车辆撞护栏被刺穿 问题在哪里？
导 语
公路护栏是一种较为常见的交通安全设施，近年来，各地却出现不少车辆碰撞护栏端头后，车身被刺穿，导致车内司乘人员伤亡，加重事故后果的情况。这不仅给道路交通安全带来安全隐患，威胁到广大司乘人员人身安全，也给道路交通管理工作带来一定挑战。交通言究社就这一问题对业内相关专家进行了专访，探讨分析导致此类情况发生的原因。
先来看两起车辆碰撞护栏端头后，车身被刺穿，导致车内司乘人员伤亡的事故案例。今年2月25日凌晨，在G75线兰海高速南宁往北海方向2086km+400m处（钦州西服务区附近），一辆小车行驶途中撞上中央护栏，护栏直接贯穿车身（见图1a），导致车上一名男子当场死亡。2019年2月17日，在稠岭线南市街道横城村路段，一辆小车行驶途中撞向左侧路边钢质护栏，护栏穿过整个车身（见图1b），造成车内人员一死一伤。
车辆撞护栏被刺穿 问题在哪里？
图1：小轿车被护栏贯穿事故案例
事实上，这类车辆因各种原因碰撞护栏端头后造成严重后果的事故并不少见，交通言究社对近年来媒体报道的相关事故案例进行采集、整理（见表1），发现2017年至2019年有15起，涉及浙江、山东、四川等11省，造成19人死亡。由此可见，这类情况并非偶发，具有一定普遍性。当然统计的事故案例中，车辆与护栏端头发生碰撞的原因涉及多种，包括疲劳驾驶、酒后驾驶、随意变道等。但是作为本该起到保护司乘人员或减轻人员伤亡作用的护栏为何反而刺穿车体，加重了事故后果呢？请看下面几位专家的分析。
表1：媒体报道的部分车辆撞击护栏事故
车辆撞护栏被刺穿 问题在哪里？
交通言究社：一、为什么存在护栏端头？我国常用的护栏端头有哪些形式？
车辆撞护栏被刺穿 问题在哪里？
公路护栏不连续设置时便会出现护栏端头
公路护栏不连续设置时便会出现护栏端头，主要有以下情况：路侧风险不高，护栏不连续较经济也可能更安全；路侧不连续设置护栏可为故障车辆提供额外避险空间；接入口、平交口及横道需提供开口，令护栏不连续；分流点三角区。
一组独立护栏的两端可分为上游端头和下游端头。上游端头是面向车流方向的端头，下游端头是背向车流方向的端头。一般而言，上游端头的危害性远高于下游端头。不过，双车道公路的下游端头对于反向交通来说，也是上游端头，因此两边端头都需要小心处理。
我国的护栏端头形式多种多样
先了解一下我国常用的护栏端头类型：
• 按设置位置分为路侧护栏端头、中分带开口护栏端头、出口分流三角端头（见图2）；
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图2：按设置位置分类
• 按护栏形式分为波形梁护栏端头、混凝土护栏端头、梁柱式护栏端头、组合式护栏端头、缆索式护栏端头等（见图3）；
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图3：按护栏形式分类
• 按端头结构形式分为直立式端头、地锚式端头和U型端头（见图4）。直立式端头和地锚式端头多用在路侧，U型端头多用在中分带开口或出口分流三角端。
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图4：按端头结构形式分类
交通言究社：二、车辆碰撞护栏端头的事故有哪些主要特征？为何会导致刺穿车身的严重后果？
此类事故对小型车司乘人员造成的伤害更大
通过调查发现，大型车碰撞护栏端头致死的事故较少，这与大型车行驶速度较慢有一定关系；同时由于大型车碰撞护栏端头后多为骑跨形态（见图5a），且司乘人员所坐位置一般高于护栏端头高度，死伤率较小，这也是为什么在欧美和我国相关标准中没有将大型车作为评价护栏端头安全性能碰撞车型的原因。不过实际中也发生过如图5b所示的事故，这虽然比较罕见，但是值得设计和研究人员注意。
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图5：大型车碰撞护栏事故形态
小型车行驶速度快，碰撞护栏端头概率较大型车高得多，同时司乘人员位置与端头位置高度接近，小型车碰撞护栏端头后更易对司乘人员造成直接伤害。小型车碰撞直立式护栏端头或U型端头，若端头的面积和刚度较大，车体产生较大变形，司乘人员会受到严重冲击，甚至危及生存空间；若端头的面积较小，其很容易插入车体，对司乘人员造成直接伤害。而车辆碰撞地锚式护栏端头，车辆沿坡面迅速爬升，则易发生翻车和翻滚事故（见图6）。
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图6：小型车碰撞护栏端头事故形态
发生事故的车辆往往是近乎正面碰撞护栏端头
护栏端头是公路护栏的重要组成部分之一，设置在护栏标准段的端部位置。车辆碰撞护栏标准段一般是小角度侧面碰撞，碰撞以后事故车辆往往能够保持一定速度驶出，由车辆和护栏变形所吸收的能量仅占车辆初始动能一小部分，所以若是车辆被成功阻挡和导出，车辆所受的冲击损坏较小。车辆碰撞护栏端头往往是近乎正面碰撞，若护栏端头形式为直立或U型，车辆的动能需要全部被缓冲吸收，一旦护栏端头不具备缓冲变形能力，则或发生车辆严重变形，或发生护栏端头插入车体；若护栏端头为地锚式，车辆动能消减较少，则会发生类似车辆弹射升空或车辆翻滚现象。
护栏刺穿车身发生的事故形态只是护栏端头事故的一种形态，多发生在波形梁护栏端部位置。通过计算机仿真模拟（见图7），影响护栏端头安全性能的因素与护栏端头结构形式、高度、是否锚固、设置方式等多方面有关，想要较好的进行端部结构设计，需多方面考虑。
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图7：碰撞波形梁护栏端头仿真
在设计速度较高道路上发生此类事故 后果会更严重
一般而言，设计速度超过40公里/小时的道路都要注意护栏端头的处理；如果设计速度大于80公里/小时，更需要格外对护栏端头进行安全处理。在设计速度较高的道路，失控车辆可能被波形梁护栏半圆端头插进车厢，导致严重伤亡，此外，如果没有足够锚固，护栏的防护能力会较差。
交通言究社：三、我国是否有关于护栏端头的相关标准规范？具体是如何要求的？
我国关于护栏端头的早期标准规范
我国早期建造的公路主要依据1994年颁布的《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》JTJ074-94、2006年颁布的《公路交通安全设施设计规范》JTG D81-2006和《公路交通安全设施设计细则》JTG/T D81-2006，对于护栏端头的规定94版规范和06版规范相差不大，仅以94版规范规定进行说明。94版规范的第2.1.10条定义护栏端头是指护栏开始端或结束端所设置的专门结构；在5.1.4条指出路侧波形梁护栏的起、讫点应进行端头处理（见图8a），还规定上游直立式端头应设渐变段外展，下游端头可与标准段成一条直线；在5.1.9条指出设置于中央分隔带起点、终点及开口处的护栏应进行端头处理（见图8b）；在5.1.10条给出了交通分流三角地带端部处理意见（见图8c），还指出在条件允许时应在危险三角区范围设置防撞垫。
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图8：94版规范对护栏端头的规定
近年依据实际情况对相关标准规范进行了调整
在高速公路建设早期，车辆组成较为单一、运行速度较低，配套设置的护栏端头满足当时的交通流特性，起到了较好的安全防护作用。而随着交通组成复杂化和运行速度提升，早期设置的护栏端头不能适应日益变化的交通流特性，安全防护能力不足逐渐体现出来。为提高公路的安全运营水平，交通运输主管部门颁布了《公路护栏安全性能评价标准》JTG B05-01-2013，对涉及上述部位的防护设施安全性能进行了规定（见图9）：路侧护栏端头应通过小客车正碰、偏碰、斜碰、正向侧碰、反向侧碰评价其安全性能，这提高了对路侧护栏端头安全防护性能的要求；对于中分带开口护栏，要求在距离中分带护栏终点2m位置进行小客车、大中型客车、大中型货车碰撞评价其安全性能，这势必要求中分带开口护栏与中分带护栏进行可靠连接，实质上是取消了该位置的护栏端头存在；对于分流三角端的防撞垫也要求通过小客车正碰、偏碰、斜碰、正向侧碰、反向侧碰评价其安全性能，这提高了对分流三角端护栏端头安全防护性能的要求。
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图9：《公路护栏安全性能评价标准》相关规定
此外，为更好地指导设计，交通运输部2017年颁布了《公路交通安全设施设计规范》JTG D81-2017和《公路交通安全设施设计细则》JTG/T D81-2017，结合2013年颁布的《公路护栏安全性能评价标准》要求对护栏端头的设计形式与方式进行了合理规定。
