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高速公路霧區(qū)誘導(dǎo)的美國(guó)經(jīng)驗(yàn)
閱讀：562 發(fā)布時(shí)間：2020-10-19
美國(guó)道路氣象信息研究工作開(kāi)展得較早，1993年就發(fā)布了道路氣象信息系統(tǒng)研究和實(shí)踐報(bào)告。美國(guó)構(gòu)建的道路氣象信息系統(tǒng)涵蓋了風(fēng)、雨、雪、冰、霧等惡劣天氣的預(yù)警工作，霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)是作為道路氣象信息系統(tǒng)的一部分建設(shè)發(fā)展起來(lái)的。
鑒于霧對(duì)交通的影響極大，美國(guó)對(duì)霧區(qū)交通行駛安全和暢通十分關(guān)注，對(duì)高速公路霧區(qū)安全服務(wù)提出了非常具體的要求。NTSB(美國(guó)運(yùn)輸安全理事會(huì))明確要求，霧區(qū)高速公路應(yīng)具備以下控制措施：對(duì)交通流和霧的分布進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)，在霧區(qū)范圍內(nèi)降低并保持車(chē)速，努力降低不同車(chē)輛之間的速度差異，使用公共信息和教育等手段讓機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員能夠了解霧區(qū)行車(chē)的各種控制措施等。
為了保證公路霧區(qū)路段的安全暢通，美國(guó)多個(gè)州在霧區(qū)路段建立了霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)，下面以猶他州、田納西州為例，對(duì)美國(guó)公路霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
猶他州霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)系統(tǒng)
安裝地點(diǎn)：猶他州州際215號(hào)公路上一條三公里長(zhǎng)的跨河橋上。
系統(tǒng)安裝原因：該路段多霧且交通量大，曾發(fā)生多起與霧有關(guān)的車(chē)輛碰撞事故，其中包括1988年發(fā)生的66輛車(chē)和1991年10輛車(chē)碰撞的事故，造成多人死亡。
系統(tǒng)安裝目的：通過(guò)告知駕駛員安全行駛車(chē)速，促使車(chē)輛速度統(tǒng)一，減小車(chē)輛間速度差。
系統(tǒng)組成：設(shè)置了四個(gè)前向式能見(jiàn)度儀和六個(gè)車(chē)速檢測(cè)斷面。能見(jiàn)度儀實(shí)時(shí)采集能見(jiàn)度數(shù)據(jù)，車(chē)輛檢測(cè)器記錄車(chē)輛速度和車(chē)道編號(hào)。這些數(shù)據(jù)通過(guò)高頻無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備傳至監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)能見(jiàn)度數(shù)據(jù)確定相應(yīng)大建議車(chē)速，并根據(jù)實(shí)際檢測(cè)到的車(chē)速發(fā)布預(yù)警信息。
系統(tǒng)運(yùn)行：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將能見(jiàn)度值、車(chē)輛速度、車(chē)輛類(lèi)型等數(shù)據(jù)用加權(quán)平均法計(jì)算，識(shí)別潛在的危險(xiǎn)。當(dāng)能見(jiàn)度降到250米時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)在可變情報(bào)板上顯示霧警告信息。當(dāng)能見(jiàn)度值小于200米時(shí)，計(jì)算機(jī)根據(jù)停車(chē)視距，計(jì)算安全行駛速度，并在可變情報(bào)板上顯示。
運(yùn)營(yíng)效果：實(shí)踐結(jié)果表明，該橋霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)置后，霧天謹(jǐn)慎行駛的駕駛員提高了行駛速度，能見(jiàn)度在250米和低于2 0 0 米時(shí)， 平均車(chē)速分別為每小時(shí)86.8公里至99.7公里和每小時(shí)15.3公里至11.9，分別提升了15％和22％，但車(chē)速變化幅度減小了，保證了交通流的穩(wěn)定。
系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程：1993年，應(yīng)美國(guó)聯(lián)邦政府的要求，研究人員開(kāi)始構(gòu)建霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)的原型，1994年開(kāi)始在州際215號(hào)公路霧多發(fā)段設(shè)計(jì)和安裝霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)。1995年―1996年冬天，霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)開(kāi)始收集能見(jiàn)度數(shù)據(jù)，但可變情報(bào)板還沒(méi)有投入使用。1997年末，監(jiān)控中心通信設(shè)備在安裝、校準(zhǔn)和組合之后，可變情報(bào)板標(biāo)定和驗(yàn)證工作在猶他州公路巡邏部門(mén)幫助下展開(kāi)。整個(gè)系統(tǒng)于1999年至2000年冬天正式運(yùn)行，并開(kāi)始收集車(chē)輛的速度、類(lèi)型及霧區(qū)能見(jiàn)度數(shù)據(jù)，并顯示建議和管理信息。猶他州運(yùn)輸部和猶他州大學(xué)一起對(duì)這個(gè)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，猶他州大學(xué)從一天內(nèi)的時(shí)間段分布、車(chē)道分布、方向分布、車(chē)輛類(lèi)型和能見(jiàn)度等方面分析了一年四季交通流的速度情況，給出了積極的評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上，建議將預(yù)警系統(tǒng)與交通管理系統(tǒng)融合在一起。此后，猶他州運(yùn)輸部計(jì)劃加強(qiáng)該預(yù)警系統(tǒng)的升級(jí)和推廣，這其中包括使用環(huán)境檢測(cè)站來(lái)探測(cè)氣象和路面條件，提高可變情報(bào)板等級(jí)，用光纖傳輸系統(tǒng)替換現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)等。
田納西州霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)系統(tǒng)
安裝地點(diǎn)：田納西州東南部一條30.6公里長(zhǎng)的州際公路上。
系統(tǒng)安裝原因：該路段在1990年11月11日發(fā)生99輛車(chē)相撞、42人受傷、12人死亡的重大交通事故。
系統(tǒng)組成：預(yù)警系統(tǒng)覆蓋了30.6公里長(zhǎng)的路段，設(shè)置了2個(gè)環(huán)境檢測(cè)站、8套前向散射能見(jiàn)度儀和44個(gè)車(chē)輛檢測(cè)裝置，還有2個(gè)高速公路廣播站、10個(gè)動(dòng)態(tài)情報(bào)板和10個(gè)限速標(biāo)志，以及控制中心和決策支持系統(tǒng)，利用光纖作為傳感器數(shù)據(jù)傳輸媒介。駕駛者可以通過(guò)6塊閃動(dòng)的靜態(tài)標(biāo)志，2套公路廣播發(fā)射系統(tǒng)，10套動(dòng)態(tài)可變限速標(biāo)志獲得主要道路條件信息。在必要的情況下，有關(guān)人員可關(guān)閉通往受霧影響路段的互通立交入口。
系統(tǒng)運(yùn)行：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)不間斷地監(jiān)視氣象檢測(cè)器數(shù)據(jù)，自動(dòng)判斷易于形成霧的條件，通過(guò)車(chē)輛檢測(cè)器探測(cè)交通流速度變化情況。當(dāng)霧況和交通狀況超過(guò)預(yù)先設(shè)定的初值，中心計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)使用聲音媒介報(bào)警。當(dāng)警報(bào)響起之后，系統(tǒng)給可變信息板發(fā)送減速信息，并告知公路巡邏人員當(dāng)前情況。巡邏人員平時(shí)在上午5點(diǎn)至10點(diǎn)之間駐扎在霧多發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)，在報(bào)警后5分鐘之內(nèi)，巡邏人員通過(guò)公路現(xiàn)場(chǎng)的參照物確認(rèn)霧況。
控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定的反應(yīng)策略和現(xiàn)場(chǎng)傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)制訂輔助決策，當(dāng)巡邏人員確定運(yùn)輸環(huán)境屬于低能見(jiàn)度時(shí)，管理人員選擇并發(fā)布預(yù)先編輯好的可變信息板信息、預(yù)先錄制好的HAR信息和根據(jù)中心計(jì)算機(jī)建議速度值選擇的合適速度。
運(yùn)營(yíng)效果：從當(dāng)年10月份到第二年3月份，霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)平均每周發(fā)揮一次作用。在95％的情況下，系統(tǒng)要求各行駛車(chē)輛將限速降低到每小時(shí)50公里，大約13％的情況下，系統(tǒng)要求各車(chē)輛將限速值進(jìn)一步降低到每小時(shí)35公里。自從1973年這條州際高速公路開(kāi)通以來(lái)，共發(fā)生了200起碰撞事故，130起傷人事故和18起死亡事故。而在1994年霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)投入使用后，安全水平明顯提高了，霧天僅發(fā)生了一起交通事故。
如今，美國(guó)的公路霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)積累了豐富的霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)雖然在2010年后開(kāi)始在廣東京珠北、云南思小等高速公路上設(shè)置了霧區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)，但要將其普及應(yīng)用，以解決我國(guó)許多地區(qū)高速公路霧區(qū)路段的行車(chē)安全，還有很長(zhǎng)一段路要走。
