基于重要指示变量和特征的高速公路浓雾短临预测研究

浓雾天气严重影响高速公路车辆运行安全,导致道路交通事故频发,而对高速公路浓雾天气的有效预测是解决交通事故多发问题的有效途径。因此,通过交通气象监测站获取全时段高速公路气象数据,立足浓雾形成机理和车辆运行实际需求,选用"滑动窗+模糊统计和线性插值"方法对其气象数据进行预处理,获取浓雾产生过程的连续气象要素数据,并提取出浓雾产生前3 h的各气象指标数据。利用统计分析方法获取和分析浓雾形成前各气象要素数据变化趋势,进而采用先决条件阈值和滑动窗口算法,确定出浓雾形成的重要指示变量及变量的变化特征。最终,提出了基于"能见度前期振荡"和"大气温度回温波动"特性的浓雾短临预测模型,利用沪宁高速公路沿线江苏境内交通气象监测站2013—2015年浓雾发生前3 h气象数据对短临预测模型参数进行标定,进而对其2016年气象数据进行浓雾短临预测。结果表明:浓雾短临预测模型的预测结果中22组数据与实际结果相符,遗漏数据组7组,其预测准确率达到了75.86%,漏检率仅为4.35%,故该模型可以实现对高速公路沿线浓雾产生前短时间内进行有效预测,能及时警示公路运营管理部门提前做好预防处理准备,降低因突发浓雾而造成的交通事故发生的概率,极大的保障高速公路车辆运行安全。     

基于热谱地图的京沈高速公路气象监测试验系统

运用热谱地图技术、路面状态移动监测设备、新型路面状态传感器(主动、被动)等新理念、新技术、新产品搭建了京沈高速公路气象监测试验系统。运用路面状态移动监测设备对试验路段进行数据采集,并基于热谱地图技术对道路气象监测站进行优化布设。采用现有高速公路局域网实现数据共享,有效地将本试验系统融合到京沈高速公路现有及在建监控系统之中。本试验系统逐步把影响高速公路运营的灾害性天气的监测预警纳入到高速公路的运营管理之中,为深入开展和推进高速公路气象保障、信息服务与决策管理奠定了基础。     

基于安全行车视距的桥隧群区短连接段可变限速控制策略研究

为解决高速公路桥隧群区短连接段由团/浓雾等低能见度环境引发的交通安全问题,通过分析驾驶视距对行车安全的影响,提出了安全行车视距的确定方法,并基于安全行车视距制定了面向桥隧群区短连接段的可变限速控制策略。在此基础上,设计了一种融合环境探测、控制方案制定、信息发布等功能于一体的智能化限速控制系统,实现对管控区域的实时动态限速,从而降低低能见度环境对道路交通的危害,提高道路交通运营管理水平。     

雾天高速公路换道行为特性研究

为探寻雾天不同能见度水平对高速公路驾驶员换道行为特性的影响,利用高仿真驾驶模拟实验平台构建不同能见度条件下的高速公路雾天环境,并开展驾驶模拟实验,采集了驾驶员在正常天气以及大雾、浓雾天气下自由换道过程中的行为特征,采用Friedman检验对换道持续时间、换道速度的平均值和标准差、换道时跟车距离4个指标进行分析.分析结果显示正常天气下的换道持续时间小于雾天环境(正常天气左换道时间平均为5.96 s,大雾环境下为6.02 s,浓雾环境下为6.31 s)且存在显著性差异(sig.=0.00);正常天气下的换道平均速度与跟车距离大于雾天环境(正常天气下左换道平均速度为104.24 km/h,大雾环境下为94.67 km/h,浓雾环境下为85.95 km/h;正常天气下左换道跟车距离平均为109.58 m,大雾环境下为77.54 m,浓雾环境下为74.63 m).结果表明,随着能见度水平的降低,驾驶员在高速公路执行换道过程时持续时间延长、速度降低,同时跟车距离缩小.雾天不同能见度水平对高速公路驾驶员换道行为产生不同程度的影响.      

高速公路团雾影响分析与检测预警系统开发

为解决团雾对高速公路交通运输造成的危害,保障团雾天气下高速公路的交通安全性和通畅性,通过总结团雾的特征与发生规律,团雾天气下高速公路发生交通事故的特点,分析团雾对高速公路交通安全的影响。结果表明:团雾对高速公路交通安全的影响主要在于降低能见度、削弱路面附着系数和增加驾驶人身心负担三个方面。针对雾气的消光性原理,提出高速公路团雾实时检测与预警系统。从模块的构建到设计原理的阐述,以及系统实施方式都具有较高的可行性、实用型和经济性,该系统的应用将能大大降低团雾对交通的危害,提高公路运行的科学管理水平和公路的运营效益。     

启事

雾是交通运输的大敌，对行车安全构成很大威胁，因此，人们称雾是高速公路行车的“无情杀手”。雾使能见度降低及驾驶员视距变短，妨碍驾驶员视觉，浓雾还易使驾驶员产生错觉，所以，雾天在高速公路行车非常危险。在高速公路上，由于交通流量大及车速高，因浓雾经常发生多车追尾相撞的特大交通事故。1995年在美国加利福尼亚至纽约方向的高速公路上，因大雾引发的一场世界上最大的交通事故，共造成300多辆车相撞，死伤1000多人。我国也有数十辆车追尾相撞的恶性交通事故发生。     

高速公路路面夜间逐时温度预报方法研究

为了提高高速公路路面的低温预报预警能力,根据地表能量平衡原理、夜间净辐射及路面热特性参数与高速公路路表温度之间变化的关系,建立了基于当日实时温度等相关气象要素观测信息的路表温度变化预报方程。收集了2016年至2017年江苏省高速公路路面逐小时温度等相关气象观测资料,选取具有代表性的13个站点,应用统计方法确定了模型中路面特性参数B0值,分析其路面温度变化特征,确定了其参数并检验其预报效果。结果表明:反演得到的参数B0值变化范围为3. 17～3. 67,随路面建筑材质不同而略有差异,同一高速公路路面比较接近;由其得到的模拟值与实测值相关系数高,平均偏差和标准差小,模型效率高。预报值与实测值偏差在1℃以内的超过50%,预报值与实测值偏差在3℃以内的超过90%,说明提出的预报方程具有较好的实用性和较高的预测精度,预报结果可靠,可以用来做高速公路路面温度的预测。     

高速公路可视安全距离动态监测算法研究

利用高速公路视频路况监测系统,建立高原、山区、平原和沿海四种地形环境的研究实验平台。通过样本资料与能见度之间的对比思路,以数学形态学为理论基础,建立高速公路能见度动态监测图像信息系统。基于摄像法测量能见度基本公式的理论,建立优化能见度动态计算模型,高速公路可视距离图像数据库,200m可视距离观测目标体系,研究可视距离检测算法流程。     

低能见度条件下高速公路应急指挥系统的建立及功能

通过对我国南方地区特殊气候条件的分析与研究,结合在大雾、暴雨、冰雪等恶劣天气条件下低能见度对高速公路行车安全的影响,介绍高速公路低能见度监测设备的工作原理、布设及数据采集,并阐述高速公路监控系统在低能见度天气条件下其预警、应急指挥、预案发布等方面所采取的措施及技术方法。     

可怕的“独眼龙”

浓雾天气在南方很多,尤其是冬春季节,遮天蔽日的浓雾久久不能散去。浓雾笼罩下,交通事故会突然增多。下面,我把去年冬天那惊险的一幕描述给各位摩友,希望对大家有所提醒。那天清晨,浓雾弥漫,能见度只有二三十米,我骑着摩托车经过一段上坡公路。坡路仅有四五米宽,浓雾中隐约可见     

高速公路货车交通事故分析

根据国内某典型重载高速公路近几年交通事故的统计,分析大货车与高速公路交通事故之间的统计关系,并就载重货车交通对高速公路运营安全性的影响进行了研究。结果表明,事故的发生与车辆的实际操纵性能有关,超载、不同车型之间运行车速的显著差异、行车注意力不集中和疲劳驾驶等是造成货车交通事故的主要原因。从工程、交通管理等角度对提高高速公路运营安全水平提出了相应的改进措施。     

高速公路营运管理综合数据中心框架设计研究

为适应信息化要求,整合并优化配置信息资源,推进信息化建设,提升高速公路管理业务服务水平,在分析高速公路信息化现状和需求基础上,结合云计算、数据仓库、数据挖掘融合等技术理念,架构出1种信息化系统综合数据中心框架体系,梳理了数据中心营运管理业务的数据流程,设计数据中心平台及子系统功能,提出了数据中心建设运行的标准规范和安全管理机制。      

高原地质及气象环境下公路交通风险致因耦合分析

为了分析高原地区特殊的地质和气象环境对公路交通风险的影响,以2010~2015年云南高原地区发生的6 261起公路交通事故原始数据处理与分析为例,结合云南高原地区公路交通事故分布特征,分析高原地区公路交通风险的内涵及构成要素。通过对高原地质及气象环境下公路交通风险致因耦合的界定并结合公路交通风险指标作用情况,利用N-K模型和改进的耦合度模型构建高原地质及气象环境下公路交通风险致因耦合模型,并分别计算单、双风险因素耦合模型的各构成要素间的耦合度,量化各类耦合的危险程度,最后分析高原地质及气象环境下公路交通风险值与各风险构成要素的关联性机理。研究结果表明：强耦合会使风险造成的后果更为严重,最终造成风险量的急剧增大或耦合突变后变成以新的风险形态在系统内部传导和蔓延;云南高原地质环境构成要素中"急弯"与其他要素的耦合通常表现为强耦合,气象环境构成要素中"雨天"和"雾天"与其他要素耦合度较高,应加强高原地区公路最小转弯半径以及雨天与雾天情况下的行车限速、载重与车距保持等方面的地方规范和标准建设;随着时间推移,双因素耦合形式由2012~2014年的10种强耦合降为2015年的7种,各类耦合度明显减小,表明2015年较之前3年因地质与气象风险要素耦合所导致的公路交通事故危险程度下降。     

交通事故导致的高速公路拥堵状态判别方法

为量化分析不同交通事故条件下的高速公路路段拥堵情况,研究路段偶发性拥堵规律,本文构建了1个基于行程时间可靠性指标的高速公路路段拥堵判别方法。建立基于美国《公路通行能力手册》中行程时间可靠性分析方法的路段行程时间可靠性模型,并采用西南某高速公路路段实际数据校准模型。利用蒙特卡洛模拟方法生成交通事故场景,将交通事故解构为交通事故发生位置、交通事故严重程度、交通事故持续时间、交通事故发生频率4个特征,并以行程时间指数为路段拥堵量化指标,研究不同交通事故特征水平下的高速公路路段拥堵规律,并判别路段拥堵程度。研究结果表明:美国《公路通行能力手册》的行程时间可靠性分析方法具有可移植性,校准后可应用于国内高速公路路段;交通量接近饱和时,交通事故发生在出口匝道段的拥堵程度高于基本路段与入口匝道段,单车道关闭场景下的交通事故影响远高于路肩关闭场景下的交通事故;交通量接近自由流状态时,拥堵程度对严重程度不敏感;任何交通量水平下,单车道关闭场景下的交通事故持续时间一旦超过15 min,路段拥堵程度极有可能剧增。本文构建的路段拥堵判别方法,可以在精细化探究偶发性交通事故拥堵规律的同时划分路段拥堵等级,为相关部门的事故管理提供理论支撑。      

2006年雾对高速公路影响规律

高速公路雾天行车存在着严重的安全隐患,而且雾天交通安全也是一个世界性的问题。目前我国通行的做法是在雾天封闭交通,这样虽然避免了交通事故的发生,但是却以完全丧失高速公路的通行能力为代价。本文通过对2006年全国主要高速公路受雾影响预报的分析,得出全国范围内各地雾发生频率,主要高速公路受雾影响特征及各路段影响频率,总结出雾对高速公路的影响规律。为今后雾天气下全国高速公路交通气象预报提供参考和指导,为驾驶员雾天行车的安全性提供保障,并为高速公路管理部门在日常工作中,重点监控雾的频发路段,有针对性采取有效地管控措施提供依据。     

云南省高速公路气象灾害风险特征分析与应对

利用2013年~2015年云南省15条主要高速公路气象灾害风险普查和2016年高速公路气象敏感度调查数据,研究了云南省高速公路主要气象灾害风险特征、灾害成因,并提出了应对措施。研究结果表明:(1)云南省高速公路气象灾害隐患点主要集中在昆明、曲靖、楚雄、玉溪、普洱、文山和昭通北部等地区,从区域分布看,曲靖的隐患点数量最多为16个,从路段看,G56杭瑞高速隐患点数量最多为30个;(2)路面结冰、大雾、强降雨和团雾是影响云南省高速公路的主要气象灾害,占总数的94.4%,道路结冰是造成交通部门封路的主要气象灾害,占云南3年总封路次数的58.1%;(3)云南高速公路交通气象灾害主要是由于独特的地形、干湿分明的季节变化和相应的天气系统造成的;(4)制定了云南省高速公路气象灾害预警指标,并提出行车建议。     

不良天气下驾驶行为研究综述

不良天气会对城市交通的运行和安全造成较大影响.事实上,不良天气条件下驾驶员驾驶行为的变化是造成交通拥堵和事故发生的根本原因.针对不良天气下的驾驶行为进行综述,对研究不良天气条件下的交通拥堵及事故具有积极意义.面向国内外不良天气条件下驾驶行为研究的进展,从雨、雪、雾3种常见的不良天气出发,对不良天气条件下环境变化及其对驾驶行为的影响进行分析,并对不良天气条件下驾驶行为的研究方向进行探讨.相关研究发现,不同等级的雨、雪、雾天气下驾驶员选择的车速、车头时距等驾驶行为参数以及反应时间、车辆启动延迟均存在较大差异.      

团雾天气下高速公路交通事故特征分析

近年来团雾天气下高速公路交通事故频繁发生,对交通安全管理提出了新的挑战.文中以沪宁高速公路沿线4 174站次的团雾过程和74起团雾天气下的交通事故数据为基础,分析了团雾的发生规律和团雾天气下高速公路交通事故特征.研究发现:秋、冬、春三季团雾发生频率高,发生时段主要是在后半夜的00:00时至凌晨06:00时之间,临湖环境和临江路段由于特殊的地形和水汽输送通道而成为团雾高发的区域.1年中的10~11月、1~2月、4~5月,1d中的早上07:00~08:00是团雾天气下交通事故高发期;事故形态主要为追尾,伤亡程度十分严重,死亡人数3人及以上的事故数占55.41%.事故涉及车辆多且损毁严重,涉及10辆以上的事故占75%左右.70%左右的事故造成的交通中断或滞留时间在5h以上.      

交通事件持续时间影响因素分析及其回归模型

交通事件的快速处置对于交通事故的快速救援、交通拥堵的及时疏导、交通安全隐患的有效排除具有重要意义。文中就某高速公路交通事件管理系统中记录的近3年的交通事件信息进行数据统计处理;采用方差分析的方法,分析高速公路交通事件持续时间的影响因素及其作用;采用多元逐步回归建模的方法找出主要影响因素并进行多元回归预测。经样本检验,此回归模型能够很好地预测交通事件持续时间。     

高速公路不良天气交通事故分析

不良天气导致路面使用性能下降是引发交通事故的重要原因之一。在对不良天气导致路面抗滑性能下降的机理及路面抗滑性能、能见度对交通安全的影响等进行了分析之后,通过对我国某高速公路不良天气交通事故发生特点的调查和分析,总结了不良天气交通事故发生率和发生形态,并对我国进行不良天气道路交通事故研究和统计方法等提出了建议。