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1、道路交通标志反光材料的应用研究学号:6150809004姓名：李冰月摘要随着我国经济的急速发展，公路特别是高速公路作为快捷的运输方式也正飞速的发展起来，随着公路建设的发展，标志越来越受到人们的重视，交通标志提供的是一种无声的语言，通过道路者的视觉认读来获得信息。在白天，有太阳光提供充足的照度，使交通标志都具有良好的视认性，而在夜晚，交通标志要保持和白天一样的视认性,主要是依靠标志面上的反光材料来实现，所以反光材料性能的好坏直接决定了交通标志在夜间的作用和功能，反光材料的设计也成为交通标志设计的重
2、要一环。关键词：交通标志；反光材料；视认性；逆反射第1章绪论1.1研究背景中国正处于经济快速增长时期，城市化的进程发展迅猛。近10年来，我国机动车保有量一直处于快速增长趋势，年平均增长率在20%以上；其中特大城市汽车保有量年平均增长率在15%以上。截至2011年底，全国机动车保有量为2.25亿辆，其中汽车1.06亿辆；全国机动车驾驶人达2.36亿人。汽车占机动车的比率首次超过摩托车，中国机动车结构由摩托车为主向汽车为主转变。全国14个城市的汽车保有量超过100万辆。大量的人口和车辆涌向城市，一方
3、面城市道路的建设速度远远滞后于机动车增长的速度以及城市居民出行通勤的需求，另一方面，“重建设，轻设施”的旧观念极大地制约了交通设施发展，很多道路交通标志和标线还停留在上世纪七十年代的发展水平，无法满足现代交通环境下驾驶者的安全需求，如何利用先进的设施材料来保障城市交通的安全和畅通，已经成为当下迫在眉睫的任务和课题。1.2研究的目的和意义图1-1是驾驶安全视距的模型，也是交通标志对驾驶行为干预的过程分析，整个过程包括发现标志，识别标志，决定行动，开始操控，操控完成。根据影响因素的不同，可以把它分成
4、A,B两个阶段。B阶段，包括驾驶者决定行动，开始操控和操控完成，这三个步骤主要是由驾驶者本人的自身状态和车辆性能来决定时间长短和距离长短。发现标志，识别标志两个步骤我们统称之为A阶段，则主要由交通标志的设置和设计的合理性决定。通过对城市交通环境的研究，选择合理的反光材料，让A10阶段的时间和距离最小化，让驾驶者及早判别形势，作出反应，减少事故发生，这就是本次研究的目的和意义。图1-11.3现有设计思路近几年，随着反光材料制造科技的发展，市场上出现了大量不同品牌，不同结构的反光材料，其产品性能也不
5、尽相同，这就需要对这些材料进行合理选择。在交通标志的长期使用过程中发现：某些交通标志在刚刚建设完成后具有很好的反光效果，但是经过两、三年的使用后，标志面就逐渐出现褪色、剥落、反光亮度降低等问题，极大地影响了标志的视认效果和使用功能，容易引发交通事故。本着对标志使用寿命的考虑，以及符合建设节约型社会的要求，有必要对反光材料的选择进行重点考虑。第2章反光材料特性研究2.1反光标志膜的光学原理和结构反光标志是在反光标志膜上涂以图案而成。反光标志膜是一种逆反射材料,也叫作定向反光材料。它的特性是,当光照
6、射在膜上时,它能向光源反射回光亮的光束。也就是说,当汽车灯光照射反光标志时,标志就会向汽车反射回光束,从而使司机清晰地看到标志图案,以便及时采取措施,增加夜间行车的安全。10目前,在工业发达国家的主要道路上广泛使用了反光标志。他们已生产折射率2.15以上的玻璃微珠,并且在研制折射率2.6~2.7的玻璃微珠。他们制造的反光膜,大部分是包入透镜型反光膜,即玻璃微珠前面的介质是树脂。此外,还制造出密封透镜型反光膜,它比上述反光膜的反光更亮,使用年限更长,但价格较高,现在尚未广泛使用。我国研制和使用反光
7、标志为时不久,1974年,我们与协作单位首次研制成功正刮工艺反光标志膜,用它做成道路标志牌,在北京、辽宁等地区的公路上使用,效果良好。1977年我们与协作单位又研制出生产正刮工艺反光标志膜的机器,并开始小批量生产反光膜。此后,我们对反光标志膜继续进行研究,主要是研制新型反光标志膜,试制特高折射率玻璃微珠,研究反光标志膜的光度测量方法和仪器等。各项研究都已取得较好的进展。反光标志膜是一种逆反射材料,它主要是由单层、珠后面的反光层组成的。在这里,每个玻璃微珠相当于微型球透镜,由于它的折射作用和它后面
8、反光层的反射作用,形成了光的逆反射。即在反光膜上不论光是正人射还是斜人射,反射光都成亮锥形返回光源。如下图所示图2根据上面所述的光学原理,结合所用原料的性能,按照不同的使用要求,反光膜的结构有以下几种。(1)玻璃微珠前面的介质是空气,后面的介质是粘合剂,.玻璃微珠与反光层极接近。这时玻璃微珠的折射率可为1.9~2.0。玻璃微珠与反光层可以是点接触(如图3),也可以是弧面接触(如图4)。图3图4(2)玻璃微珠前面与后面的介质均是树脂,玻璃微珠与反光层要有一定的间隔(参看图2）在这种情况下,玻璃微珠
