車輛研究測試中心 工程分析中心 / 蔡起源

道路是大多數國人每天必須使用的區域，尤其是需要天天通勤的上班族，然而大家關注的往往只是交通工具是否舒適與安全，顯少人會注意到位於兩側，與道路安全息息相關的公路護欄。一般護欄防止車輛衝出路側之交通事例如圖1所示。

公路護欄是屬於交通安全防護設施，基本上其功能大致為： 1. 分隔車輛行駛方向與道路內外側。 2. 車輛發生碰撞時，能吸收部分撞擊能量且有效阻擋車輛，並導引車輛行進方向，以防止車輛發生穿越、騎跨或下穿護欄等情況。 3. 與車輛發生碰撞後，應可使車輛保持正常行駛狀態，且不發生橫轉、調頭等現象。如出現此種現象，表示護欄的緩衝性能與導向性能不良、有阻絆，並可能造成二次傷害。 4. 受撞擊之護欄應避免產生碎片，以免進入駕駛室內傷害車內乘員，或阻擋駕駛員視線造成車輛完全失控或造成其他連帶事故。 公路護欄的種類有許多種，不過大致可依照設置位置或材質進行分類，如表1所示。

為了確認新設計之公路護欄性能是否符合規範要求，常須執行各型車輛實車碰撞護欄的測試，但每次測試所需投入之護欄設置與碰撞測試用車的費用甚高，若測試結果未達設計目標，亦須經過多次修改設計及測試，常造成成本增加與開發時程延誤。若能運用電腦輔助工程CAE分析的技術，即可先以電腦模擬的方式，建立護欄與車輛之分析模型，經由碰撞分析軟體的計算分析，繪出車輛碰撞護欄之整個運動過程，以及護欄受撞擊所產生之變形與吸收碰撞能量的情形(如圖2~3)，設計者即可據以確認車輛駛出角度與運行軌跡等之護欄性能能否符合規範要求。若分析結果未達規範要求，亦可依據分析結果快速找出有效的設計改良方案，改良方案經再分析確認符合規範要求後，所據以試作之護欄的實測通過率甚高，可有效降低實測次數，大幅降低護欄的設計開發時程與成本。

圖2 卡車與護欄碰撞模擬分析(Top-View)

圖3 卡車與護欄碰撞模擬分析(Front-View)

如需要進一步的資訊，請洽： 工程分析中心 蔡起源 副工程師，04-7811222分機3319，e-mail：chiyuan@artc.org.tw。