摘要 隨著高速公路交通量的不斷增加，交通安全設施的有效性顯得尤為重要。目前高速公路在設計、施工和維護中存在諸如護欄防撞能力不足、交通標志反光效果差和標線老化等問題。為此，該文提出了一系列優(yōu)化措施，包括提升護欄高度、更新交通標志、改善標線質量以及完善其他安全設施。此外，結合錯覺原理、景觀設計、智能技術和高性能反光膜相關設計，用以增強駕駛員警覺性和夜間可見性。該文通過引入BIM（建筑信息模型）技術，總結了其在交通安全設施評價中的優(yōu)勢，并通過貴州劍黎高速公路案例，驗證了基于BIM的交通安全設施評價方法的有效性與準確性，為提升高速公路安全性提供了科學且系統(tǒng)的管理依據。

關鍵詞 高速公路；交安設施；設計優(yōu)化；評價

中圖分類號 U442 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）23-0109-03

0 引言

21世紀以來，中國汽車數(shù)量激增，2023年比十年前增加超過1億輛，伴隨而來的是新手駕駛員的迅速增加。然而，盡管交通情況有所改善，交通事故死亡人數(shù)卻顯著上升，已成為嚴重的社會問題。造成交通事故的因素比較復雜，其主要源于不良的交通環(huán)境。發(fā)達國家通過綜合措施改善交通安全，而發(fā)展中國家因基礎設施不完善而面臨更高的死亡率。因此，提高道路安全設施的設計和施工質量，尤其在高流量、高速度的情況下，變得尤為重要。新工藝、新材料的發(fā)展以及BIM技術的應用為交通安全設施的科學管理提供了新的可能，相關部門應關注這些變化，以提升交通管理水平，增強行業(yè)競爭力。

1 高速公路交通安全設施優(yōu)化

1.1 高速公路安全設施現(xiàn)狀分析

當前高速公路交通安全設施存在多種隱患，這些隱患主要由設計、施工和維護等方面的不足所引起。許多高速公路仍沿用早期建設規(guī)范，而相關標準近年來不斷更新，導致部分設施無法適應現(xiàn)有道路條件。此外，交通安全設施的設計缺乏對“人－車－路”綜合系統(tǒng)的整體考慮，導致安全保障效果不佳。具體問題包括護欄的防撞能力不足，側向凈距和橫向間距不夠，過渡段護欄不連續(xù)等；交通標志存在反光效果差、信息不清晰和標志內容過多等問題；交通標線普遍老化、磨損嚴重，且反光效果差；其他安全設施如防眩設施、視線誘導設施、緩沖設施和隔離設施缺失或布局不合理，影響整體安全性能。

1.2 高速公路安全設施優(yōu)化分析

該文通過對省高速公路的交通安全設施現(xiàn)狀的綜合分析，從設施類型——護欄、交通標志、交通標線、其他安全設施四個方面，提出優(yōu)化方案[1]。具體優(yōu)化措施如表1所示。

1.3 安全設施完善性細節(jié)優(yōu)化

為提升安全設施的完善性，從以下四方面進行優(yōu)化：應用錯覺原理、采用景觀化新設計理念、推動安全設施的智能化與反光膜應用[2]。優(yōu)化細節(jié)如表2所示。

2 安全設施施工管理要點和質量控制

2.1 施工要點

標線和標志施工要點：標線施工前需制訂計劃，準備設備和涂料，并用警示樁隔離施工區(qū)域確保安全。施工時先進行預標線并涂底漆增強黏結力，涂線后檢查均勻性和反光效果。標志施工前勘查現(xiàn)場，確定位置并排除障礙物，確?；优潘到y(tǒng)完善，安裝時避免破壞周邊設施，面板垂直，混凝土強度達到80%時再安裝標志。

護欄和隔離設施施工要點：護欄施工前使用全站儀或經緯儀確保線形準確，檢查立柱與構筑物沖突，嚴格控制高程，進行防銹處理并分層澆筑混凝土。隔離設施施工前，監(jiān)理檢查立柱、網和障礙物，確?；拥染嘣O置，立柱穩(wěn)固后安裝隔離網，確保連接無缺口。

防眩與視線誘導設施施工要點：防眩設施施工前應清除障礙物并檢查預埋件，混凝土強度達到70%時安裝，確保角度和距離符合設計要求。視線誘導設施施工前檢查反射器質量，設置標志并在必要時暫停交通，確保誘導標志高度統(tǒng)一，提升交通安全性。

2.2 安全設施施工管理中的質量控制

隨著我國高等級公路網絡擴展，安全設施要求不斷提高，但由于中小企業(yè)主導市場，施工質量參差不齊，尤其在養(yǎng)護方面存在提升空間。因此，質量控制在施工管理中至關重要，建設各方需要在質量、進度、費用之間找到平衡。質量控制的核心原則是“質量第一，用戶至上”“以預防為主”和“數(shù)據驅動決策”。施工過程中，必須以質量為核心，確保設施長期可靠性，監(jiān)理部門應提前介入，定期檢查施工質量，預防潛在問題。同時，通過科學評估標準和數(shù)據分析提高控制的客觀性。具體措施包括對施工人員進行專業(yè)培訓，嚴格控制進場材料和設備，落實“每人一機”責任制，制定合理施工方案，質量驗收由業(yè)主和監(jiān)理共同完成，確保工程符合質量標準和投標要求。

3 基于BIM技術的高速公路交安設施安全評價

3.1 基于BIM技術的交安設施安全評價方法

BIM技術在道路工程中具有可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等五大核心優(yōu)勢，貫穿工程全生命周期，尤其在交通安全評價中得到了有效支持?；贐IM的交通安全設施評價方法，首先應建立完整的BIM模型，通過評價系統(tǒng)自動核算定量和定性指標。該系統(tǒng)基于BIM平臺和Visual Studio開發(fā)環(huán)境，采用C#語言實現(xiàn)，內置物元模型評價方法。定量指標由BIM模型自動審核，定性指標通過人機交互式評價，結果具有良好可視化效果。

3.2 交安設施安全評價系統(tǒng)開發(fā)

3.2.1 交安設施評價系統(tǒng)功能架構設計

該交通安全設施評價系統(tǒng)由人機交互模塊和計算評價模塊組成。人機交互模塊支持評估者登錄、數(shù)據輸入與修改，并與BIM軟件聯(lián)動，展示三維效果，幫助評估者直觀識別合規(guī)與不合規(guī)部分，簡化審查與修改過程。計算評價模塊通過BIM模型進行現(xiàn)狀分析與綜合計算評價，首先基于交通安全設施設計規(guī)范進行自動合規(guī)審查，并反饋不合規(guī)部分，隨后專家對定性指標進行合理性評估。

3.2.2 系統(tǒng)功能模塊分類

系統(tǒng)包括四類功能模塊：系統(tǒng)管理模塊、數(shù)據管理模塊、評估功能模塊、可視化功能模塊[4]。具體功能和細節(jié)如表3所示。

3.3 案例分析

3.3.1 工程概況

貴州劍黎高速公路JA-1標項目位于貴州省黔東南州，起點為劍河縣柳川鎮(zhèn)臺格溪，終點位于黎平縣北部的八舟河。項目合同段起止里程為K0+000～K74+080.425，全長74.754 km。施工內容包括12 018 m混凝土護欄、101 450 m波形梁護欄、73 099 m隔離柵、1 676套道路交通標志、127 332 m2道路標線、534 m聲屏障、5 606 m防眩網、12 748塊防眩板及其他附屬交通安全設施。

3.3.2 交安設施BIM核心模型建立

結合BIM平臺和Civil 3D軟件，交通安全設施建模過程分為四個階段：首先，通過三角網或柵格曲面生成地形；其次，利用單元法創(chuàng)建平面線形，并通過縱橫斷面展示地形起伏，按標準設計文檔在Civil 3D中配置橫斷面；然后，使用Revit建模交通標志、標線和護欄，并導入Civil 3D進行布局，確保與地形和線形的精準對接，特別是護欄類型的處理；最后，隔離設施和防撞墊建模較為簡單，隔離柵用于道路運營，防撞墊設置于交通分流端，完成后在Revit中建模并導入Civil 3D進行布置。通過此過程，可以基于設計文件直接提取并展示如路側護欄寬度等定量指標的合規(guī)性。

3.3.3 交安設施評價指標體系

建立的評價指標體系，包括定性指標和定量指標。為提高效率，本評價系統(tǒng)將定量指標的審查基于所建立的BIM模型實現(xiàn)自動化。指標體系如表4所示。

3.3.4 結果分析

用戶在點擊評價管理選項卡后，可通過BIM模型選擇相應子系統(tǒng)并依次進行定量指標的自動合規(guī)檢查，系統(tǒng)將直接生成評估結果。定性指標的扣分值由專家調查法確定，錄入時需根據構件分類及參數(shù)（包括系統(tǒng)編碼和指標編碼）進行輸入。系統(tǒng)包括五個子系統(tǒng)——護欄、交通標志、交通標線、隔離設施和防眩設施，通過輸入相應編碼來明確具體評價指標。權重計算采用對比矩陣法，根據各指標的重要性進行排序，最終確定各指標的權重值。完成定量、定性指標的權重計算、自動合規(guī)檢查和專家評分后，系統(tǒng)將統(tǒng)計并展示各子系統(tǒng)的分數(shù)和整體評價結果，同時通過關聯(lián)函數(shù)K（X）計算最終評價等級，確保評估過程的全面性和準確性。評價結果如圖2所示。

基于BIM的交通安全設施評價系統(tǒng)的最終評估結果與現(xiàn)場評價基本一致，均為一級安全性等級。系統(tǒng)保留了各子系統(tǒng)及整體的綜合評分，體現(xiàn)了BIM在數(shù)據存儲與應用方面的優(yōu)勢。這表明基于BIM平臺開發(fā)的評價系統(tǒng)不僅準確有效，還能夠存儲和利用大量數(shù)據，展示了BIM技術在交通安全設施評估中的信息化優(yōu)勢。

4 結論

當前，高速公路交通安全設施存在護欄防撞能力不足和交通標志反光效果差等問題。為此，文章提出相應的優(yōu)化措施，如提升護欄高度、更新標志、改善標線，并結合錯覺原理、景觀設計、智能技術和高性能反光膜等設計，提升駕駛員警覺性和夜間可見性。BIM技術在交通安全設施評價中通過可視化和高效數(shù)據管理，支持工程生命周期的設計與維護，結合定量與定性指標提高評價的準確性和透明度。經貴州劍黎高速公路案例驗證，開發(fā)的安全評價系統(tǒng)與工程現(xiàn)場評價結果一致，證明其具備高效評估能力，可為未來交通安全管理和設施優(yōu)化提供有效支持。

參考文獻

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