喬建剛， 杜艷爽， 閆 杰

(河北工業(yè)大學 土木工程學院， 天津 300401)

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大霧條件下車輛通行安全對策研究

喬建剛， 杜艷爽， 閆 杰

(河北工業(yè)大學 土木工程學院， 天津 300401)

為了提高大霧環(huán)境情況下道路的安全性，通過霧天對高速公路運行速度、駕駛員行為特性的調(diào)查，分析影響安全行車的因素，采用層次分析法建立大霧天氣下高速公路的安全評價體系，確定了影響駕駛員安全行車的主要誘因，提出霧天安全行車改善對策. 結(jié)合廊滄高速公路的實例，對事故多發(fā)點和駕駛員行車的實時數(shù)據(jù)進行分析，得到廊滄高速公路可能存在的缺陷，進而采取相應的彌補措施，利用Vissim軟件對該方案進行仿真分析，提出大霧條件下車輛通行安全行車防治技術(shù)，為提高道路的安全性提出一種新的研究思路.

大霧； 通行安全； 安全評價體系； 事故分析

自1988年上海到嘉定的高速公路通車后，到2013年6月，我國高速公路里程目前已達9.6萬km，其中國家高速公路約7萬km，在全球范圍內(nèi)位居前列[1]. 高速公路發(fā)展給我們帶來便利的同時也帶來一系列的問題，其中高速公路事故影響尤為突出. 高速公路發(fā)生的事故中一部分是由于惡劣的天氣引起的，其中霧是影響最嚴重的惡劣天氣之一.

通過研究大霧條件下影響車輛安全通行的因素，建立起大霧條件下交通安全評估指標體系，對高速運營提供安全評估，在此基礎(chǔ)上分析高速公路交通事故，找出原因并提出對策，為大霧條件下的行車提供安全保障.

1 安全評估體系建立

根據(jù)指標體系的建立原則，在選取評價指標的基礎(chǔ)上，建立了高速公路安全評價指標體系. 該指標體系的目標層是大霧天氣高速公路安全評價，準則層包括駕駛員、車輛、道路和環(huán)境4個方面的內(nèi)容. 指標層是將準則層內(nèi)容細化成超速、超車等10個具體評價指標，如圖1所示.

圖1 評價指標體系

應用層次分析法對大霧天氣下高速公路行車安全進行評價，得到各因素權(quán)重如表1.

表1 影響因素權(quán)重表

根據(jù)表1中數(shù)據(jù)可知：由于有些因素所占權(quán)重較小，所以取占權(quán)重大于0.01的因素進行排序，其權(quán)重排序為能見度、路面抗滑性、車輛干擾、車距估計錯誤、剎車失靈、超速.

2 事故分析與防治對策

2.1 事故分析

通過對廊滄高速公路事故數(shù)據(jù)的分析可知，廊滄高速公路事故多發(fā)路段為K27+280、K70+410，易出現(xiàn)霧的路段為K1—K12、K27、K80—K94；通過對廊滄高速公路進行實時數(shù)據(jù)的采集以及用心電儀分析駕駛員心率變化，得到10:06:38和11:00:33時刻周圍變化率較高，這是由于車輛行駛在收費站附近，駕駛員在進出收費站時心率變化會偏大；，通過圖2可知，在10:47:53時刻周圍心率變化增大，接近0.27[6]駕駛員出現(xiàn)緊張狀態(tài)，此時車輛位于樁號67附近，分析其產(chǎn)生原因為駕駛員這一時刻在打電話,其余時間駕駛員處于舒適狀態(tài)；通過圖3和圖4可知，樁號11+885 m到樁號12，半徑為754.4 m，小于一般最小半徑，存在危險；

圖2 駕駛員心率變化

圖3 VBOX數(shù)據(jù)分析

圖5為眼動儀錄制畫面，通過分析得到駕駛員在駕車時眼睛的注視點主要位于路面、天空、交通設(shè)施、樹木、車輛等. 因此，可以通過駕駛員行車時的注視點間接反映高速公路存在的問題，從而提出完善措施.

圖4 CAD路線圖

圖5 眼動儀錄制畫面

2.2 防治對策

通過分析實時測量的數(shù)據(jù)及廊滄高速公路事故數(shù)據(jù)，并結(jié)合安全評價體系所得的結(jié)論，提出一些針對霧天高速公路的行車安全的改善措施.

2.2.1 限行和限速

管理部門應根據(jù)霧的大小對車速進行限制，當能見度為200～500 m時，警示低能見度，正常行駛；當能見度為150～200 m時，限速為60 km/h；當能見度為100～150 m時，限速為40 km/h；當能見度為50～100 m時，限速為20 km/h；當能見度低于50 m時，應采取封路的方法，直至霧消散至可接受范圍，對于此時行駛在高速公路上的車輛，應在最近的出口駛出或在最近的高速公路服務區(qū)休息. 在圓曲線半徑低于一般標準的路段，也要限制車速.

2.2.2 完善交通設(shè)施

對于經(jīng)常出現(xiàn)霧的路段，要提前做好預警提示，設(shè)置亮度較大的可變信息板、互聯(lián)網(wǎng)控制的交通標志、太陽能交通標志等. 對于事故多發(fā)段，霧天會大大增大事故的發(fā)生率，因此更要不斷完善交通設(shè)施，做到實時提醒駕駛員注意，并設(shè)置“事故多發(fā)段，請減速慢行”的太陽能標志；在易受雨雪霧天氣影響的路段設(shè)置“雨霧冰雪，謹慎駕駛”的標志；在進口匝道設(shè)置減速讓行的太陽能標志，出口匝道口設(shè)置減速帶等.

2.2.3 提高駕駛員素質(zhì)

要想減少交通事故的發(fā)生，就要提高駕駛員的素質(zhì)，提高其安全行車的意識. 首先，要加強駕駛員的技術(shù)培訓. 另外，還要加強駕駛員的安全教育，嚴禁酒后駕駛、無證駕駛、疲勞駕駛、違章駕駛，保持安全的行車間距，駕車時按標志、標識行車，杜絕交通違章現(xiàn)象.

2.2.4 加強高速公路的管理

高速公路上違章現(xiàn)象嚴重，導致交通事故頻頻發(fā)生，因此交通管理部門必須加強管理，完善高速公路管理體制，嚴禁超載.

2.2.5 嚴格保證車輛的性能

對于高速公路上行駛的車輛，要嚴格保證車輛的性能，盡量防止其在高速公路上發(fā)生故障，引發(fā)交通事故. 要加強對車輛安全技術(shù)的檢查，引進多性能、高質(zhì)量的檢測設(shè)備，配備專業(yè)的工作人員，嚴把車輛技術(shù)關(guān)，嚴禁不符合要求的車輛駛?cè)敫咚俟?

3 仿真驗證

3.1 保津互通立交橋驗證

選擇能見度為150～200 m的保津互通立交橋處進行vissim仿真，廊滄高速公路的交通量為210輛/h，運行時間為600 s，因廊滄高速公路上行駛車輛85%為小汽車，因此將小汽車作為主要研究對象，圖6為高速公路互通處仿真圖.

圖6 廊滄高速公路互通處仿真運行圖

對于仿真結(jié)果以行程時間作為評價指標，通過對比改善前后運營系統(tǒng)，來確定方案的可行性，表2為行程時間的對比.

表2 行程時間對比 s

3.2 路段仿真驗證

在廊滄高速公路選取直線段進行仿真，此路段長度為650 m，運行時間為600 s，其仿真圖為圖7，改善前后行程時間如表3所示.

圖7 廊滄高速公路直線段仿真運行圖

分析表2、表3數(shù)據(jù)可知，車輛行駛在改善后的廊滄高速公路上，總的行程時間較改善前降低，這是由于車輛在該運營系統(tǒng)運營時，新采取的措施可以給駕駛員提示，使駕駛員行駛在此路段上速度較改

善前有所提升，安全指數(shù)也有所提高，降低了霧天高速公路的事故率，提高了通行能力.

表3 行程時間對比 s

4 結(jié)束語

通過分析霧天影響安全行車的因素，采用層次分析法建立了安全評價體系，在此基礎(chǔ)上通過分析廊滄高速事故和檢測數(shù)據(jù)，提出了改善道路的對策，并利用Vissim軟件進行了仿真驗證，為改善高速公路大霧天氣環(huán)境下的安全運營提出了一種新的研究思路.

[1] 楊彩青. 霧區(qū)高速公路交通安全保障系統(tǒng)[D]. 西安: 長安大學, 2011.

[2] Qi Yingfei, Liu Benmin, Guo Zhongyin. Safety management system for freeway in fog[J]. Science Press, 2007, 35(1): 61-66.

[3] Wang Jianjun, Yang Fashun, He Qianqian, et al. The fog emergency traffic organization of loop expressway under circumstance of traffic accident[C]. IEEE Computer Society. Piscataway, 2010: 1-5.

[4] 陳新, 劉英舜, 曹從詠, 等. 美國高速公路霧天通行管理[J]. 中外公路, 2003, 23(3): 10-12.

[5] 鄧順熙. 環(huán)境霧對高速公路能見度影響分析[J]. 西安: 長安大學, 2005: 621.

[6] 喬建剛. 基于駕駛員因素的山區(qū)雙車道公路關(guān)鍵參數(shù)研究[D]. 北京: 北京工業(yè)大學, 2006.

[7] 劉俊德, 徐兵, 梁永東, 等. 交通事故下高速公路行車安全評估[J]. 長安大學學報, 2012, 32(6): 78-82.

Traffic Safety Measure Research under Heavy Fog Conditions

QIAO Jian-gang, DU Yan-shuang, YAN Jie

(College of Civil Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)

In order to improve traffic safety under fog conditions, this reseach collected expressway running speed, driver behavior characteristics during the fog conditions. It then analyzed factors influencing the safety of driving using analytic hierarchy process and established a highway safety evaluation system in fog weather. This system can determine the influence of the main inducement of the safe driving behaviors due to the fog and recommend countermeasures to improve traffic safety. This study analyzed traffic crashes on the Langcang expressway, and recommended a few countermeasure to improve highway safety during fog conditions. A simulation analysis of the scheme was developed to evaluate the effectiveness of the countermeasures.

fog; traffic safety; safety evaluation system; crashanalysis

10.13986/j.cnki.jote.2015.03.001

2014- 11- 24.

喬建剛(1963—)， 男， 教授， 研究方向為交通安全、交通管理與規(guī)劃. E-mail：qiaojg369@126.com.

U 491

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1008-2522(2015)03-01-04