新材料在交通工程中的应用研究
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摘 要：在交通工程中，完善交通安全设施配置，对于维护道路交通秩序、减少交通事故发生有着积极意义。为了保障交通安全，需设置“指得清”、“看得清”的交通标志，在交通標志中引进荧光材料及发光材料，能够有效提升交通标志的视认性，让行人及驾驶员在不同天气条件下，都能够远距离观察到交通标志，获取交通信息，提前规划行进路线，规避交通事故。
关键词：新材料 交通工程 应用 分析
中图分类号：U491.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）07（a）-0036-03
Abstract： In traffic engineering， improving the configuration of traffic safety facilities has a positive significance for maintaining road traffic order and reducing traffic accidents. In order to ensure traffic safety， it is necessary to set up traffic signs with "clear indication" and "clear sight". The introduction of fluorescent materials and luminescent materials in traffic signs can effectively improve the visibility of traffic signs， so that pedestrians and drivers can observe traffic signs from a long distance， obtain traffic information， plan the route in advance and avoid traffic accidents under different weather conditions.
Key Words： New materials; Traffic engineering; Application; Analysis
交通工程是通过对路、人、车、环境、能源等交通因素统筹规划，来实现最大道路通行能力、最快运行速度、最低运输费用、最低能源消耗、最少交通事故、最小环境影响的工程学科[1]。当前，我国在交通工程中，对于交通安全的关注度较高，为保障交通安全，需完善交通安全设施配置，而交通标志是最为关键的一种交通标志，标志的颜色、图形、符号、文字等都在向行人传递着交通安全信息，人们行走或驾驶车辆时，可以观察交通标志，获取当前路段具体信息，堪称道路使用“说明书”。为了让交通标志发挥出应有的作用，必须要确保信息传达的完整性与准确性，确保标志显眼，为了达到这一目标，荧光材料、发光材料等新材料得到了推广应用。
1 反光材料在交通工程中的应用
在交通工程中，保障行人及机动车驾驶人安全是最基本的一项工作。交通标志能够让人们获取准确的道路信息，识别道路风险状态，作出有效应对，如何让交通标志在夜间也能够看得见、看得清，是确保交通标志发挥应有效用的关键性任务。随着科学技术的发展，有很多种方法，都能够实现这一目标，但是反光膜材料在交通工程中，却是无可取代的。
反光膜是一种价格低廉、可靠稳定的材料，能够借助车辆灯光形成高亮度逆反射，让驾驶员在较远距离就能看见交通标志，获取交通标志上传达的信息。所谓逆反射，是指特定长度区域内，材料表面的反射光与入射光部分融合，令入射光线反射至光源附近的特性[2]。反光膜交通标志无需供电，因此能耗较低，也不会受到供电稳定性的影响，而且，它不像蓄光材料一样，会因为在夜间吸收车辆灯光出现光失效的现象，不会受到外界光的干扰，适用范围广，可靠性强，如若某一路达对于交通标志的依赖程度高，无道路专用照明系统，那么就应该使用这种材料。
2 荧光材料在交通工程中的应用
交通标志必须足够醒目，才能够让行人及驾驶员在较远距离就能够看见标志，根据标志引导规划行进路线，规避风险因素，保障交通安全。而在日常生活中，有一种材料，十分符合“醒目”这一特性，那就是荧光材料，这种材料常被用于广告牌、服装及玩具中，当光线较暗时，会发出异常醒目、耀眼的光芒，如果将其应用于交通标志中，也能发挥出同样的效果。
荧光材料的主要成分为荧光着色剂，这种物质能够吸收光线中的高频短波光能，使其进行电子能级变迁，转换为低频长波光能，再将其瞬时释放出来，发出耀眼夺目的光芒。荧光材料初次应用于交通标志中，是在1939年，其技术成果为反光膜，它有效地改善了交通标志在夜间的可视性。随着科学技术的发展，反光膜性能逐步优化，并且与荧光材料进一步融合，不仅能够改善交通标志夜间的醒目度，而且还增强了交通标志在雨雪、大雾、清晨、黄昏等光线不足情况下的可视程度，让行人及车辆能够很好地识别交通标志，基于指示行进。
有关于荧光材料能否提升交通标志的视认性，美国有学者曾经展开过研究，结果表明，在100%阴天环境下，当司机距离交通标志120m时，正确识别荧光交通标志的概率为正确识别普通交通标志的8倍，当司机距离交通标志20m时，正确识别荧光交通标志的概率为正确识别普通距离交通标志1.2～1.5倍，由此可见，荧光材料能够有效提升交通标志的视认性，让司机能够在更远的距离观察到交通标志，获取相关信息，做好心理准备，调整驾驶行为，从而降低交通事故发生率[5]。 3 发光交通标志的应用分析
荧光材料虽然有效提升了交通标志的视认性，但是在没有光源的情况下，也无法发出光芒，而发光材料则不一样，它采用了内置发光技术，光透性、耐候性极佳，在夜间的可视距离为常规交通标志的2倍，视认性明显优于普通的LED发光标志，被广泛应用于照明设施完善、荧光交通标志无法发挥作用的城区。
发光标志有多种作业模式，比如说夜间反光模式、夜间发光模式等，无论何种模式，均较为醒目，能够让行人及车辆远距离观察到，获取准确的交通指引信息，视认性高，而且，由于优越的可视程度，车辆夜间行驶不开远光灯，驾驶员也能够清晰地看到交通标志，这在某种程度上降低了远光灯对于其他车辆驾驶员视线的干扰，极大程度提升了行车的安全系数。而且，这种标志属于绿色环保、节能降耗型产品，利用太阳能供能，且能耗极低，完全能够自给自足，而且施工要求简单，安装方便，无需埋设地下电缆，连接供电装置，节省了一大笔的施工费用及电力费用[6]。虽然发光标志有不同的作业模式，当发光、反光彼此并不会产生干扰，方向光道路交通标志中所采用的是点式线性布设发光预案，不会占用太多的面积，内置发光透过反光层发出光芒，也不会影响到标志的反光强度。此外，发光标志有着极强的规劝能力，比如说方向光、动态发光标志等，强制可视程度高，能够吸引行人及驾驶员的视线，确保信息被获取，避免由于忽视交通标志做出错误操作，引发交通事故。
总的来说，发光标志的实际价值，体现在以下几个方面：（1）安全价值。由于较高的可视程度，行人及驾驶员能在较远的距离看到交通标志，获取交通信息，对于复杂路况、危险路况提前作出應对，降低交通事故发生风险，保障人身财产权。（2）环保价值。发光标志自身具有环保、节能的优点，而且由于较强的指引能力与规劝能力，能够让驾驶员选择合理的路线，减少车辆绕行、徘徊寻找道路的情况，从而降低交通量，具有节能减排的价值。（3）管理价值。发光标志让驾驶员能够提前获取交通信息，合理规划行车路线，避免交通错误、交通延误等事件的发生，提升行车效率。（4）美化作用。发光标志无需另接供电装置，敷设电缆，工程量小，对于周围环境影响小，而且标志本身美观程度高，对于城市道路起着一定美化作用[7]。
4 结语
综上所述，随着社会的发展，我国大量人口向城市转移，城市交通压力逐步增加，交通堵塞、交通事故等的发生率逐步提升。为了维护道路交通秩序，有效防控交通安全事故的发生，维护行人的人身安全及财产安全，确保交通运输的流畅性与安全性，我国制定了《中华人民共和国道路交通安全法》，其中提出，应该引进现代化管理方法、技术及设备，提升道路交通安全管理水平[8]。交通标志作为保障交通安全的关键性设施，其主要质量标准为“指得清”、“看得清”，即确保交通标志信息传递的准确性，让行人和驾驶员都能够清楚地看到交通标志及上面的具体信息。为了提升交通标志的信息指导水平，荧光材料、发光材料等新材料被引进推广，让交通标志变得更为清晰、醒目，为人们的出行安全提供了更多的保障。
参考文献
[1] 丁路静，罗作球，张凯峰，等.轨道交通工程混凝土在硫酸盐侵蚀环境影响下的性能研究[J].商品混凝土，2020（3）：32-34.
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[3] 张军，马静洁，潘汉中，等基于逆反射材料的汽车乘员反光背心夜间视认性验证研究[J].标准科学，2019（6）：125-130.
[4] 许国栋，李地红，张景卫，等.基于模糊综合评价法和贴近度法的复合材料层合板低能量冲击损伤评定系统的设计[J].信息记录材料，2019，20（3）：17-20.
[5] 许国栋，李地红，吴昊宇，等.模糊评价法表征复合材料层合板低能量冲击行为[J].材料导报，2018，32（S2）：573-576.
[6] 李晓琳，庞保孟，曹银杰，等.基于微控制器改进SqueezeNet交通标志识别的研究[J].计算机测量与控制，2020，28（5）：88-92.
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