限速的含义及美国设置限速的相关规定

来源: 交通言究社 | 2019-11-28 10:12

限制速度是道路交通控制与管理的重要项目,也是交通工程学的主要内容之一。不合理的限速会造成区域车辆行驶混乱与不安全。那么,限速的含义是什么?设置限速的目的是什么?美国在限速设置方面的哪些规定和程序对我们有借鉴意义?请看公安部道路交通安全中心特约专家、美国资深交通工程师梁康之的分析。


限速的含义是什么?美国有哪些要求?


1.限制速度的含义与分类


简单地说,限制速度就是车辆在路上应该开到什么样的速度,即车辆在特定区段的最大合法运行速度,从法律上讲不应超过这一速度。限制速度是根据交通调查得出结果,然后以行政行为来确定。如果速度限制不合理,会造成区域车辆行驶混乱,导致危险。实行限制速度的期望就是让车辆最好在一个比较统一的速度下行驶。一般来说,在很多国家,以美国为例,限制速度既是道路交通控制和管理的重要项目,也是交通工程学科的主要内容之一。


对车辆行驶速度的限制属于道路交通控制管理法规的一部分,通常分为由政府制定的法定限制速度和工程研究建立的限制速度区段两种。


2.美国有哪些设置限速的要求?


在美国设置限速一般需遵循下列要求:

❖由于特殊的土地使用或其他因素造成道路和典型道路不同,产生了“非典型交通特性”,在这种情况下需要设置与典型道路不同的限速。这里的“典型道路”指的是符合最佳建议值以及更好的条件下设计建造的道路,符合在法定限速下行驶的标准。


❖当道路设计的约束元素大大高于或低于典型值时,比如在条件较差的山区或者城市里一些条件较差的地段,需要考虑设置不同限速。


❖当前道路上车辆行驶速度一直高于或低于法定速度限制时,需要考虑是否原来的限速不合理,是否需要重新设置限速。


❖主要公路在城市与郊区交界处会产生过渡路段,需要考虑不同的限速设置(郊区车速快、城市车速慢)。


❖在学校或其他行人较多的主要交通区域需要设置限速,(设置限速的)主要目的是保证学生、行人安全。


❖在长时间的道路施工区域,或者虽施工时间不长但对交通影响较大的区域,比如因施工导致车道变窄或大量关闭车道的路段。


❖因速度原因造成事故频发的地段需要考虑设置不同限速。


❖在一些非典型的特殊情况道路上,如按照旧规范设计建造但现未改造的道路、道路边有不能移除的建筑物(古迹)和保护植物等,需要考虑不同限速。


3.什么是理性车速限制?


一般来说,设置限速时应考虑如何设置一个合适的速度以使车辆、道路和驾驶人三者相协调,因为多数驾驶人在驾驶车辆时首先会受到周围环境的约束,期望车速与周围环境保持协调,即以令自己“舒适”的速度驾驶车辆。这里的“舒适”指的是当车速与道路上其他车辆的速度基本保持一致时,不会发生频繁变道、超车。由此便产生了“理性车速限制”的概念。


理性车速限制是理性而非强制的速度限制。它首先要反映大多数驾驶人“合理和舒适”的车辆驾驶行为;其次,它的存在能够鼓励驾驶人自觉遵守公布的限制速度并以合理速度行驶,也就是说,当限速合理时,驾驶人能够很容易地按照限制速度行驶,而当限速不合理时,驾驶人驾驶车辆时就会速度过高或过低、违反限制速度;第三,它有利于减少超速违法的现象,节省有限的执法资源;最后,它有利于维持均匀的车流速度,减少换道超车等行为的发生,从而能够降低车辆碰撞风险。


设置限速的目的有哪些?


1.设置限速的第一目的是保证安全


设置限速的第一目的和主要目的就是为了安全。限速是设置一个驾驶人能达到、均匀且“舒适”的目标速度,以此来保障驾驶人安全。


美国多年前就针对车流速度与事故风险的关系展开了研究,图1与图2是其研究成果。


图1指的是在无干扰或平交道的理想情况下车流速度与事故风险之间的关系,其中,红色抛物线是描述事故风险概率的曲线,用以说明在什么样的车流速度下容易发生事故。研究表明,90百分点速度代表着最低事故风险点,也就是说,约90%的驾驶人驾驶车辆时都能达到的那个车速,是相对碰撞几率最小的速度。如果限速在90百分点速度的范围内时,就能做到既让驾驶人感到“舒适”,又把事故风险降到最小。


图1:无干扰情况下车流速度与事故风险之间的关系曲线(来源:美国联邦公路局)

图1:无干扰情况下车流速度与事故风险之间的关系曲线(来源:美国联邦公路局)


图2则更为接近现实中的道路,是在有干扰或平交道的道路情况下来描述不同路段上车辆应以什么样的速度行驶比较安全。由图2可知,无论车辆是在高速公路、主要干道还是双车道道路上行驶,其速度接近均位速度时事故风险最小、最为安全;当车辆都以均匀的速度行驶时最为安全;限制速度应设置在曲线的低端以降低事故风险。


图2:有干扰情况下不同路段车辆行驶速度与事故风险关系图(来源:美国联邦公路局)

图2:有干扰情况下不同路段车辆行驶速度与事故风险关系图(来源:美国联邦公路局)


图3是我们在速度调查中需要了解的三个常用速度评价指标,分别是第85百分位数速度(85th percentile)、均位速度(mean speed)和10英里/小时配速(10 mph pace)。


❖第85百分位数速度:第85百分位数速度是最常用的指标。第85百分位数速度指的是85%的驾驶人行驶在某一段路上,经过测速点时的速度等于或低于的速度值,是图3中85%蓝色纵坐标左侧的黄色抛物线部分。它表示的是理想条件下大多数驾驶人所认同、不能超过的速度值,因此其为在路段设置合理限速的指导性指标。


❖均位速度:均位速度是将所有测量的速度总和除以样本总数所得出的平均值,用于分析速度分布的集中趋势。一般而言,在低速行驶的城市居民区或商业区,可考虑使用均位速度作为限制速度值。


❖10英里/小时(16公里/小时)配速:它指的是在图3“速度”与“以速度统计的车辆数”的抛物线上,最高10英里/小时范围内包含的车辆数。图3中的红色横线就是10英里/小时配速,红线上面的抛物线是在这个速度范围内行驶的车辆数,在10英里/小时范围内行驶的车辆数越多,则大多数车辆行驶速度越接近、车流速度越接近匀速,此时设置的限制速度也就越合理。


图3:三种常用速度评价指标(来源:美国联邦公路局)

图3:三种常用速度评价指标(来源:美国联邦公路局)


根据测试路段现场取来的速度样本评价限速是否合理时,通常以图4所示的曲线来进行描述,曲线越窄,离散程度越小,则限速设置越合理;曲线越宽,离散程度越大,则限速设置有偏差。图4中的实线和虚线的均位速度都是52英里/小时,但实线的标准偏差为7英里/小时,虚线的标准偏差为12英里/小时,因此实线的偏差较小,虚线的偏差较大。图4中的红色部分表示的是10英里/小时配速,红色部分越窄,则限速越合理。


图4:描述限速是否合理的曲线(来源:美国联邦公路局)

图4:描述限速是否合理的曲线(来源:美国联邦公路局)


2.设置限速要保证效率


除了安全目的以外,保证效率同样是限速的目的之一。效率一方面指的是在什么样的速度下能够使车辆最快到达目的地,另一方面指的是当道路限速为多少时在特定时间内能够通过的最多车辆数。


关于效率,有观点认为“速度越快,通过的车辆越多”,这其实是个误区,实际并非如此。概括地说,当车辆在道路上行驶时,车与车之间要保持一定安全间距,车速慢时单位时间内行驶的车辆数量不多;车速快时,安全间距必然会变大,因此单位时间内行驶的车辆数量也不会很多。


图5是用以描述速度、密度和流率三者关系的曲线,也很好地解释了上述误区的错误所在。流率就是单位时间内通过的车辆数,速度越快,流率越低;速度降低时,流率开始变大,但速度太低时,流率虽大但已达到临界值,这时就会发生拥堵现象。道路不同,使流率到达临界值的车速也不同。一般情况下,在高速公路或者快速路上,当车速约为80公里/小时的时候,流率到达临界值,道路利用效率最高,单位时间内通过车辆数最多。


图5:速度、密度和流率三者之间的关系(来源:美国联邦公路局)

图5:速度、密度和流率三者之间的关系(来源:美国联邦公路局)


图6更为清晰直观地呈现出了速度与流率之间的关系。当速度为55英里/小时(90公里/小时)的时候,流率达到临界值,该道路每小时通过车辆数为1750辆;当速度变快,为60英里/小时、65英里/小时、70英里/时,流率降低,该道路每小时通过车辆数持续减少,为1600辆、1450辆、1300辆。


图6:平均车速与流率之间的关系(来源:美国联邦公路局)

图6:平均车速与流率之间的关系(来源:美国联邦公路局)


驾驶人个人的期望是以最快的速度行驶,道路的建设者和管理者则期望道路被最高效地利用起来,即单位时间内通过的车辆数最多。因此,在美国,城市快速路的限速一般较低,约为55英里/小时;城外道路的限速一般较高,约为70英里/小时。总之,道路管理者需要在限速与效率之间找到平衡点。


美国如何确立限速?有哪些法律依据?


1.美国如何确立或调整限速?


在美国,限速是一种行政行为。


限制速度的确立或调整须按照行政行为的程序来批准执行,具体步骤如下:


❖需要进行交通工程调查研究,然后提出交通工程评价报告,评估限速是否合理;


❖如果报告建议更改限速,就需要申请交通管理法令建立或变更的相关文件;


❖文件建立后,需要报请议会或政府指定机构批准,批准后就可写入当地的交通管理行政行为条例中;


❖写入条例后,须报送到执法机构(警察)、裁决机构(法院)和交通管理部门三个部门进行文件存档;


❖要安装有效的限速标志来替换旧标志。


2.美国设置限速的法律依据有哪些?


美国联邦政府制定了全国性质的限速法令《统一车辆条例》(Uniform Vehicle Code,UVC)对全美的限速管理进行指导,美国的州和地方政府的交管部门会根据该条例制定辖区内的法定限制速度。因为美国各州道路和交通的实际状况不同,所以交管部门也会对法定限制速度作相应调整,设置符合现有条件的限制速度,以满足道路交通运输的需求。


图7:美国各州限速情况统计

图7:美国各州限速情况统计


那么,什么是法定限制速度呢?法定限速是在理想的道路和交通条件下,对同一类型道路所设置的安全有效运行的最高行驶速度。美国各州的机动车法律规定了各种类别街道和高速公路的限制速度。例如,住宅区的法定限制速度为25英里/小时(40公里/小时),商业区为30英里/小时(50公里/小时),所有其他道路,如国道、快速路等,限速为55英里/小时(90公里/小时)。当然,这只是大致而言,各州的实际法定限速略有出入。


图8:美国不同区域路段的法定限速标志

图8:美国不同区域路段的法定限速标志


由于自然条件的变化,道路在建设过程中往往与理想条件不同,因此,在特定道路、交通或土地使用的条件下,法定限制速度可能并不足以保证道路交通的安全和效率。道路管理部门有权制定与法定限制速度不同但合理的限制速度区域,以保证道路交通的安全和效率,这时所选择的合理限制速度可能高于或低于《统一车辆条例》(UVC)规定的或州政府法定的限制速度,当然,制定前提是必须要有数据或者调查报告的支撑。


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