（承德市氣象局，承德市，067000） 張曉輝 譚國明 王朋朋 馮一淳 周士茹

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國高速公路的建設(shè)正在以前所未有的速度改變著人們的生產(chǎn)、生活環(huán)境，改變著經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局。但是，我國高速公路面臨的交通安全問題十分嚴(yán)峻。國內(nèi)高速公路交通事故的嚴(yán)重性不能不引起我們的高度重視和思考。由于大霧天氣導(dǎo)致能見度降低而引發(fā)多達(dá)近百輛汽車追尾相撞的特大交通事故；因?yàn)槁访娴牡蜏亍⒀┖鬂窕Y(jié)冰，車輛發(fā)生側(cè)翻，車內(nèi)乘客均被摔出車外，造成群死群傷的嚴(yán)重事故；每起重大交通事故都會(huì)給我國國民經(jīng)濟(jì)和人民生活帶巨大的危害。因此，研究不利天氣與高速公路交通事故的關(guān)系意義重大。康延臻等[1]通過研究高速公路交通氣象監(jiān)測預(yù)報(bào)服務(wù)進(jìn)展，得到以霧為主的低能見度、道路積雪和結(jié)冰、強(qiáng)降水等是影響高速公路安全運(yùn)行的主要?dú)庀笠蛩兀焕钛傅萚2]通過對(duì)北京地區(qū)高速公路道面結(jié)冰特征及氣象條件的分析，得到發(fā)生降雪結(jié)冰的氣象條件是道面

溫度和氣溫均低于0℃；白永清等[3]對(duì)高速公路交通事故與氣象條件的關(guān)系進(jìn)行研究，得到當(dāng)高速公路沿線平均高溫超過33℃時(shí)，事故率突發(fā)增長，0～3℃的低溫災(zāi)害對(duì)交通事故程度的影響較大；曲曉黎等[4]通過對(duì)惡劣天氣對(duì)河北高速公路通行影響分析，初步建立了高速公路大霧預(yù)警模型，并提出了災(zāi)害天氣的交通氣象服務(wù)策略；李嵐等[5]通過分析高速公不良?xì)庀髼l件及服務(wù)探討，提出高速公路氣象服務(wù)的4項(xiàng)措施；張金滿等[6]通過對(duì)河北省公路交通氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)普查，得到交通部門和交管部門希望能夠獲取到霧、強(qiáng)降水等災(zāi)害性天氣定時(shí)定點(diǎn)精細(xì)化預(yù)報(bào)。承德地處華北東北部，地形地貌十分復(fù)雜，承德境內(nèi)高速公路交通事故發(fā)生頻率較高，尤其是與災(zāi)害性天氣相關(guān)的交通事故。因此找出影響高速公路安全運(yùn)營的不利氣象因子，制定防御措施，探求精細(xì)化服務(wù)方式，以期保障高速公路運(yùn)營安全，提高承德地區(qū)高速交通專業(yè)氣象服務(wù)能力已迫在眉睫。

1 影響高速公路安全行駛的氣象災(zāi)害分析

位于承德境內(nèi)的高速公路共7 條，分別是京承（北京-承德）高速、承秦（承德-秦皇島）高速、承唐（承德-唐山）高速、承張（承德-張家口）高速、承赤（承德-內(nèi)蒙古赤峰）高速、承赤高速圍場支線、承朝（承德-遼寧朝陽）高速。承德境內(nèi)各高速公路所經(jīng)區(qū)縣以及代表性氣象觀測站如圖1所示。

圖1 承德境內(nèi)高速公路及沿線代表性氣象觀測站分布圖

高速公路交通事故發(fā)生的原因是多方面的，包括客觀的天氣氣候條件、交通環(huán)境、路政設(shè)施、主觀人為因素和交通管理等多方面因素，這里主要對(duì)氣象災(zāi)害引起的高速公路交通事故進(jìn)行重點(diǎn)討論研究。承德境內(nèi)各高速公路沿線氣象災(zāi)害的種類主要有低能見度災(zāi)害、暴雨以及由暴雨引起的地質(zhì)災(zāi)害、冰雪災(zāi)害、大風(fēng)災(zāi)害、高低溫災(zāi)害等。引起這些災(zāi)害的致災(zāi)因子主要為霧、雨、雪、大風(fēng)、高低溫等。

承德地區(qū)春季（3～5 月）是大風(fēng)的多發(fā)季節(jié)，大風(fēng)在使車輛行駛阻力增大，增加車輛負(fù)載，影響行車穩(wěn)定性，橫風(fēng)天氣出現(xiàn)時(shí)會(huì)引起大型貨車的側(cè)翻，還會(huì)破壞道路基礎(chǔ)設(shè)施如護(hù)欄、指示牌等，對(duì)高速公路行車安全造成惡劣影響。從5月開始菜單地區(qū)降水量大幅度增加，暖濕空氣加強(qiáng)，不穩(wěn)定天氣增多，冰雹和雷暴的出現(xiàn)次數(shù)明顯增多。同時(shí)，隨著旅游旺季的來臨，高速公路車流量明顯上升，并易在周末形成短期客運(yùn)高峰；6～8 月為承德地區(qū)氣溫最高同時(shí)也是降水量最多時(shí)段，暴雨、洪澇、高溫、冰雹和雷暴等災(zāi)害性天氣都有可能在這一時(shí)段出現(xiàn)，高速公路交通事故發(fā)生率增加。進(jìn)入11 月，冷空氣越來越強(qiáng)，但暖空氣還有一定勢力，冷暖空氣對(duì)峙和交鋒，常演變出大風(fēng)、雨、雪等天氣。12月和1 月是遼寧省最冷的兩個(gè)月份，寒潮大風(fēng)天氣出現(xiàn)頻繁，霧、積雪、道路結(jié)冰、低溫等會(huì)對(duì)高速公路的安全運(yùn)營產(chǎn)生不利影響，所以極易發(fā)生交通事故。

2 承德境內(nèi)高速公路氣象服務(wù)分析

災(zāi)害性天氣對(duì)高速公路的影響具有時(shí)段、路段的差異性。為了使服務(wù)更具針對(duì)性，對(duì)霧、雨、雪、大風(fēng)、高低溫等致災(zāi)因子的歷史氣候資料進(jìn)行分析。

2.1 承德境內(nèi)高速公路災(zāi)害性天氣的服務(wù)路段服務(wù)關(guān)鍵期的劃分

表1是影響承德境內(nèi)高速公路安全運(yùn)營的各類致災(zāi)因子，以及這些致災(zāi)因子出現(xiàn)的年平均量（日數(shù)、降水總量）。

承德境內(nèi)的承秦高速寬城段年平均霧日數(shù)為23.3d，是霧服務(wù)的特別關(guān)鍵性路段， 服務(wù)關(guān)鍵期為6～11月；京承、承張、承赤三通高速的灤平段、承唐高速的興隆段、承秦、承唐、承赤三條高速的承德縣段年平均霧日數(shù)在16d 左右，為霧服務(wù)的關(guān)鍵性路段，服務(wù)關(guān)鍵期同樣為6～11 月；承德境內(nèi)所有高速的市區(qū)路段、承朝高速的平泉段年平均霧日數(shù)在5～8d，為霧服務(wù)的次關(guān)鍵性路段，服務(wù)關(guān)鍵期為7～10 月；其他各路段年平均霧日數(shù)均低于5d，其中承赤高速圍場支線的圍場段年平均霧日數(shù)最少，僅為0.2d。

一般來說，承德市的雨季為6～8月，是降水服務(wù)的關(guān)鍵期。承秦高速寬城段、承唐高速興隆段年平均雨季降水總量在600mm以上，為雨季降水服務(wù)的特別關(guān)鍵性路段；承秦、承唐、承赤、承朝四條高速承德縣段、京承、承張、承赤三條高速灤平段年平均雨季降水總量在540mm左右，為雨季降水服務(wù)的關(guān)鍵性路段；承德境內(nèi)所有高速的市區(qū)路段、承張、承赤高速的隆化段、承朝高速的平泉段年平均雨路段降水總量在510mm左右，為雨季降水服務(wù)的次關(guān)鍵性路段。其他各路段累年平均雨季降水總量均少于450mm，其中承赤高速圍場支線的圍場段年平均雨季降水總量為435mm。

道路積雪、結(jié)冰與高速路段的降雪分布有很大關(guān)系，承赤高速圍場支線的圍場段年平均降雪日數(shù)為30.4d，為降雪服務(wù)的特別關(guān)鍵性路段；京承、承張、承赤三通高速的灤平段、承唐高速的興隆段、承朝高速的平泉段、承張高速豐寧段、承張、承赤高速的隆化段年平均降雪日數(shù)為20～21d，為降雪服務(wù)的關(guān)鍵性路段；其他各路段年平均降雪日數(shù)均少于20d，為降雪服務(wù)的次關(guān)鍵性路段。承德市高速公路降雪服務(wù)的關(guān)鍵期均為11月至翌年3月。

承德境內(nèi)的承張高速豐寧段年平均大風(fēng)日數(shù)為19.2d，是大風(fēng)服務(wù)的特別關(guān)鍵性路段，服務(wù)關(guān)鍵期為11月至翌年5月；京承、承張、承赤三通高速的灤平段、承赤高速圍場支線的圍場段、承德境內(nèi)所有高速的市區(qū)路段年平均大風(fēng)日數(shù)在9～13d，為大風(fēng)服務(wù)的關(guān)鍵性路段，服務(wù)關(guān)鍵期為3～5月；承張、承赤高速的隆化段、承朝高速的平泉段年平均大風(fēng)日數(shù)在5d 左右，為大風(fēng)服務(wù)的次關(guān)鍵性路段，服務(wù)關(guān)鍵期同樣為3～5 月；其他各路段年平均大風(fēng)日數(shù)均低于5d，其中承秦高速寬城段年平均大風(fēng)日數(shù)最少，僅為2d。

低溫在～10～0℃承德境內(nèi)高速公路各路段中，承秦高速寬城段、承唐高速興隆段年平均低溫日數(shù)85～87d，是低溫在～10～0℃服務(wù)的特別關(guān)鍵性路段，其他各路段年平均低溫日數(shù)均低于80d，其中承張、承赤高速的隆化段年平均低溫日數(shù)最少，為76.5 d，是低溫在～10～0℃服務(wù)的關(guān)鍵性路段。承德市高速公路低溫在～10～0℃為服務(wù)的關(guān)鍵期均為11 月～翌年3月。

低溫小于～10℃的承德境內(nèi)高速公路各路段中，承赤高速圍場支線的圍場段年平均低溫日數(shù)最多，為103.7d，是低溫小于～10℃服務(wù)的特別關(guān)鍵路段；承張高速豐寧段、承張、承赤高速的隆化段年平均低溫日數(shù)為90～100d，是低溫小于～10℃服務(wù)的關(guān)鍵路段；承朝高速的平泉段、京承、承張、承赤三通高速的灤平段年平均低溫日數(shù)為80～90d，是低溫小于～10℃服務(wù)的次關(guān)鍵路段；承德市高速公路低溫小于～10℃服務(wù)的關(guān)鍵期均為12 月～翌年2 月。其他各路段年平均低溫日數(shù)均低于70d，其中承秦高速寬城段年平均低溫日數(shù)最少，為63.7d。

高溫大于30℃承德境內(nèi)高速公路各路段中，承秦、承唐、承赤、承朝四條高速承德縣段年平均高溫日數(shù)最多，為53.5d，是高溫在30℃服務(wù)的特別關(guān)鍵性路段，承德境內(nèi)所有高速的市區(qū)路段、承秦高速寬城段年平均高溫日數(shù)分別為47.6d、42d，是高溫大于30℃服務(wù)的關(guān)鍵路段；承張、承赤高速的隆化段年平均高溫日數(shù)為32.6d，是高溫大于30℃服務(wù)的次關(guān)鍵路段；承德市高速公路大于30℃服務(wù)的關(guān)鍵期均為5～9月。其他各路段年平均高溫日數(shù)均低于30d，其中承赤高速圍場支線的圍場段年平均高溫日數(shù)最少，為12.4d。

高溫大于35℃承德境內(nèi)高速公路各路段中，承德境內(nèi)所有高速的市區(qū)路段、承秦、承唐、承赤、承朝四條高速承德縣段年平均高溫日數(shù)分別為4.3d、4.6d，是高溫在35℃服務(wù)的特別關(guān)鍵性路段，承秦高速寬城段年平均高溫日數(shù)2.2d，是高溫大于35℃服務(wù)的關(guān)鍵路段；承張高速豐寧段、承張、承赤高速的隆化段、承朝高速的平泉段、京承、承張、承赤三通高速的灤平段年平均高溫日數(shù)為1～2d，是高溫大于35℃服務(wù)的次關(guān)鍵路段；承德市高速公路大于35℃服務(wù)的關(guān)鍵期均為6～8月。其他各路段年平均高溫日數(shù)均低于1d。

2.2 災(zāi)害性天氣的預(yù)警防御措施

圖2 交通氣象服務(wù)應(yīng)急管理發(fā)布流程

為了確保承德境內(nèi)各高速公路交通安全運(yùn)行，制定一系列針對(duì)性強(qiáng)、科學(xué)合理的氣象災(zāi)害防御措施提高氣象保障服務(wù)質(zhì)量是非常必要的。表2～表6是《高速公路交通安全運(yùn)營氣象災(zāi)害防御地方標(biāo)準(zhǔn)》，切實(shí)針對(duì)不同災(zāi)害性天氣對(duì)高速公路交通安全運(yùn)營將造成的影響提出相應(yīng)的防御措施。其中各防御措施均來自氣象部門、高速公路管理部門及一線司機(jī)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與測試。

表1 影響承德境內(nèi)高速公路各路段安全運(yùn)營各類氣象因子的年平均量（單位：d、mm）

表4 降雪對(duì)高速公路交通安全影響及防御措施

根據(jù)上述承德境內(nèi)高速公路各路段氣象災(zāi)害的特征以及防御措施，承德市氣象局制定了交通氣象服務(wù)的應(yīng)急管理發(fā)布的流程如圖2所示。

3 承德境內(nèi)高速公路氣象服務(wù)中所存在的問題

目前，氣象部門及高速公路管理部門在高速公路沿線布設(shè)的氣象監(jiān)測站點(diǎn)稀少，在監(jiān)測災(zāi)害性天氣時(shí)，有時(shí)只能靠離高速公路最近的氣象觀測站點(diǎn)進(jìn)行觀測，出現(xiàn)誤差非常大，不能對(duì)高速公路沿線天氣狀況的變化及災(zāi)害性天氣消亡進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測[7]，利用現(xiàn)有的觀測資料很難制作出科學(xué)、準(zhǔn)確的高速公路沿線氣象服務(wù)產(chǎn)品。因此，需要在高速公路沿線布設(shè)密度適宜的自動(dòng)氣象監(jiān)測站。

氣象部門應(yīng)該更深層次地去研究氣象對(duì)高速公路的影響機(jī)理，以提高交通氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。由于能顯著影響地面交通運(yùn)輸活動(dòng)的只是近地面層2m內(nèi)的天氣環(huán)境[8]，因此在制作高速公路氣象服務(wù)產(chǎn)品的時(shí)候不僅要依據(jù)宏觀天氣形勢和形成機(jī)理，還要充分考慮地形變化以及局地小氣候等情況，從而提高預(yù)測不同時(shí)空尺度天氣變化趨勢的能力，以滿足高速公路交通安全運(yùn)營管理的業(yè)務(wù)需求。

表5 大風(fēng)對(duì)高速公路交通安全影響及防御措施

表6 氣溫對(duì)高速公路交通安全影響及防御措施

4 結(jié)論與討論

（1）針對(duì)承德市災(zāi)害性天氣對(duì)高速公路影響具有時(shí)期和路段差異性的特點(diǎn)，確定出霧、雨、雪、大風(fēng)、高低溫等災(zāi)害性天氣服務(wù)路段和關(guān)鍵期。

（2）制定《高速公路交通安全運(yùn)營氣象災(zāi)害防御地方標(biāo)準(zhǔn)》，以切實(shí)針對(duì)不同災(zāi)害性天氣對(duì)高速公路安全運(yùn)營將造成影響提出相應(yīng)的防御措施，并制定了承德市氣象局交通氣象服務(wù)應(yīng)急管理發(fā)布的流程。

（3）做好高速公路氣象服務(wù)需進(jìn)一步開展氣象對(duì)高速公路影響機(jī)理的研究，建立高速公路沿線氣象站監(jiān)測、信息接收系統(tǒng)，并加強(qiáng)與高速公路管理部門的合作與信息共享。