車輛撞護欄被刺穿 問題在哪裡？
導 語
公路護欄是一種較為常見的交通安全設施，近年來，各地卻出現不少車輛碰撞護欄端頭後，車身被刺穿，導致車內司乘人員傷亡，加重事故後果的情況。這不僅給道路交通安全帶來安全隱患，威脅到廣大司乘人員人身安全，也給道路交通管理工作帶來一定挑戰。交通言究社就這一問題對業內相關專家進行了專訪，探討分析導致此類情況發生的原因。
先來看兩起車輛碰撞護欄端頭後，車身被刺穿，導致車內司乘人員傷亡的事故案例。今年2月25日凌晨，在G75線蘭海高速南寧往北海方向2086km+400m處（欽州西服務區附近），一輛小車行駛途中撞上中央護欄，護欄直接貫穿車身（見圖1a），導致車上一名男子當場死亡。2019年2月17日，在稠嶺線南市街道橫城村路段，一輛小車行駛途中撞向左側路邊鋼質護欄，護欄穿過整個車身（見圖1b），造成車內人員一死一傷。
車輛撞護欄被刺穿 問題在哪裡？
圖1：小轎車被護欄貫穿事故案例
事實上，這類車輛因各種原因碰撞護欄端頭後造成嚴重後果的事故並不少見，交通言究社對近年來媒體報道的相關事故案例進行採集、整理（見表1），發現2017年至2019年有15起，涉及浙江、山東、四川等11省，造成19人死亡。由此可見，這類情況並非偶發，具有一定普遍性。當然統計的事故案例中，車輛與護欄端頭髮生碰撞的原因涉及多種，包括疲勞駕駛、酒後駕駛、隨意變道等。但是作為本該起到保護司乘人員或減輕人員傷亡作用的護欄為何反而刺穿車體，加重了事故後果呢？請看下面幾位專家的分析。
表1：媒體報道的部分車輛撞擊護欄事故
車輛撞護欄被刺穿 問題在哪裡？
交通言究社：一、為什麼存在護欄端頭？我國常用的護欄端頭有哪些形式？
車輛撞護欄被刺穿 問題在哪裡？
公路護欄不連續設置時便會出現護欄端頭
公路護欄不連續設置時便會出現護欄端頭，主要有以下情況：路側風險不高，護欄不連續較經濟也可能更安全；路側不連續設置護欄可為故障車輛提供額外避險空間；接入口、平交口及橫道需提供開口，令護欄不連續；分流點三角區。
一組獨立護欄的兩端可分為上游端頭和下游端頭。上游端頭是面向車流方向的端頭，下游端頭是背向車流方向的端頭。一般而言，上游端頭的危害性遠高於下游端頭。不過，雙車道公路的下游端頭對於反向交通來說，也是上游端頭，因此兩邊端頭都需要小心處理。
我國的護欄端頭形式多種多樣
先了解一下我國常用的護欄端頭類型：
• 按設置位置分為路側護欄端頭、中分帶開口護欄端頭、出口分流三角端頭（見圖2）；
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圖2：按設置位置分類
• 按護欄形式分為波形梁護欄端頭、混凝土護欄端頭、樑柱式護欄端頭、組合式護欄端頭、纜索式護欄端頭等（見圖3）；
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圖3：按護欄形式分類
• 按端頭結構形式分為直立式端頭、地錨式端頭和U型端頭（見圖4）。直立式端頭和地錨式端頭多用在路側，U型端頭多用在中分帶開口或出口分流三角端。
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圖4：按端頭結構形式分類
交通言究社：二、車輛碰撞護欄端頭的事故有哪些主要特徵？為何會導致刺穿車身的嚴重後果？
此類事故對小型車司乘人員造成的傷害更大
通過調查發現，大型車碰撞護欄端頭致死的事故較少，這與大型車行駛速度較慢有一定關係；同時由於大型車碰撞護欄端頭後多為騎跨形態（見圖5a），且司乘人員所坐位置一般高於護欄端頭高度，死傷率較小，這也是為什麼在歐美和我國相關標準中沒有將大型車作為評價護欄端頭安全性能碰撞車型的原因。不過實際中也發生過如圖5b所示的事故，這雖然比較罕見，但是值得設計和研究人員注意。
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圖5：大型車碰撞護欄事故形態
小型車行駛速度快，碰撞護欄端頭概率較大型車高得多，同時司乘人員位置與端頭位置高度接近，小型車碰撞護欄端頭後更易對司乘人員造成直接傷害。小型車碰撞直立式護欄端頭或U型端頭，若端頭的面積和剛度較大，車體產生較大變形，司乘人員會受到嚴重衝擊，甚至危及生存空間；若端頭的面積較小，其很容易插入車體，對司乘人員造成直接傷害。而車輛碰撞地錨式護欄端頭，車輛沿坡面迅速爬升，則易發生翻車和翻滾事故（見圖6）。
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圖6：小型車碰撞護欄端頭事故形態
發生事故的車輛往往是近乎正面碰撞護欄端頭
護欄端頭是公路護欄的重要組成部分之一，設置在護欄標準段的端部位置。車輛碰撞護欄標準段一般是小角度側面碰撞，碰撞以後事故車輛往往能夠保持一定速度駛出，由車輛和護欄變形所吸收的能量僅佔車輛初始動能一小部分，所以若是車輛被成功阻擋和導出，車輛所受的衝擊損壞較小。車輛碰撞護欄端頭往往是近乎正面碰撞，若護欄端頭形式為直立或U型，車輛的動能需要全部被緩衝吸收，一旦護欄端頭不具備緩衝變形能力，則或發生車輛嚴重變形，或發生護欄端頭插入車體；若護欄端頭為地錨式，車輛動能消減較少，則會發生類似車輛彈射升空或車輛翻滾現象。
護欄刺穿車身發生的事故形態只是護欄端頭事故的一種形態，多發生在波形梁護欄端部位置。通過計算機仿真模擬（見圖7），影響護欄端頭安全性能的因素與護欄端頭結構形式、高度、是否錨固、設置方式等多方面有關，想要較好的進行端部結構設計，需多方面考慮。
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圖7：碰撞波形梁護欄端頭仿真
在設計速度較高道路上發生此類事故 後果會更嚴重
一般而言，設計速度超過40公里/小時的道路都要注意護欄端頭的處理；如果設計速度大於80公里/小時，更需要格外對護欄端頭進行安全處理。在設計速度較高的道路，失控車輛可能被波形梁護欄半圓端頭插進車廂，導致嚴重傷亡，此外，如果沒有足夠錨固，護欄的防護能力會較差。
交通言究社：三、我國是否有關於護欄端頭的相關標準規範？具體是如何要求的？
我國關於護欄端頭的早期標準規範
我國早期建造的公路主要依據1994年頒佈的《高速公路交通安全設施設計及施工技術規範》JTJ074-94、2006年頒佈的《公路交通安全設施設計規範》JTG D81-2006和《公路交通安全設施設計細則》JTG/T D81-2006，對於護欄端頭的規定94版規範和06版規範相差不大，僅以94版規範規定進行說明。94版規範的第2.1.10條定義護欄端頭是指護欄開始端或結束端所設置的專門結構；在5.1.4條指出路側波形梁護欄的起、訖點應進行端頭處理（見圖8a），還規定上游直立式端頭應設漸變段外展，下游端頭可與標準段成一條直線；在5.1.9條指出設置於中央分隔帶起點、終點及開口處的護欄應進行端頭處理（見圖8b）；在5.1.10條給出了交通分流三角地帶端部處理意見（見圖8c），還指出在條件允許時應在危險三角區範圍設置防撞墊。
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圖8：94版規範對護欄端頭的規定
近年依據實際情況對相關標準規範進行了調整
在高速公路建設早期，車輛組成較為單一、運行速度較低，配套設置的護欄端頭滿足當時的交通流特性，起到了較好的安全防護作用。而隨著交通組成複雜化和運行速度提升，早期設置的護欄端頭不能適應日益變化的交通流特性，安全防護能力不足逐漸體現出來。為提高公路的安全運營水平，交通運輸主管部門頒佈了《公路護欄安全性能評價標準》JTG B05-01-2013，對涉及上述部位的防護設施安全性能進行了規定（見圖9）：路側護欄端頭應通過小客車正碰、偏碰、斜碰、正向側碰、反向側碰評價其安全性能，這提高了對路側護欄端頭安全防護性能的要求；對於中分帶開口護欄，要求在距離中分帶護欄終點2m位置進行小客車、大中型客車、大中型貨車碰撞評價其安全性能，這勢必要求中分帶開口護欄與中分帶護欄進行可靠連接，實質上是取消了該位置的護欄端頭存在；對於分流三角端的防撞墊也要求通過小客車正碰、偏碰、斜碰、正向側碰、反向側碰評價其安全性能，這提高了對分流三角端護欄端頭安全防護性能的要求。
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圖9：《公路護欄安全性能評價標準》相關規定
此外，為更好地指導設計，交通運輸部2017年頒佈了《公路交通安全設施設計規範》JTG D81-2017和《公路交通安全設施設計細則》JTG/T D81-2017，結合2013年頒佈的《公路護欄安全性能評價標準》要求對護欄端頭的設計形式與方式進行了合理規定。
