高速公路隧道交通安全保障系统的研究
唐嵘++聂新宇
DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.058
摘 要：本文通过对气象环境、道路状况、站点密度、通信条件等影响山区高速公路行车安全的因素进行分析，研究高速公路交通气象站布局的合理性，以求最大限度地发挥交通自动站的作用，减少因恶劣气象条件引发的交通事故和突发灾害影响，保障人民生命财产安全。
关键词：山区高速 行车安全 交通气象 布点选址
中图分类號：P427 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（a）-0058-02
随着国家基础建设的力度加大，高速公路网络不断完善，山区高速公路越来越多，山区公路交通事故也越来越多。据统计分析，我国山区高速公路的重特大交通事故的发生率占整个高速公路的10%，山区高速公路事故的死亡率是一般公路的3～4倍。高速公路因气候恶劣引发的高速公路交通事故更是屡见不鲜，不良的天气条件，如雨、雪、雾、大风、高温、冰冻和沙尘暴等对高速公路建设与运营的危害很大，尤其在大雾和雨雪的恶劣气候条件下，高速公路交通事故明显呈现多发趋势。因此通过分析影响山区高速公路行车安全因素、寻找事故规律，合理布局交通气象站网、选择交通气象站站点位置，对预防高速公路交通事故的发生、降低事故率、提高高速公路运输效率、保障交通安全具有积极意义。
1 山区高速公路的主要特点
山区高速公路地形地质复杂，表现为地面地形高差大、变化频繁，以及滑坡、不稳定斜坡、陡崖等复杂地质。受此影响，山区高速公路路线布设时平纵横三个方面都受到约束，造成平曲线多、平面半径小、纵坡大、桥梁比例高、横坡陡、半边桥和高挡墙多。山区高速公路桥梁也具有上述特点，弯坡桥多、高墩大跨多、墩台形式多。而且山区高速公路桥梁隧道总长占路线长度的比例大，有的桥隧比例高达50%～70%。
2 车辆运行所处气象环境的影响
恶劣的气象环境改变了路面的状态，破坏了轮胎与路面的正常接触状态，因而诱发事故。在诸多气象因素中，以雨、雪、雾对高速公路行车安全的影响最为严重。据统计分析，在恶劣天气情况下，受雨、雪、雾等天气影响的单位时间内车辆事故率比正常天气情况下高出2～3倍，见表1。
2.1 雨天的影响
雨天情况下路面潮湿，水起到润滑膜的作用，使路面摩擦系数不到干燥路面的一半，因而车轮极易打滑；而且随着车速增加，路面的摩擦系数急剧减小，车辆制动距离逐渐加大，对行车安全极为不利，见表2。
雨水易造成路面积水，水的阻力使轮胎上浮，严重时在轮胎与路面之间形成一层水垫，摩擦系数极小，会产生“水漂现象”，造成车辆失控。据分析，可能发生水漂的积水深度为0.3～50.8mm。
此外，雨天潮湿路面对光线的反射作用，以及雨雾、水花等的作用，使驾驶员视野降低，对车辆行驶产生不利影响。
2.2 雾天的影响
雾天能见度降低，视线障碍大，尤其是遇到大雾或浓雾，可视距离大大缩短，使驾驶员对路面标示、道路设施、道路车辆状况等辨识困难，不能及时调整车速和车间距，易引发追尾、多车相撞等严重交通事故，伤亡率高。
雾天空气湿度较大，易使路面的摩擦系数下降，降低车辆的制动力和抗侧滑能力，使车辆易出现制动距离延长、行驶打滑、制动跑偏等现象。
山区高速公路易出现团雾，团雾的区域性很强，车辆难以提前得到通知或警示，往往造成驶入团雾区域内根本来不及减速，常常酿成重大交通事故。
2.3 冰雪天的影响
积雪使路面变滑，车辆转向及制动稳定性下降。在积有冰雪的高速公路上行驶，尤其是在陡坡、隧道进出口、高架桥等危险路段所形成的冰冻薄层，车辆驶过时极易侧滑发生交通事故。据相关统计，降雪时高速公路事故发生率是干燥路面的5倍，结冰时达到8倍，见表3、表4。
3 高速公路交通气象观测站布设分析
根据前面的分析可知，山区高速公路交通运输的安全与气象密切相关，做好交通气象观测是交通气象服务的前提，也是保障交通运输安全、畅通和高效的基础。建设交通气象观测站网，对减少交通事故和突发灾害影响、保障人民生命财产安全，降低交通维护费用、提高交通质量和效益都有十分重要的意义。
高速公路交通气象观测站主要监测高速公路沿线的气温、相对湿度、风向、风速、降水量、气压、能见度（7要素），以及路面温度和路面状况（9要素），为交通气象预报预警提供基础数据和信息。其中9要素交通站布设于特殊路段，7要素交通站布设于普通路段。
（1）重点监测路段。综合道路条件与气象环境对山区高速公路行车安全的影响分析，高速公路交通气象站重点监测路段包括：长大纵坡路段、长大隧道进出口、桥梁/桥头、路侧危险路段、大曲率路段、急弯路段、大雾/团雾易发路段、易积水结冰路段等。
（2）站点密度。由于高速公路的道路设计指标不同，最大纵坡达到5%，桥隧比大于50%，因此加大了不同路段的交通气象站布点密度，在山区高速全线范围内，共布设了若干个交通气象站，包括9要素交通站、7要素交通站，平均间距约10km。
（3）站点的代表性。站址选择以具有一定的道路特征代表性、满足公路气象服务需要为原则，且尽量设置在能保持长久固定的地点、避免频繁迁移；设备安装施工安全、方便维护管理。
（4）电源和通信条件。交通气象站采用太阳能供电，因此应保持站址周围的光照条件良好，避开高大树木、山坡的遮挡，确保设备的供电正常；站点位置应满足自动观测数据实时传输所需要的GPRS无线通信条件，信号强度稳定可靠。
4 结语
按照上述选址原则，高速公路交通气象站的建设中，9要素交通站分别布设于高海拔冬季易结冰路段、桥头、隧道口以及长下坡路段，其余7要素交通站也按照重点监测路段的要求、站点的代表性和施工安全性进行选址布设，满足交通气象预报预警服务的要求。
参考文献
[1] 梁海河，孟昭林，张春晖，等.综合气象观测运行监控系统[J].气象，2011（10）：1292-1300.endprint
