反光材料在交通安全领域的应用及未来

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年第9期   作者:谭志峰
[导读] 中国道路安全管理技术起步较晚,与道路建设或道路网络形成速度不匹配

        摘要:中国道路安全管理技术起步较晚,与道路建设或道路网络形成速度不匹配,因此很难保证交通参与者的生命或财产安全。反光薄等基本材料道路交通标志的研究和创新是加强道路安全管理的有力保障,具有非常重要的社会经济效益和保护人民生计。在中国从交通大国到交通强国的发展过程中,道路安全水平已经成为首要任务,反光膜产业也有必要面向高质量先进的创新发展。本文主要分析了反光材料在道路安全领域的应用和未来。
        关键词:反光材料;交通安全领域;应用;未来
引言
        反光膜材料在道路交通标志上具有无可替代的功能优越性。反光膜本来是从海外引进中国的,后来中国企业逐步掌握了反光膜产品的核心技术,实现了对生产技术和设备的高度自主性。
1、研究背景分析
        我国社会经济的快速发展,随着人们生活水平和质量的提高,汽车成为人们生活的必需品,提高生活质量的同时,也造成了一系列交通安全问题。现阶段,我国道路交通事故呈逐年增加的趋势,相关数据显示,21世纪初,每年约有4-5亿人死于道路交通事故,夜间道路交通事故发生率明显高于白天,美国2010年至2017年19:00-7:00之间发生的道路交通事故伤亡率达到其他时间的1.5倍,汽车数量增加,夜间道路交通事故的严重性也有所提高现阶段,夜间交通安全事故已经引起国家有关部门的高度关注。据实际调查分析,造成夜间交通事故高死亡率的因素有环境亮度低,司机不能准确判断前面道路的交通状况,视线受到限制等多种。与英美等发达国家相比,我国的交通意外人数和死亡人数近年来发展得特别快,特别是酒后驾驶造成的死亡率特别高,美国目前安全事故和死亡人数也不稳定。
2、不可替代性
        对于汽车司机来说,夜间出行是道路和交叉口沿线的一项艰巨而高风险的任务,反光技术使司机能够准确了解夜间交通环境和危险条件的信息。交通信号中反光薄膜材料具有不可替代的功能优势。总之,交通标志在夜间是可见的,但反光薄膜是最经济、实用、可靠和稳定的物质。没有电,车辆的灯可以直接形成高亮度反光。一般光学材料在道路交通环境中,车辆夜间吸收光线可能导致灯光故障,LED显示屏由电源、环境光线、照明设施不满意,原因是其能耗和照明范围非常有限。相反,反光薄膜更适合于“无信号”道路的使用。目前我国交通标志主要依靠反光薄的反光率实现夜间有效的视觉识别。反向反光是指在一定长度范围内将反光光和部分反光光应用于材料表面的交通安全领域,并在今后交叉反光,以反映接收到的光线返回到接近发射光的特性。这项功能对道路安全作出了重大贡献。当夜间行驶的车辆没有道路专用照明,只有车辆照明时,交通信号反光薄可以对灯的照明作出反应,为司机提供清晰便捷的信息平台
       
3、产品升级换代
        早期的道路标志标牌反光膜属于工程级(Engineer Grade)反光膜,通过玻璃珠反光,逆反光系数(Retroreflectivity)低。国外的数据显示,玻璃珠反光薄的使用寿命为5 ~ 7年,实际目视距离为100 ~ 200米。玻璃珠是最简单的反光原理,如玻璃珠正面照射光线,部分折射穿过玻璃珠背面反光到正面,然后折射到驾驶员的眼睛。玻璃珠反光率较低,因为大部分球面积不能有效地再次发射光线。玻璃帐反光薄产品对反光亮度和耐候性有限制。现在路牌上一般使用反光亮度更高、反光距离更远的微棱镜产品。
        20世纪80年代后期发明的微晶反光薄是一种新型的具有角锥结构的高耐久性反光材料,利用先进的微处理技术提供光学性质,改变了聚合物塑料薄膜的表面形貌。微晶反光薄的抗反光亮度达到每平方米800坎德拉以上,是玻璃珠逆反光亮度的2倍,具有反光亮度高、反光距离远等特点,反光亮度高,反光距离长。改变传统玻璃账户的生产工艺和回归反光材料,克服复杂玻璃账户反光薄工艺的不足,回归反光率高,使用寿命长,具有先进的加工技术特点,生产加工环节也更环保、节能,广泛应用于需要高反光率的道路上。
        采用反向反光率高、寿命长达12年、有效视觉距离为300米至400米的一组微型成像单元反光新的高强度微型成像反光薄。但是,传统的微棱镜反光薄在灯的直接照射下,圆锥顶部有一个反光死点,缩小了有效的反光面积。国外最新的金刚石级反光薄(ASTM 11)以传统的微棱镜技术为基础,连接锥形成连续的矩形表面。在灯的综合研究下,除圆锥体的反光点外,反反光率高,光损失较小,有效目视距离估计较多石材反光薄可以更有效地反光汽车的新灯光,为老年司机和卡车司机提供更好的反光度和视觉距离。目前,美国要求在停车标志和限速标志等重要标志上使用钻石反光薄膜。路面标记基本上都是通过玻璃珠反光的,反反光系数低。此外,,玻璃珠大部分使用现场喷雾,难以控制埋葬的均匀性和深度,因此反光率不稳定。特别是在雨天,雨水覆盖着玻璃珠,严重减少反光效果,甚至消失。相对来说,在国外使用更多的钉子,自己的反光率,使用微棱镜反光率,雨天比封面更亮。在国外,交通标志和路面标记可以同时使用,大大提高铁路线和支路的能见度。
4、设计标准
        城市道路条件下,同一地区的交通条件和气候条件比较接近,选择反光薄膜的主要因素是设施类型、道路等级、设计速度和位置配置。因此,为了便于选择大部分交通工程施工、设计和施工人员,本文总结了城市道路交通反光薄的选择标准(见表1)。
       
        表1道路交通反光膜选用标准表
       
       
        该标准首先根据安装类型明确了交通信号使用Ⅱ ~Ⅴ 类反光薄,其他安装使用ⅵ和ⅶ半光膜。然后,根据道路等级、设计速度、品牌类型和配置位置等因素,对应用于不同信号的反光薄类型进行详细区分。使用的反光薄膜类型将根据高速公路、主要道路、次要主要道路和分支的道路标高而减少。在道路左侧和顶部的交通标志中,设置在道路左侧和顶部的交通标志使用比设置在道路右侧的交通标志更高的反光膜类型。对于同一个屏幕,该片使用的反光膜类型高于下层片使用的反光膜类型。
5、创新引领未来
几十年来,世界一直在使用反光薄膜的防反光技术来指导和定义交通标志。但是,在当今的道路交通管理中,交通信号得到越来越多的显示、信息和数字功能要求。5G通信技术的普及将加快,智能网络连接车辆,无人驾驶测试应用将重新定义交通信号的原材料性能。目前我国道路交通建设变化迅速,道路安全设施行业已成为国民经济的重要组成部分,是支持道路安全管理发展的必不可少的行业。欧盟提出的道路交通事故零死亡概念和目标的技术创新是预防道路交通事故和减少事先交通事故造成损害的重要步骤。
结束语
        总之, 随着我国城市化的发展城市基础设施建设越来越多尤其是城市轨道交通项目的快速发展给社会生产生活带来了便利条件的同时也引发了一定的交通事故由于低环境亮度、驾驶员的心理质量、视觉等诸多因素的限制,我国夜间交通意外死亡率很高,夜间交通意外数量占全天交通量的25%以上,因此,反光材料在交通安全领域的应用及未来成为了研究的重要任务。
参考文献
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