾何設(shè)計關(guān)鍵控制指標(biāo)、參數(shù)來源和依據(jù)的討論，“人因工程”本來就是公路設(shè)計的最底層邏輯。這些關(guān)鍵控制性指標(biāo)，已經(jīng)從“完成駕駛?cè)蝿?wù)基本需求”到“適應(yīng)不同人群行為特征和心生理特征”，充分考慮到了“人因工程”中相關(guān)因素。

其次，今天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)“人因工程”，只能停留在“凸顯概念”的層面，并不能、也無法做出任何實質(zhì)性改變。因為在世界范圍內(nèi)，公路設(shè)計的原理、方法相同，公路幾何設(shè)計指標(biāo)、參數(shù)也基本一致。沒有哪個國家的公路標(biāo)準(zhǔn)能夠“包容分心駕駛行為”，也沒有路線設(shè)計能夠保證違法違規(guī)行為的安全性。

筆者擔(dān)心，公路標(biāo)準(zhǔn)提出“包容分心駕駛行為”，會產(chǎn)生嚴(yán)重的“長尾效應(yīng)”。特別是在我國當(dāng)前處于工業(yè)化快速發(fā)展期，各類安全事故時有發(fā)生，公眾安全意識和安全系統(tǒng)管理有待大幅提升的大背景下，公路標(biāo)準(zhǔn)宣稱“包容分心駕駛行為”，對行業(yè)良性發(fā)展恐有害而無益，甚至可能會“遺患無窮”！

以因某知名電動汽車廠商最近發(fā)生的一起嚴(yán)重自動駕駛致死事故為例，相關(guān)行業(yè)終于痛定思痛，一夜間把整個“自動駕駛”行業(yè)打回到十年前的“輔助駕駛”定位之上！同時，禁止廠商在宣傳中使用“自動駕駛、智能駕駛、智駕、解放雙手”等用詞和說法；央視及多家媒體連續(xù)報道宣講“智駕≠自動駕駛”“自動駕駛分為六級，現(xiàn)階段都是L2級”；多地高速公路增加“慎用智駕、勿用自動駕駛功能”等警示語動態(tài)提示......本質(zhì)上，這些現(xiàn)象應(yīng)該都是之前廠商直接或間接宣傳“支持分心駕駛”引起的“長尾效應(yīng)”。

本文僅為個人觀點和認識，歡迎留言、討論和交流！

中交第一公路勘察設(shè)計研究院

郭騰峰

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責(zé)編：閆可欣

校對：苗挺節(jié)

審核：余大鵬 陳露

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