상대적으로 낮은 계수를 가지고 있지만 차량 충돌의 운동에너지를 흡수하는 강한 물질을 사용하는 저충격(low-impact) 고인성(high-toughness) 교통 방호벽을 탐색하였음. 이 연구의 목적은 차량의 이동에 저항하기 위해 긴 거리나 중력을 필요로 하지 않는 시스템의 타당성을 시험하는 것임.

콜로라도 주립대학(Colorado State University)에서 실험적 램프 시스템을 사용하여 여러 시험의 환경설정을 부재 형태와 시스템으로써 탐색하고 시험하였음. 주요 시스템은 연속적으로 설치된 수직 섬유유리 봉(fiberglass rods) 시스템으로 구성됨. 빔이 굽혀지는 거동은 에너지 흡수의 주요 방법임. 추가적으로, 유사한 능력을 수행하는 능력을 결정하기 위해 대나무 섬유매트가 시험되었음.

두 물질 모두 높은 강성이 있는 것으로 나타났지만, 대나무 매트는 시간당 약 5마일로 움직이는 475파운드의 차량만을 멈출 수 있을 것임. 봉 배열 시스템(rod array system)은 훨씬 내구성이 있고 재활용될 수 있으며, 같은 자금으로 시간당 25마일로 움직이는 똑같은 차량을 20피트 이내로 멈출 수 있음.
 

차량의 움직임을 늦추거나 멈추게 하기 위한 여러 방법과 시스템이 있음. 여기에는 콘크리트 방호벽에서 케이블선에 이르기까지 모든 것이 포함될 수 있음. 급격한 경사의 도로에서 화물차량의 운전자에게 특히 관심이 있는 것은, 미국의 산악 지역에서 운전자에 의해 쉽게 인지되는 폭주 트럭 램프(runaway truck ramp)임. 이 램프는 브레이크 시스템의 제어능력을 상실하여 빠르게 움직이는 차량을 운전자나 차량에 상해를 입히는 것 없이 점차로 늦추기 위해 설계되었음.

1990년에, 27개 주에 170개의 램프가 설치되어 있음. 조금 오래된 데이타(1981년의 NHTSA)에 의하면, 미국에 매년 2,500개의 폭주가 있었음. 1994년에 AASHTO가 "현재 램프의 설계에 대한 구체적인 지침이 부족하다"고 기술하였지만, 완전한 사용을 위해 필요한 요구사항을 결정하기 위해 대부분의 기술자들에 의해 사용되는 지역의 안내서와 설계 사례가 있음.

현재까지 구속장치대(arrestor beds)가 가장 폭넓게 사용되어 왔는데, 왜냐하면 이는 단순하고 매우 효과적이기 때문임. 자갈 구속장치대는 움직이는 차량의 운동 에너지를 타이어와 자갈 표면 사이에 저항의 크기를 증가시킴으로써 분산시킴. 구속장치대는 수백 피트의 길이이고 가능하다면 경사를 가지고 설치되어 있음. 종종 지리적 위치와 지형은 이 구조물이 가능한지 가능하지 않은지를 결정함.

자갈 구속장치대의 감속과 정지 거리는 트럭의 크기와 속도뿐만 아니라 램프의 경사각, 자갈의 타입과 크기에 달려있음. 이 구조물의 최대 평균 감속률은 대략 0.5g인 것으로 예측됨. 거의 모든 교통기관은, 구속장치대의 크기, 길이 및 속성을 결정하기 위해 사용될 수 있는 표준 설계방법을 가지고 있음.

기존의 자갈 구속장치대는 특정 수준의 유지관리를 필요로 하고, 이러한 시스템을 보수하고 유지관리하는 책임을 가진 기관들에게 예상되는 비용임. 여러 연구에 의하면, 잘 설치된(부풀려진, fluffed) 구속장치대는 천천히 압축된 구속장치대와 비교할 때 더 짧은 정지거리를 가능케 함. 연구에 의하면, 구속장치대는 일년에 대략 두 번 그리고 매번 사용한 후에 부풀림(fluffing)을 필요로 함. 사용정도에 따라 이는 상당한 비용이 될 수 있고, 이는 또한 날씨 조건(예를 들어, 눈이 덮여있는 정도)과 이 임무를 완료하기 위해 필요한 장비에 대한 접근량에 달려있음.

일부 탈출 램프에서 비행 효과(planing effects)도 관찰되었음. 이 효과는 트럭이 높은 속도로 자갈의 표면을 따라 미끄러질 때 발생함. 일부 설계에 대해서, 이 거동은 골재의 크기에 따라 최소화될 수 있으나, 완전히 제거하기는 어려움. 더 짧은 정지거리를 추구하면서, 구조적 언덕을 사용하는 것은 부정적 영향을 야기하는 것으로 나타났음. 램프가 상대적으로 큰 중량을 가진 차량을 대상으로 설계되었지만 작은 차량에 의해 사용하는 것이 가능함. 작은 차량에 대해 중력이 훨씬 작기 때문에, 언덕으로부터 수직 상승은 이러한 제약을 극복할 수 있고, 속도를 낮추기 전에 차량을 들어올릴 수 있음.

램프에서 긴급상황에 대한 다른 해결책에는 중력(gravity)과 모래 기둥(sand pile) 탈출램프가 포함됨. 중력 탈출램프(gravity escape ramps)는 도로와 평행하게 상방으로 기울어진 긴 길이의 도로를 사용함. 이 설계의 뒤에 있는 개념은 중력에 의한 잠재적 에너지가 운동 에너지와 균형을 맞출 것이라는 것임. 사실상 중력 램프는 차량의 속도를 줄이기 위한 두 가지 수단을 제공하기 위해 구속장치대와 종종 결합됨. 중력 탈출램프는 차량이 멈출 때까지 긴 거리가 필요하다는 단점이 있음.

추가적으로, 운전자는 램프에서 차량의 통제를 유지하는데 어려움을 가지는 것으로 관찰됨. 이는 차량의 전복이나 램프에 대한 심각한 손상으로 이어질 수 있음. 마지막으로, 트럭이 일단 멈추면 전복이 이슈가 될 수 있음.
 

구속장치대의 단점을 직접적으로 보완하는 긍정적 특징을 가진 일반적인 구속장치대에 대한 여러가지 대안이 있음. 탈출램프의 기존 타입에 대한 한가지 대안으로는, 차량의 운동에너지를 흡수하기 위해 네트워크에서 수직으로 설치된 일련의 실린더 봉을 사용하는 것임. 도로가 차량에 의해 부딪힐 때, 변형이 일어나고 차량의 운동에너지 균형을 맞추기 위해 거동함. 트럭이 지나감에 따라 봉이 회복되고 이는 차량의 하부와 엔진에 최소한의 피해만 발생시킴.

이 아이디어는 두꺼운 풀을 자르는 잔디깎이의 칼날 원리에서 나왔음. 풀이 모여질 때, 날카롭고 모터로 움직이는 칼날을 멈출 수 있음. 유사한 방식으로, 일정 수의 봉이 움직이는 차량을 멈출 수 있는 것으로 예상됨. 풀 하나는 구조부재 능력의 일부분일 뿐이지만, 많이 모이게 되면 칼날을 멈출 수 있음. 이론적으로 얇은 봉에 대해서도 똑같은 원리가 적용 가능함. 어려운 점은, 이러한 것이 기존의 방법에 비해 실용적이고, 경제적인 대안이 될 수 있는지 결정하는 것임. 또한 어떤 물질이, 얼마나 많이, 어떤 크기가 최적인지 결정하는 것도 어려움.

이 연구에서는, 수직의 실린더 봉이 짧은 거리의 간격으로 배치되어 있고 지반에 고정되어 있음. 구조적 용량을 결정하기 위해 나무, 대나무, 그리고 섬유유리로 만들어진 봉이 시험되었음. 연구적인 손상을 예방하면서 최적의 에너지 흡수량을 결정하기 위해 다양한 직경을 가진 봉이 시험되었음. 탄성 계수, 변형, 내구성과 같은 물질의 특정도 시험되었음.

이는 전통적인 도구에 대해 완전히 새로운 대안이 될 수 있음. 주요 이점으로는, (1) 사용 후 부풀림이나 다른 유지관리가 필요없으며, (2) 그 성능이 날씨와는 무관하고, (3) 도로의 지형에 의존하지 않고 상대적으로 좁은 공간에서도 사용가능하며, (4) 통제력의 상실이 없도록 차량의 경로를 따라 위치될 수 있음.
 

차량 시험 램프 상에서 동적 시험의 결과에 의하면, 차량을 완전히 멈추기 위해 필요한 봉의 수와 실험적 데이타 간에 우수한 상관관계가 있음. 다양한 속도와 봉의 수에 따라 시험이 수행되었음. 계산에 의하면, 시간당 5.0마일로 움직이는 차량을 멈추는데 47개의 봉이 요구되었음. 실제 시험의 결과는 이보다 더 나았는데, 시간당 5.0마일로 움직이는 차량을 멈추는데 40개의 봉이 요구되었고, 시간당 5.4마일로 움직이는 차량을 멈추는데 47개의 봉이 요구되었음.

계산에 의하면, 시간당 7.0마일로 움직이는 차량을 멈추는데 91개의 봉이 요구된다고 예측되었음. 하지만 실험에 의하면, 80개의 봉으로 시간당 7.6마일보다 빠르게 움직이는 차량도 멈추었음. 시간당 8.0마일로 움직이는 차량에는 멈추기 까지 119개의 봉이 필요한 것으로 계산되었으나, 실제로는 96개의 봉만이 필요했음.

시간당 10.0마일의 속도에서, 차량을 멈추게 하기 위해 187개의 봉이 필요한 것으로 예측되었음. 하지만, 실험 결과에 의하면 시간당 10.1마일 속도의 차량을 세우는데 160개의 봉만이 필요했음. 시간당 14.0마일에서 차량을 멈추기 위해서는 400-420개의 봉이 필요하였음.

봉의 배치와 간격은 방벽의 성능에 상당한 영향을 미침. 고속 카메라에 의하면, 봉에 의한 수직적 힘 때문에 차량이 지상에서 날아 올랐음. 차량이 상승되었을 때, 봉 위로 뛰어 오르게 됨. 그 결과, 차량의 뛰어오름을 방지하기 위해 봉의 간격이 조정되었음. 고속 카메라에 의하면, 봉을 여러 그룹으로 모으는 것(클러스터를 만드는 것)이 방벽의 성능에 긍정적인 영향을 하였음.
 

실험결과에 의하면 섬유유리봉이 운동 에너지의 균형을 잡는데 우수한 능력을 보여주었지만, 여전히 개선의 여지가 있음. 봉의 배치가 정지능력에 어떠한 영향을 미치는지 벌써 논의되었지만, 봉의 방향은 변화될 수 있음. 봉이 수직으로 위치될 때, 차량은 종종 지상에서 뛰어올랐음. 이러한 상승을 막기 위해, 봉은 수평으로 위치될 수 있음. 봉은 수직 측면에서 캔틸레버(cantilever) 형태로 설치될 수 있음. 벽이 더 멀리 떨어져 있을수록, 봉은 더 길어질 수 있음. 이는 더 많은 굴절을 허용하여 더 많은 운동에너지를 흡수할 수 있음. 봉의 직경이 더 클수록 더 긴 레버 암(lever arm)과 같이 사용될 수 있는데, 왜냐하면 취성 파괴(brittle failure)의 가능성이 상당히 줄어들기 때문임.

나무, 대나무 및 섬유유리를 제외한 다른 물질들도 탐색되어야 함. 예를 들어, 탄소섬유 강화 폴리머(carbon-fiber reinforced polymer)는 116,000,000 psi(800 GPa)에 이르는 탄성계수를 가질 수 있음. 이는 섬유유리와 비교했을 때 서용가능한 응력이 21배가 넘음. 봉 수에서 상당한 감소는 이와 같은 물질의 활용으로 이루어질 수 있음. 봉 네트워크의 사용은 트럭 탈출램프 이상의 실용적 적용사례를 가지고 있음. 이는 정부시설에 대한 테러리스트 공격에 대한 방어 매커니즘으로도 사용될 수 있음.