恶劣天气对高速公路安全运营的影响与安全管理系统研究马延青

恶劣天气对高速公路安全运营的影响与安全管理系统研究马延青

马延青

广东交通实业投资有限公司西部沿海分公司529231

摘要：恶劣气象条件是高速公路交通事故发生的重要原因之一，引发的高速交通事故往往要比其他原因造成的事故严重的多。因此，防止恶劣天气对高速公路安全运营的影响，涉及高速公路安全管理部门、当地交警等部门，按照“各司其职、联动响应”机制原则，积极的探索高速公路安全运营应对恶劣天气的防止措施和安全管理系统。

关键词：气象条件；高速公路；影响；系统；安全管理

前言：高速公路作为国民出行的一项重要方式，随着我国高速公路的不断开拓建成，而恶劣的天气对高速公路的危害确是有增无减的。恶劣气象下的高速交通事故给国家和人民的财产造成巨大的损失，如何防止恶劣天气对高速公路的运营影响与高速公路安全管理是目前最主要的研究课题。

1.影响高速公路安全运营的气象要素

1.1浓雾，特别是“团雾”天气使能见度下降，“团雾”是交通安全的“隐形杀手”，其特点是突发性、局地性、尺度小、浓度大，造成司机视线障碍，使高速公路安全行车的路况等级下降，直接影响驾驶员的观察和判断，极易引发交通事故，往往造成汽车追尾事故的发生。

1.2暴雨寒潮天气使路面湿滑，路面积水积冰，造成路面摩擦系数降低，制动距离加长，可视距离缩短。暴雨天气“水膜滑溜现象”严重。寒潮天气，特别是南方山区等地，驾驶员视线的影响，可视距离缩短；路面积冰，路面的摩擦系数低，更容易引发交通事故。同时暴雨寒潮天气伴随路面积水、积冰出现，几个气象要素共同对高速公路安全运营构成威胁。

1.3夏季高温天气，易造成驾驶员疲劳犯困，是交通事故的多发季节。根据医疗部门的有关统计，高温闷热天气车祸急救量大概是平时的2倍。这主要是因为天气闷热容易让人产生疲劳，情绪会急躁，注意力下降，反应比平时慢半拍，往往是等反应过来刹车时，已经撞上车或者追尾；此外，天热车内开空调，时间久了，车内氧气减少，容易导致司机缺氧，注意力下降，严重的甚至会导致脑水肿死亡。同时高温天气条件下，路面温度也不断升高，是引发车辆爆胎事故的主要原因。

1.4台风天气，主要影响车辆的稳定性，在较高的路面或局部暴露的区段、桥涵行驶的车辆，尤其是从隧道驶出的大型货车，其稳定性受风的威胁更大。广东是受台风影响的主要省份之一，由于地理位置所限，特别是粤西沿海、粤北山区等地段，高速公路桥涵、隧道、高边坡、软基等较多，受到台风袭扰，高速公路道路的行车条件恶化，高速行驶车辆侧面受到横风作用时，驾驶员的心理和生理也相应发生变化，常常导致驾驶行为不当，导致交通安全事故；尤其是地处沿海的高速公路，路面行驶的以拉运海鲜的货车、危化品车、大型客车较多，这些车辆行驶高速公路影响更为显著，发生追尾、侧翻、碰撞高速公路护栏等事故；地处粤北山区高速公路，高边坡、隧道较多，台风过程伴随暴雨，引发山体滑坡、泥石流等的影响，共同对高速公路安全运营构成威胁。

2.高速公路安全运营影响的防治措施

2.1预防措施：（1）人的管理①加强对驾驶人员教育和管理，提高驾驶员的素质，针对高速公路的行驶特点，对驾驶员进行安全教育，让驾驶员懂得高速公路行驶中的注意事项。对违章的驾驶员进行教育处理，使之从中吸取教训。②保持良好的车况，严禁超速行驶，减速行驶，避免急刹车，注意保持车距，严禁超载。③行驶中不要急于打方向、随意变更车道，正确使用车辆灯光。（2）环境监测，加强高速公路气象条件监测系统建设，高速公路气象条件检测系统，是针对高速公路安全运营设计的自动气象要素监测系统，一般具有温度、湿度、风向、风速、能见度、降水量等气象要素的探测装备和数据采集系统。（3）体制建设，完善应急处置体系，作为高速公路运营管理单位充分发挥主体责任，于当地部门共同建立应急体系，制定切实可行的恶劣气象条件下高速公路交通管制预案并经常演习，建立路段主要风险控制点，定期关注和整治；不断完善应急管理体系，高速处置、各方联动、有效救援等，最大限度减少和降低事故人员伤亡和经济损失。

2.2治理措施：影响高速公路安全运营的气象条件，通过采取积极的预防措施，可以使高速公路交通事故得到有效的控制。但是高速公路采取限速、封闭等被动措施在降低高速公路交通事故的同时，必然带来高速公路通行能力的下降、高速公路运行成本的增加及效益的下降。为了既能有效地减少高速公路交通事故，又能提高高速公路的通行能力和经济效益，对恶劣气象条件进行治理。（1）人工消冷雾。是向雾中播撒适当物质使之产生大量冰晶，冰晶与水汽和水滴共存时，由于冰面饱和水汽压小于水面饱和水汽压，雾中的水汽便会迅速凝华到冰晶上，冰晶的增长抑制了水滴的增长，并促使水滴不断蒸发，数量减少，从而达到减少和清除大气中雾滴的效果。（2）人工消暧雾。人工消暖雾的技术尚处于进一步的试验研究之中，采用的方法有：一是加热法，就是加热空气，让雾滴蒸发而消失；二是吸湿法，就是在雾中播撒氯化钙溶液或尿素、盐粉等吸湿物质来吸收雾中的水汽，使雾消失。（3）高速公路主管部门在团雾易发路段设立较为密集的电子监控设备，在秋冬雾天多发季节，加强对团雾易发路段的监控，一旦发现团雾形成，立即向交警部门通报情况，按照预案迅速采取行动。（4）高速公路上一旦发生团雾天气，交警部门要尽快赶赴团雾路段，果断地在团雾两头安全距离处实施交通管制，必要时封闭站口，提醒驾驶人从最近的出口驶出高速公路，或者进入附近的服务区暂避，等待团雾消散。（5）强化有针对性的交通安全宣传，高速交警要总结每一次恶劣天气交通管制工作中好的或有价值的经验，把在遇到团雾路段时好的、正确的做法印成小册子，免费发给在高速公路上行驶的驾驶员，进行有针对性地安全宣传，让广大驾驶员知道在遇到这种气象条件时应当怎么做，以避免交通事故的发生，减少交通事故造成的损失。（6）建立规范的施救制度，完善施救装备，提高快速反应能力，在发生团雾天气状况时，施救车辆提前在易发生事故的路段值班备勤，一有事故及时赶赴现场处置，迅速清理现场，快速放行车辆。（7）充分利用现代智能体系，快速处置恶劣天气下的事故，如：沿海高速公路，开发研究“路政单兵巡逻事故处置机器人”，解决在遇到大型货车、危化品车等发生交通事故时，处于安全考虑，工作人员无法靠近现场，进而传送相关现场情况，采用有效救援措施，达到快速处置，减少和降低危害。

3.高速公路安全管理系统的组成

高速公路安全管理系统由信息收集中心（监控中心）、沿线可变限速标志，标线和可变情报板等组成；气象信息采集设备、路面检测设备和交通流检测设备。

4.系统的重点研究对象

4.1构建高速公路GIS安全管理系统。研究基于GIS的前台电子地图制作技术和后台数据库技术，包括空间数据模型及空间数据库引擎技术。

4.2高速公路管理单元的划分与分析。根据高速公路全程的线形结构与相关基础设备的布局，对管理单元进行划分，进而分析管理单元属性、研究管理对策。恶劣气候条件下，运营安全管理及应急处置研究必须建立在正确描述管理单元特性的基础上，管理单元的特性可由多个属性来表征。对管理单元的属性分析主要包括静态属性和动态属性两部分，静态属性包括道路设施（普通路段、桥梁、隧道和立交四类道路设施)属性及交通工程及沿线设施属性，其中对动态属性的确定具有重要意义的静态属性将作为运营安全管理对策研究的重要参数；动态属性包括车流密度、流量、可视距离、反应时间和通行能力等。

4.3恶劣气候条件下高速公路安全管理及应急对策研究。提出恶劣气候条件下高速公路运营安全管理及应急处置对策类型，包括车速控制对策、车距控制对策、流量控制对策、超车控制对策、照明控制对策、急刹车控制对策、车道使用控制对策、可逆车道交通组织对策和交通诱导对策等。

4.4恶劣气候条件下高速公路安全管理及应急决策模型与算法的研究。根据恶劣气候的不同类型和事件的影响范围，提出不同的管理及应急处置对策。将事件的影响范围分为主线高速公路上的事件发生单元和事发点上游单元两类，针对发生事件的交通异常单元，提出相应的管理及应急对策。

5.高速公路GIS系统研究特点

根据高速公路道路与交通条件及气候条件特征提出气象监控设备的优化布设方法与使用要求，形成指导建议。构筑高速公路基于GIS的安全管理平台，为进一步实现高速公路的智能化、信息化管理奠定基础。以高速公路气象监控数据为基础，根据各种气候特征的预警阈值构筑综合决策模型，进行数据融合与智能决策；结合高速公路运营与管理实际情况，制订针对性的交通管理控制方案。

结束语：高速公路恶劣气候条件下的管理对策大部分是针对事发路段进行控制和管理，对事件影响范围的分析及交通流疏导方法的研究较少，建议将这些内容作为高速公路安全管理研究中的重点方向之一。

参考文献：

[1]李旭祥.CIS在环境科学与工程中的应用{J}.北京电子工业出版社，2005（11）

[2]林学玮.王明亮.姜阳.地理信息技术在高速公路管理系统中的应用研究{J}.北方交通，2008（12）

[3]胡功宏.黄新民.王小光.不良天气条件下高速公路行车安全研究{J}.公路与汽运，2008（02）