近年來(lái)，不斷有人以“德國(guó)高速公路不限速”為依據(jù)，建議我國(guó)高速公路限速應(yīng)該提高到150公里/小時(shí)、200公里/小時(shí)，或者更高，甚至有學(xué)術(shù)期刊的論文中提到“通過(guò)技術(shù)進(jìn)步，特別是車(chē)路協(xié)同、自動(dòng)駕駛......高速公路限速提高到200公里/小時(shí)甚至更高，是完全有可能實(shí)現(xiàn)的?！?/span>

▲一篇關(guān)于政策導(dǎo)向的研究論文截圖

本文結(jié)合道路設(shè)計(jì)原理、方法，從構(gòu)成道路交通系統(tǒng)的“人、車(chē)、路”等多個(gè)角度，對(duì)“高速公路能否提高限速到150公里/小時(shí)，甚至更高”進(jìn)行討論，回應(yīng)公眾對(duì)道路交通出行的更高需求，也希望為政府和相關(guān)部門(mén)提供交通發(fā)展政策方面的支持。

一、道路方面

停車(chē)視距——是直接以避免“碰撞事故”為目的，對(duì)公路幾何設(shè)計(jì)提出的控制性指標(biāo)。世界各國(guó)道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)均要求，公路的每一條車(chē)道必須提供駕駛員能夠有效觀察、識(shí)別前方路面上障礙物，并采取制動(dòng)措施、安全停車(chē)的有效距離（長(zhǎng)度）。我國(guó)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》規(guī)定，在所有線形變化、出入口、交叉等路段均應(yīng)對(duì)停車(chē)視距進(jìn)行檢查檢驗(yàn)，確保從駕駛員位置（視線高度1.2~2.0米），能夠毫無(wú)遮擋地看到前方車(chē)道上10厘米高的障礙物。

以下為《規(guī)范》對(duì)停車(chē)視距的具體要求：

在具體公路幾何設(shè)計(jì)中，停車(chē)視距指標(biāo)對(duì)公路平面、縱斷面、橫斷面，以及三維線形乃至路側(cè)設(shè)計(jì)成均形成了嚴(yán)格的約束。即便在高山峽谷等地形復(fù)雜路段，工程師在設(shè)計(jì)時(shí)不僅不能隨意采用更小的彎道半徑、更大的縱坡、更小的豎曲線半徑，還要合理選擇各類(lèi)設(shè)施的位置、形式，保持相鄰設(shè)施之間的最小距離。

以下是《規(guī)范》停車(chē)視距計(jì)算模型：

從上述計(jì)算模型中，可以看到，停車(chē)視距由駕駛員“反應(yīng)距離”和“車(chē)輛制動(dòng)距離”兩部分組成，且停車(chē)視距指標(biāo)與速度直接相關(guān)。速度越大，駕駛員在遇到障礙時(shí)安全停車(chē)所需要的距離越長(zhǎng)。同時(shí)，經(jīng)測(cè)算可知，當(dāng)我們把速度從120公里/小時(shí)提高到200公里/小時(shí)時(shí)，停車(chē)視距指標(biāo)就會(huì)從210米增加到約700米以上。那么，停車(chē)視距700米意味著什么呢？

按照停車(chē)視距檢驗(yàn)方法，要確保駕駛員的視點(diǎn)和物點(diǎn)之間700米的范圍之內(nèi)完全通視、無(wú)遮擋，公路平面彎道半徑必須在萬(wàn)米以上，縱向豎曲線半徑在百萬(wàn)米以上。也就是說(shuō)，限速200公里/小時(shí)的高速公路，必須全線設(shè)計(jì)成近乎一條水平直線。那顯然已經(jīng)不是供汽車(chē)行駛的高速公路了，那是供飛機(jī)起飛的跑道。而在我國(guó)已建成的高速公路中，能夠滿足這樣條件的路段恐怕連1/1000都沒(méi)有。

二、人的方面

人的視力分為靜視力和動(dòng)視力。有資料顯示，一般情況下駕駛員在行車(chē)過(guò)程中，動(dòng)視力比靜視力降低10%~20%，且動(dòng)視力隨著相對(duì)速度的變化而變化。車(chē)速越快，動(dòng)視力下降越大。當(dāng)車(chē)速達(dá)到70公里/小時(shí)時(shí)，原來(lái)視力為1.2的駕駛員（駕駛員考試要求），動(dòng)視力會(huì)下降到0.7。

同時(shí)，隨著車(chē)速增加，眼睛至焦點(diǎn)的距離也在不斷變化。有試驗(yàn)表明，以60公里/小時(shí)速度行駛的車(chē)輛，駕駛員能看清前方240米處（即可視認(rèn)距離）的交通標(biāo)志；但當(dāng)車(chē)速提高到80公里/小時(shí)時(shí)，可視認(rèn)距離會(huì)縮減到160米處。

可見(jiàn)，前文測(cè)算得出在200公里/小時(shí)的速度時(shí)，700米的停車(chē)視距顯然已經(jīng)超出了正常人的動(dòng)視力范圍。在如此高速狀態(tài)下，正常人的眼睛已經(jīng)難以識(shí)別遠(yuǎn)處路面上10厘米高的障礙物了。

另外，駕駛員的視覺(jué)范圍（或稱(chēng)為視野）也直接關(guān)系到行車(chē)安全性。通常，在正常行車(chē)過(guò)程中，車(chē)速越快，駕駛?cè)说南鄬?duì)視野的范圍就越小。有數(shù)據(jù)顯示，在速度為40公里/小時(shí)時(shí)，人的視角低于100度；速度為70公里/小時(shí)時(shí)，視角低于65度；速度為100公里/小時(shí)時(shí)，視角低于40度。下圖是駕駛員在行駛過(guò)程中，視覺(jué)范圍（視野）隨速度變化的示意圖。

▲時(shí)速15英里和30英里的視距觀察范圍

以此類(lèi)推，速度越快，視角范圍就越窄、越小。當(dāng)速度在200公里/小時(shí)時(shí)，正常駕駛?cè)说囊曈X(jué)范圍會(huì)遠(yuǎn)小于40度。這時(shí)周邊的目標(biāo)動(dòng)態(tài)是模糊不清的，駕駛?cè)穗y以觀察并發(fā)現(xiàn)道路周邊（或者更近距離處）的情況。

三、車(chē)的方面

“實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)”是國(guó)際上評(píng)價(jià)某種車(chē)型安全性的權(quán)威方式。但對(duì)比世界上多個(gè)汽車(chē)碰撞標(biāo)準(zhǔn)，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，所有轎車(chē)正面和側(cè)面碰撞試驗(yàn)時(shí)的速度都在50~65公里/小時(shí)之間。

▲中國(guó)C-NCAP碰撞標(biāo)準(zhǔn)與世界同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比

眾所周知，世界上各國(guó)高速公路的最高限速都在120公里/小時(shí)以下，為什么碰撞試驗(yàn)的速度只有65公里/小時(shí)呢？為什么不采用150公里/小時(shí)或200公里/小時(shí)甚至更高速度開(kāi)展試驗(yàn)?zāi)兀抗P者了解，其原因在于以下兩個(gè)方面：

一是，碰撞試驗(yàn)考慮到，但凡車(chē)輛高速行駛過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，駕駛員都必然會(huì)采取制動(dòng)措施。這樣，在碰撞的那一時(shí)刻，汽車(chē)的瞬時(shí)速度會(huì)有明顯下降，小于正常行駛的速度了。

二是，當(dāng)汽車(chē)以更高速度（例如：80公里/小時(shí)或以上的速度）正面碰撞固定障礙物時(shí)，車(chē)上人頭部和身體受到的沖擊力（加速率）已經(jīng)超出了人類(lèi)能夠承受的極限（無(wú)論有無(wú)安全帶和氣囊）。換句話說(shuō)，就是車(chē)上人受到致命傷害的概率是100%了。既然人都沒(méi)了，那么，開(kāi)展更高速度下碰撞試驗(yàn)還有什么意義呢？

英國(guó)某電視節(jié)目曾專(zhuān)門(mén)做過(guò)一次近乎瘋狂的實(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn)，碰撞速度高達(dá)193公里/小時(shí)，碰撞后整個(gè)車(chē)體幾乎完全粉碎了。

四、車(chē)的另一方面

下面筆者討論影響提高限速可能性的另一因素——燃油經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)方程可知，汽車(chē)在行駛過(guò)程中，需要克服車(chē)輪與路面摩擦阻力、自身機(jī)械摩擦阻力，以及空氣阻力（風(fēng)阻）等。在速度較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)做工主要用于克服前兩種阻力；而當(dāng)車(chē)輛高速行駛時(shí)（如100公里/小時(shí)），發(fā)動(dòng)機(jī)燃油做工主要用于克服風(fēng)阻（占70%以上）。這是因?yàn)?，風(fēng)阻增加與車(chē)速的平方成正比關(guān)系，速度越高，風(fēng)阻增加得越快。下圖是汽車(chē)行駛過(guò)程中，空氣阻力變化曲線示意圖。

▲汽車(chē)行駛中車(chē)速與阻力的變化圖

下圖是針對(duì)某國(guó)產(chǎn)小型客車(chē)（車(chē)輛整備質(zhì)量1.39噸，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量1.5升）開(kāi)展平均車(chē)速與油耗觀測(cè)的數(shù)據(jù)曲線。從圖中油耗變化趨勢(shì)可以推測(cè)得到，當(dāng)平均速度增加到200公里/小時(shí)時(shí)，車(chē)輛實(shí)際油耗將會(huì)（比90公里/小時(shí)時(shí)的經(jīng)濟(jì)油耗）增加約兩倍以上。燃油消耗增加如此劇烈，顯然不經(jīng)濟(jì)，也不符合國(guó)家新時(shí)期環(huán)保綠色發(fā)展的要求。

▲平均車(chē)速與油耗關(guān)系曲線（某國(guó)產(chǎn)小型客車(chē)）

綜合以上汽車(chē)碰撞試驗(yàn)、燃油經(jīng)濟(jì)性等因素，我們不難理解，當(dāng)前世界范圍內(nèi)，各類(lèi)商用客車(chē)設(shè)計(jì)使用的正常速度區(qū)間就在120公里/小時(shí)以下。既然汽車(chē)設(shè)計(jì)的速度區(qū)間如此，高速公路提速到200公里/小時(shí)又有什么意義呢？

五、為什么高鐵能以350公里/小時(shí)速度運(yùn)行，高速公路卻不能？

雖然高速公路和高速鐵路都屬于“地上跑”的陸路交通系統(tǒng)，高鐵可以實(shí)現(xiàn)350公里/小時(shí)速度運(yùn)行，但高速公路卻不能，其原因應(yīng)該在于以下多個(gè)方面：

首先，高鐵的運(yùn)行速度不是以突遇障礙物、必須隨時(shí)制動(dòng)停車(chē)為前提。高鐵全線不僅完全封閉，禁止一切異物（所有可能影響行車(chē)安全的物體，包括行人、生物以及其他交通工具）侵入。為了提前發(fā)現(xiàn)并排除任何影響高鐵運(yùn)行的障礙物或其他因素，高鐵系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)配備有巡檢車(chē)系統(tǒng)。每隔一定周期，巡檢車(chē)輛必須對(duì)每一段軌道進(jìn)行巡檢。當(dāng)高鐵以350公里/小時(shí)的速度運(yùn)行時(shí)，一次緊急制動(dòng)的距離約需6.5公里?？梢?jiàn)，高鐵安全運(yùn)行、防止碰撞事故，并不是依賴(lài)于駕駛員的眼睛觀察。

但高速公路不同，高速公路設(shè)計(jì)最基本的安全性控制要素以駕駛員隨時(shí)發(fā)現(xiàn)前方路面上障礙物（包括前方車(chē)道上的車(chē)輛）并減速制動(dòng)停車(chē)、避免碰撞為前提。在高速公路上行駛時(shí)，駕駛員必須隨時(shí)觀察前方路況，包括相鄰車(chē)道、各類(lèi)出入口等車(chē)輛狀態(tài)，隨時(shí)準(zhǔn)備采取剎車(chē)制動(dòng)或換道超車(chē)等措施。

其次，高鐵通過(guò)控制系統(tǒng)，確保任意時(shí)刻、某段軌道上只有一輛列車(chē)通行。即在高鐵系統(tǒng)運(yùn)行中，完全避免了交通沖突。而高速公路無(wú)論是在普通路段，還是在各類(lèi)出入口、互通式立交區(qū)域，都不可避免地存在多種方式的交通沖突、車(chē)流交織、換道超車(chē)等情況。

再有，從管理上，高鐵系統(tǒng)面對(duì)的一名（或幾名）司機(jī)，掌控了司機(jī)，就掌控了成千上萬(wàn)名旅客的安全，而高速公路面對(duì)的無(wú)數(shù)駕駛員，且每名駕駛員的駕駛行為和習(xí)慣不同，每輛車(chē)的性能、狀況也不同。通俗地說(shuō)，高鐵是一名司機(jī)，駕駛一輛車(chē)，在一條軌跡（軌道）上行駛，而高速公路必須面對(duì)無(wú)數(shù)車(chē)輛和無(wú)數(shù)個(gè)駕駛員，即便在同一條車(chē)道上，他們行駛的軌跡也有無(wú)限種可能。

因此，高鐵和高速公路屬于完全不同性質(zhì)的交通工具，根本不能以高鐵的速度來(lái)討論高速公路限速問(wèn)題。

六、自動(dòng)駕駛等技術(shù)發(fā)展能支撐200公里/小時(shí)限速嗎？

今天，雖然大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、車(chē)路協(xié)同等技術(shù)日新月異，讓人覺(jué)得一切似乎皆有可能，但事實(shí)上，自動(dòng)駕駛等技術(shù)發(fā)展并沒(méi)有改變汽車(chē)公路行駛的本質(zhì)安全條件。

這包括：汽車(chē)仍舊是依靠輪胎在路面上行駛，是輪胎與路面之間的摩擦力和人的生理極限，制約了汽車(chē)防止碰撞時(shí)的制動(dòng)距離不能更短，制動(dòng)減速率不能更大；而制動(dòng)能力決定了汽車(chē)的安全行駛速度，并最終決定了高速公路的最高限速。有實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)制動(dòng)減速率大于4.5m/s時(shí)，乘客就會(huì)出現(xiàn)明顯的不適感，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)暈車(chē)、嘔吐現(xiàn)象。

還包括，無(wú)論將來(lái)掌控方向盤(pán)的是人，還是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，公路作為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、開(kāi)放性的交通系統(tǒng)的特點(diǎn)決定了高速公路上的交通沖突、交織必然始終存在。這就意味著，防止碰撞仍舊是汽車(chē)運(yùn)行和公路設(shè)計(jì)（包括限速）的基礎(chǔ)性控制。

另外，在自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展進(jìn)入“快車(chē)道”，自動(dòng)駕駛的終極目標(biāo)始終都是“用機(jī)器駕駛?cè)〈斯ゑ{駛”。在各類(lèi)試驗(yàn)場(chǎng)景下，自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)、測(cè)試的極限速度仍然是120~130公里/小時(shí)。

七、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，受到客觀的物理極限（如：車(chē)輪與路面之間摩擦力極限、車(chē)輛碰撞應(yīng)力極限）、人的生理極限（如：人的視線和視力極限，人體能夠承受的加速度極限），以及車(chē)輛制造安全標(biāo)準(zhǔn)、公路設(shè)計(jì)原理方法等的限制，高速公路最高限速不可能達(dá)到200公里/小時(shí)。

而提高限速到140~150公里/小時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致高速公路交通安全性顯著降低，事故嚴(yán)重性顯著增高，而且，還會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛油耗急劇增大，燃油經(jīng)濟(jì)性顯著下降。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言，140公里/小時(shí)速度行駛時(shí)的電耗比設(shè)計(jì)工況（60公里/小時(shí)）增加150%，續(xù)航減少約一半以上。即提高限速到140~150公里/小時(shí)，不安全，不經(jīng)濟(jì)，也完全沒(méi)有必要。

另外，關(guān)于“德國(guó)高速公路不限速”究竟是怎么回事，筆者在謎之操作：為什么德國(guó)高速公路“不限速”？一文中進(jìn)行了一些解讀、說(shuō)明，可供參考。

中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院

郭騰峰

*注：

本文僅為筆者個(gè)人觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)，不代表任何單位和組織！

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責(zé)編：閆可欣

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審核：余大鵬 陳露

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