本報導是研究智慧交通系統,如何成為「零願景」道路安全解決方案的一部分的系列報導的最後一篇,探討了實體空間對道路交通系統安全設計和使用的貢獻。
六部分系列中的第 6 條,闡述了智慧交通系統,如何成為零死亡願景道路安全解決方案的一部分。本報導末尾提供了所有報導的鏈接。
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零死亡願景植根於這樣一種立場,即死亡和嚴重傷害不是流動性的可接受後果。在全球道路運輸系統中,死亡和重傷是可以避免的。
道路交通系統,是社區形式和功能不可或缺的一部分。它們促進人員和貨物的流動,從而將人與地方聯繫起來並支持商業。在這些系統中,空間用於移動和本地活動。安全應考慮這兩個目的。系統設計人員1要創建安全的道路系統,他們必須瞭解和管理,構成每個道路生態系統的人、車輛和空間(圖 1)之間的相互依賴性和相互作用。
道路系統的用戶多種多樣,每個人都有自己的需求,和脆弱性2必須考慮到這一點。他們包括司機和乘客、道路工作人員、行人、過境乘客、摩托車手、騎自行車者、使用電動滑板車等新興微型交通工具的人,在某些情況下,還包括騎馬者/馬車。實現零死亡願景的安全系統方法,涵蓋所有用戶和交通方式,以及活動發生的地方。同樣,智慧交通系統 (ITS) 全系統方法,考慮人員、流程、基礎設施、車輛、技術和相關數據,為所有使用者開發安全高效率的營運環境。
為了形成安全的生態系統,系統設計人員會考慮系統中的物理特徵和操作因素及其目的,以實現移動性和場所營造。安全地連接空間元素 —— 道路本身、路邊、路邊和相鄰的土地使用 —— 對於創造環境以實現安全系統極為重要。
圖 1 – 設計和維護安全系統 - 相互依賴的元素 |
不同的空間,相同的願景
透過「零願景」方法,道路使用者和系統設計師,共同承擔實現安全結果的責任。系統設計師運用他們的知識和專業知識,為所有使用者打造和保持道路安全。道路使用者有責任遵守規則。如果使用者由於缺乏知識、接受度或能力而未能遵守道路規則,系統設計人員必須採取必要的進一步措施,來防止死亡和嚴重傷害。
全世界每年有超過 135 萬人死於道路上,另有 2000 至 5000 萬人受重傷。3 零死亡願景植根於這樣的立場,即死亡和重傷是不能接受的流動性後果,並努力為道路上的所有使用者實現最佳安全。同樣,二十多年前在英格蘭建立的智慧交通系統 (ITS) 全系統方法,使用了一個正式的評估框架4,該框架將注意力集中在那些,從根本上促進使用交通系統的每個人的安全的領域。
ITS 全系統方法符合共同責任的零死亡願景原則。為所有使用者提供安全的道路系統的責任,在於系統設計者。系統設計師對實體空間的設計影響最大 —— 創建一個按設計工作的系統,在該系統中,道路使用者可以直觀地瞭解如何安全使用道路。來自英國高速公路的良好道路設計指南5 指出,「良好的道路設計,將人員及其安全置於設計過程的核心。」
速度管理
實現安全所需的設計技術,因所考慮的道路類型而異。系統設計人員必須評估影響每條道路環境的影響因素,並瞭解如何在其控制和影響範圍內對其進行管理。例如,與街道相比,諸如高速公路6的城際道路,在不同的環境中運行。在所有道路空間實現安全的共同點,是需要進行速度管理,以保持適合環境的速度。過快的速度是系統內的毒素。
有時,由於天氣、路邊活動、交通狀況和/或影響道路環境的其他因素,速度限制會降低。7 速度對碰撞造成的傷害嚴重程度有顯著影響 —— 對於碰撞速度為 80 公里/小時 (km/h) 的碰撞中的乘員來說,死亡的可能性是碰撞速度為 30 公里/小時的 20 倍H。8
對行人的影響甚至更大 —— 當與時速 30 公里的汽車發生碰撞時,生還的機率為 90%,時速 45 公里時不到 50%,時速 80 公里時幾乎為零。9 有效的速度管理包括一系列措施,包括空間的設計和使用者在其中的操作方式、設置和執行適當的速度限制、教育使用者、瞭解碰撞中速度的影響,以及使用技術來鼓勵行為改變。技術使用應用於基礎設施,和車輛的連接性和附加感測器,例如先進的駕駛員輔助系統,透過提高駕駛員支持的意識和水準,為減少傷害和創建更安全的生態系統提供了重要機會。10
量身訂制的設計
高速公路/高速公路支持安全的一項設計特徵,是控制通道 —— 例如,在英國,高速公路法規禁止某些類型的車輛和使用者,包括非機動使用者、學習駕駛員,和發動機小於 50 立方釐米的摩托車。將適合高速行駛的基礎設施設計特徵(例如坡道交叉路口)與禁止慢速行駛的車輛和行人相結合,可以將適當的速度限制為 110 公里/小時。
然而,城市空間的設計師幾乎沒有,或根本沒有控制使用者訪問的能力,導致需要更低的速度限制,和考慮所有類型的使用者和移動形式 —— 包括已建立的和新興的形式。如果城市道路的設計以類似於高速公路的方式消除通道,這將嚴重限制系統的功能和實現其目的的空間 —— 流動性和場所營造。
將土地使用規劃和道路設計聯繫起來,是實現零死亡願景的關鍵一步。為了創建更安全的生態系統,系統設計人員必須確定道路的用途、道路上將發生什麼活動、誰將利用公共空間,然後相應地設計道路,11 而不是在任何情況下都應用標準化的以車輛為中心的設計。設計社區,人們可以住在靠近他們工作、購物、休閒活動,以及社交和教育目的所需的便利設施的地方,減少並可能消除對汽車旅行的需求。
圖 2 - 作為支持實施 Armor Road 完整街道計劃(美國密蘇里州北堪薩斯城)的公眾參與活動的一部分的
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寬容的生態系統
寬容路邊設計的概念13,承認道路空間內的危險物體會在發生碰撞時,增加死亡和重傷的風險。高速道路的標準或對齊方式(水平和垂直)考慮了速度,目的在適應更高的運行速度。寬容的路邊消除了可能導致死亡或重傷的潛在危險;在無法消除危害的情況下,透過設計降低危害的可能性 —— 遵循 ERIC-PD 原則。14 有許多寬容設計特徵的例子:
- 肩寬 —— 在有土地的情況下,更寬的肩寬可以在車輛離開道路的情況下,提供更大的恢復區域。
- 路邊護欄 —— 保護車輛免於撞擊危險,吸收衝擊能量,並且在許多情況下,允許車輛安全停車,不會對車輛乘員造成重大傷害
- 屏障終端 —— 設計用於偏轉車輛或吸收衝擊能量(圖 3)
- 行車道邊緣的隆隆聲帶 - 提醒駕駛員並允許採取糾正措施
- 被動安全標誌支架 —— 吸收車輛能量
圖 3 - 吸能屏障終端(照片:Highway Care 提供) |
自我解釋或直觀的道路空間,目的在防止駕駛員失誤;精心設計的遠景或視野,使駕駛員能夠將注意力集中在駕駛任務上,而不會分心。寬容的設計將駕駛員錯誤的後果降至最低。設計特徵可以「推動」/鼓勵正確的行為 —— 自行車道旁邊的硬障礙,會增加碰撞中受傷的嚴重程度,而礫石邊緣則更寬容。隨著先進的駕駛輔助系統,在車隊中變得越來越普遍,道路空間和車輛的協同設計,將越來越多地出現改善道路安全的機會 —— 例如,設計駕駛員可以清楚地看到和理解的標誌和道路標記,以及機器視覺系統,例如自動車道保持輔助功能。澳洲的 WSP 最近測試了道路標記的特性,以支持高級駕駛輔助系統的功能,並指出透過設置最小寬度、反射率和與周圍路面的對比度,對所有車輛的駕駛員都有很大的好處。15
創建寬容的生態系統的概念,必須在複雜的道路系統中進行背景化。寬容的道路設計元素/措施,可以提高高速道路的安全性。然而,由於寬容的道路環境會導致駕駛者速度增加,因此在路邊活動較多和道路使用者多樣化的城市環境中,採用寬容的設計元素可能會適得其反。協調的交通平靜化處理,包括機動車的故意垂直和水平偏轉,例如減速帶、彎道和路緣延伸/碰撞,可有效降低駕車者通過村莊、城鎮和郊區的速度,並可以導致更安全為這些地區交通生態系統的所有使用者提供環境。
圖 4 – 哥德堡當地街道上的減速帶。瑞典 |
管理接口
創建安全的生態系統,需要系統設計者承認和接受模式之間,和使用者之間的競爭,並創建安全的介面。碰撞審查和響應過程16,使設計者能夠了解在何處,以及如何改變空間設計,以創建安全系統。
管理接口是創建安全生態系統的關鍵因素 —— 透過針對以下方面的衝突進行設計來減少失敗的可能性:
- 模式之間的接口
- 模式和基礎設施之間的接口 —— 一個寬容的空間
城市空間的特點是介面越來越複雜 —— 引入了新的模式,例如電動滑板車、電動貨運自行車和自動交付吊艙,以及除了汽車和摩托車之外,還提供更多的主動模式。實體空間的設計,必須考慮到這些相互作用,可能帶來的嚴重傷害。每種模式之間的實體隔離,可以最大限度地減少,與模式之間有害交互相關的風險 —— 例如,騎自行車者和行人、騎自行車者和機動車輛 —— 但不會減少「模式內」傷害的可能性(騎車者相互碰撞),除非有以特定方式旅行的各個使用者之間的分離。需要創新設計,因為城市空間內移動模式的實體分離,有可能損害支持場所營造所需的基礎設施、通道和活動(圖 5)。鑑於導致死亡和嚴重傷害的碰撞的可能性,隨著速度的降低而降低,控制速度的措施為實現零死亡願景創造了最大的潛力。
圖 5 - WSP 表示 - 未來街道的願景 |
應用技術
技術可以在管理所有類別的道路上的速度方面發揮重要作用,以降低碰撞的可能性和嚴重性。在農村道路和城市空間中,車輛激活標誌(圖 6)的使用變得更加普遍。當接近的車輛超過預設速度時,該標誌將亮起,為駕駛員提供有針對性的限速提醒,和/或前方存在危險的提示。
圖 6 - 鼓勵遵守限速的車輛激活標誌(照片:由 Swarco 提供) |
託管高速公路和智能高速公路使用速度管理,來管理擁堵,並更好地遵守速度限制 —— 以減少導致死亡和重傷的事故。這些速度管理系統依靠執法系統來支持合規性 —— 可變速度限制顯示,在路邊或道路上方的門架上的信號上。執法設備 —— 雷達探測器和攝影機 —— 也位於建築物上。高速公路和高速公路的主動管理,還可以包括使用動態信號來關閉車道 —— 例如,以保護參與碰撞的車輛和人員,或隔離道路上的碎片(圖 7)。
在這種情況下,安全生態系統的設計需要考慮安裝結構,及其對寬容和安全環境的貢獻 —— 安裝桿和龍門架存在障礙,這些結構的設計不得產生額外的危險。雜亂的空間不僅會引入可能增加傷害的可能性,和嚴重程度的危險,而且還會分散駕駛員的注意力,增加撞車的風險。這些信號的消息傳遞、放置和操作的設計還必須考慮人為因素 —— 駕駛員將如何理解設備並與設備交互。17
圖 7 - 英國的自動車道關閉和執法系統(照片:由 Redflex 提供) |
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隨著社區朝著零死亡願景邁進,為了提高安全性,實體空間的設計者,無論是在城市環境、農村地區還是高速公路/高速公路上,都必須對道路採取全面的看法 —— 擁抱人與人之間的相互依賴和互動,車輛和空間。這一觀點還涉及對每個道路/街道空間的特徵、使用者和模式,以及道路用途的理解。
圖 8 - 美國堪薩斯州哈欽森的一個 WSP 專案(當前道路 - 在可能的設計修改之前)指出在一個交叉路口有六種交通方式:行人、騎自行車者、公共汽車/公交、汽車/卡車、拖拉機和馬車(馬-拉車)。 |
特定環境的設計,是 ITS 全系統方法不可或缺的一部分,對於創建安全的道路生態系統,以實現零死亡願景相當重要,該願景目的在消除世界各地道路運輸系統,造成的死亡和嚴重傷害。安全的道路系統是流動性的基礎,對於人們能夠並且想要生活、工作、學習、社交和繁榮的社區的發展極為重要。
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1 系統設計者 —— 根據零死亡願景方法 —— 包括政策制定者、政治家/政府官員、基礎設施所有者和營運商、規劃者、工程師和道路設計師、車輛製造商、創傷和醫院護理提供者、執法者,以及提供道路的任何其他人運輸系統。每個人都貢獻了重要的知識和專業知識,以幫助建立和保持道路安全。
2 雖然所有道路使用者都存在脆弱性,但「零死亡願景」將「弱勢」使用者描述為交通中最危險的人,因為他們沒有外部防護罩來保護他們,免受碰撞中的衝擊力。 請參閱手冊: 零願景,為道路安全設定更高標準, WSP,第 12 頁。7
4 wsp.com 的文章「在‘ITS’通往零死亡願景的道路上」探討了這個評估框架。它解釋瞭如何在每個環境中,辨識危害並進行客觀評估,以便為實現零死亡願景的設計提供資訊。
5 Highways England,通往優秀設計之路,2018
6 「高速公路」和「高速公路」這兩個詞在整篇文章中可以互換使用。
7 世界衛生組織,來自世界道路交通傷害預防報告,道路安全,速度,2004
8 同上。
9 同上。
10 使用連接性和附加感測器的技術在 wsp.com 的文章 「採用‘ITS’整體觀點來提高道路車輛安全性」中 進行了討論。
12 參見手冊: Vision Zero,為道路安全設定更高標準, WSP,第 12 頁。23
13 寬恕路邊設計指南,歐洲道路主管會議,參考:CEDR 報告 2013/09
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