高速公路交通事故預(yù)防與緊急救援系統(tǒng)上

1、高速公路交通事故預(yù)防與緊急救援系統(tǒng)上引言隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高速公路的建設(shè)方興未艾，然而，高速公路的交通安全問(wèn)題不容樂(lè)觀。于 1996 年 11 月發(fā)生在滬寧高速公路上的因能見(jiàn)度降低而造成的 44 輛車相撞，死亡 10 余人，交通堵塞 5 個(gè)多小時(shí)的重大事故就是其中一例。 無(wú)獨(dú)有偶， 1997 年 11 月杭甬高速公路， 12 月份京津塘高速公路均發(fā)生過(guò)幾十輛車尾撞和多人傷亡的重大事故。不言而喻，采取科學(xué)的交通管理措施對(duì)于預(yù)防高速公路交通事故是極為必要的。但由于交通事故發(fā)生的隨機(jī)性和突發(fā)性，更多的交通事故又是難以預(yù)防的。因此，事故發(fā)生后采取及時(shí)而有效的緊急救援措施，對(duì)于降低事故所造成的

2、（傷亡和經(jīng)濟(jì)）損失，預(yù)防第二次連鎖事故甚為重要。鑒于國(guó)外目前正在著力開(kāi)發(fā)研究高速公路交通緊急救援的硬技術(shù)，有關(guān)緊急救援決策與管理等軟技術(shù)的研究必將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)；開(kāi)發(fā)研究交通事故預(yù)防與緊急救援系統(tǒng)還將為形成我國(guó)的智能化高速公路交通管理技術(shù)奠定基礎(chǔ)。本論文試圖探討高速公路交通事故（預(yù)）防管（理）并舉的技術(shù)與方法。針對(duì)我國(guó)高速公路交通及其管理系統(tǒng)的實(shí)際情況、發(fā)展智能交通系統(tǒng)的趨勢(shì)，提出預(yù)防交通事故的技術(shù)措施；以縮短緊急救援對(duì)策的響應(yīng)時(shí)間，提高救援的有效性和可靠性，恢復(fù)高速公路通行能力，降低直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失及人員的傷亡為目的，提出異常交通緊急救援系統(tǒng)的基本框架及其流程。在此基礎(chǔ)上，就我國(guó)現(xiàn)有高

3、速公路交通管理提出建議。高速公路交通事故特征、異常交通現(xiàn)象的概念及其成因分析1.1 高速公路交通事故特征由于高速公路在我國(guó)尚屬新生的交通設(shè)施，所以現(xiàn)狀交通事故類型以駕駛員的不適應(yīng)性、不良的車況等原因所致的事故居多。隨著高速公路的延伸、駕駛員適應(yīng)性和車況條件的改善，現(xiàn)狀交通事故類型分布將會(huì)發(fā)生根本性的變化。 依據(jù)國(guó)外高速公路交通事故類型的分析可知，高發(fā)性事故類型依次為：曲線部事故、合流部事故、分流部事故、其它型事故。因此，高速公路交通事故的預(yù)防也主要是以此為重點(diǎn)。1.2 異常交通現(xiàn)象的概念高速公路的修建不可能無(wú)限制地滿足不斷增長(zhǎng)的交通需求，所以，隨之流入交通需求 （需求量和 OD 比率）的自然增

4、長(zhǎng)所產(chǎn)生的交通阻塞現(xiàn)象，被視為自然性（或平常性）交通阻塞。高速公路上同時(shí)存在著另一種可能的情形， 即：由隨機(jī)原因?qū)е碌母咚俟吠ㄐ心芰眲〗档?，或交通流行駛狀態(tài)突變的情況，常稱此為異常交通現(xiàn)象。這正是本論文所涉及的概念，其基本特征表現(xiàn)為：成因的不確定性、發(fā)生時(shí)間和地點(diǎn)的隨機(jī)性。1.3 異常交通現(xiàn)象的成因分析成因之一：突發(fā)性交通事故駕駛員的不當(dāng)駕駛行為所致的交通事故；車輛故障所致的拋錨事故；道路設(shè)計(jì)不當(dāng)所致的多發(fā)型交通事故；行駛中車輛上落下物所致的突發(fā)事故。成因之二：異常天氣大霧或大雨造成能見(jiàn)度降低，致使交通流速度下降、交通阻塞、事故多發(fā)；降雨、降雪以及結(jié)冰導(dǎo)致路面摩阻系數(shù)降低，造成異常交通現(xiàn)象

5、。成因之三：道路養(yǎng)護(hù)施工道路養(yǎng)護(hù)工程常使施工路段形成瓶頸，造成交通阻塞，易發(fā)生交通事故。不難得知：上述的高速公路異常交通現(xiàn)象，都將造成高速公路通行能力下降，而且突發(fā)交通狀態(tài)的預(yù)測(cè)存在著一定的難度。有關(guān)于此的討論還將在下文中論及。交通事故預(yù)防與緊急救援對(duì)策及其系統(tǒng)化問(wèn)題2.1 高速公路交通事故預(yù)防對(duì)策交通事故的發(fā)生雖具有（空間和時(shí)間上的）隨機(jī)性，然而，如前分析的那樣，事故多發(fā)地段還是可以確定的。由于高速公路交通流的最大特點(diǎn)是其連續(xù)性、車速高、不同 OD 的交通流在進(jìn)出匝道處存在交織。因此，高速公路交通事故預(yù)防對(duì)策的基本考慮是：調(diào)節(jié)行駛于高速公路各路段的動(dòng)態(tài)交通流與靜態(tài)交通設(shè)施服務(wù)條件的協(xié)調(diào)；及時(shí)

6、地發(fā)現(xiàn)異常交通現(xiàn)象，并向隨行的交通流提供相應(yīng)的信息，為實(shí)施緊急救援措施創(chuàng)造條件。（1）交通事故多發(fā)地段的確定根據(jù)已發(fā)生的交通事故數(shù)據(jù)的分析，可得出事故多發(fā)地點(diǎn)。以往的研究曾就曲線（平曲線和縱曲線）部事故發(fā)生率與曲線幾何要素間的關(guān)系作過(guò)探討。結(jié)論表明： 平曲線半徑與交通事故的關(guān)系：半徑越小，事故率有變大的傾向：半徑 R 不大于 400m 時(shí)，高事故率傾向顯著；半徑 R 不低于 1000m 時(shí)，事故率沒(méi)有明顯的差別。 豎曲線的縱坡與交通事故率的關(guān)系：降坡越大，事故率呈升高的趨勢(shì)；縱坡在 -2%+3%范圍時(shí)，事故率無(wú)大的差異；當(dāng)升坡超過(guò) +3% 時(shí)，事故率再呈上升的趨勢(shì)。除此之外，平縱曲線的組合曲線

7、、交織段長(zhǎng)度等也與高速公路的交通事故率存在著密切的關(guān)系，可以根據(jù)我國(guó)高速公路交通事故的實(shí)際情況，研究確定有關(guān)幾何要素的邊界值。高速公路沿線的行駛環(huán)境和附屬設(shè)施也影響著高速公路的交通安全性， 因此，交通事故多發(fā)地段 （或潛在的事故多發(fā)地段）應(yīng)從上述諸方面加以綜合診斷分析后確定。（2）以往交通事故預(yù)防對(duì)策的歸納表 1 給出了以往交通事故預(yù)防對(duì)策的歸納。不難看出，以往的對(duì)策，更多采用的是機(jī)械式的措施，雖可以一定程度地降低交通事故率，但對(duì)于預(yù)防駕駛員的過(guò)失所造成的交通事故、交通流的尾撞事故、事故發(fā)生后的緊急救援，還遠(yuǎn)未能有所突破。（3）基于 ITS的交通事故預(yù)防對(duì)策 車輛安全駕駛輔助系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用安

8、全駕駛輔助系統(tǒng)（ ASSD： AssistanceSystemforSafeDriving）技術(shù)是以人、車、路一體化為背景而提出的。其功能包括：(行駛環(huán)境信息提供功能。不僅是白天，特別是在夜間和惡劣的天氣條件下，利用設(shè)置于道路和車輛上的檢測(cè)裝置，檢測(cè)沿途路況和周邊車輛行駛狀況等信息，通過(guò)信息提供裝置將其提供給行駛中的駕駛員，為駕駛員了解駕駛環(huán)境提供支持。(危險(xiǎn)警告功能。為避免車輛尾撞，或行駛中車輛與高速公路設(shè)施的碰撞，通過(guò)路上和車載裝置，采集自身車輛與周邊車輛間的位置、障礙物位置等信息，由此判斷行駛車輛的危險(xiǎn)程度。當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，駕駛員可由車載裝置，或其它車輛獲得危險(xiǎn)警告信息支援。如：前方車輛可

9、以通過(guò)其尾部的文字信息提供裝置，向后方隨行車輛提供危險(xiǎn)警告信息。另外，車輛自身還可裝備車況自檢系統(tǒng)。駕駛輔助功能：此功能是為了避免駕駛員生理和心理上的緣故導(dǎo)致的不當(dāng)駕駛行為而提出的。如：當(dāng)駕駛員出現(xiàn)疲勞狀態(tài)，或駕駛判斷不當(dāng)時(shí)，向駕駛員作出提醒，同時(shí)對(duì)車輛的制動(dòng)系統(tǒng)和方向控制系統(tǒng)加以自動(dòng)控制。自動(dòng)駕駛功能：這是車輛安全駕駛輔助系統(tǒng)的最高功能，除具有上述的基本功能外，還包括：車輛自動(dòng)制動(dòng)、車速自適應(yīng)、路徑識(shí)別與選擇等功能。以上的車輛安全駕駛輔助系統(tǒng)的基本功能，是新一代高速公路交通事故預(yù)防技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，但是，這些技術(shù)是以高新技術(shù)和高投入為基礎(chǔ)的。我國(guó)尚處在發(fā)展階段，可有步驟、分階段地發(fā)展其中的行駛環(huán)境提供、危險(xiǎn)警告和駕駛輔助技術(shù)。 基于交通狀態(tài)圖像自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIDS）的交通事故預(yù)對(duì)策交通狀態(tài)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（ AIDS：AutomaticIncidentDetectionSystem）是運(yùn)用圖像處理技術(shù)，自動(dòng)地檢測(cè)行駛中的車輛為避開(kāi)道路上異常情況的行駛軌跡，并將此信息傳送給交通控制中心和路上的后續(xù)車輛。采用這一系統(tǒng)可以瞬時(shí)地發(fā)現(xiàn)異常交通現(xiàn)象， 對(duì)于迅速地進(jìn)行傷員救護(hù)、事故處理、降低事故所造成的交通阻塞，以及預(yù)防后續(xù)車輛的尾撞事故等都具有著重要的作用。以往，突發(fā)事件的信息主要是通過(guò) SOS電話、手動(dòng)監(jiān)視器、巡邏車、各類檢