山西省高速公路團(tuán)霧影響路段分級(jí)評(píng)價(jià)研究

牛彥峰，劉艷強(qiáng)，戎 浩

（1.山西交通控股集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006；2.山西省交通科技研發(fā)有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

團(tuán)霧，氣象用語稱之為輻射霧，是受局部地區(qū)微氣候環(huán)境影響，在大霧中數(shù)十米到上百米的局部范圍內(nèi)，出現(xiàn)的更“濃”、能見度更低的霧。高速公路團(tuán)霧路段一般范圍不大，但具有積聚時(shí)間長、易飄移等特點(diǎn)，常常導(dǎo)致車輛駕駛?cè)藛T能見度突然降低，極易引發(fā)交通事故，嚴(yán)重威脅人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。此外，團(tuán)霧造成的低能見度，通常需要關(guān)閉團(tuán)霧區(qū)域內(nèi)的交通，或是降低該區(qū)域內(nèi)車速，從而嚴(yán)重影響高速公路的正常通行[1-2]。

1 山西省高速公路團(tuán)霧路段特征

山西省地處中緯度地帶的內(nèi)陸山區(qū)，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明、雨熱同步，晝夜溫差較大，冷暖空氣交替頻繁，使得團(tuán)霧產(chǎn)生的頻率大大提升。與此同時(shí)，省內(nèi)大量重載車輛排放的尾氣中含有較多的碳?xì)浠衔铩⑺⒓?xì)小顆粒等各種化學(xué)物質(zhì)，加之省內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量較差，大量的灰塵會(huì)被高速行駛的車輛一并帶起，引發(fā)近地層氣流的運(yùn)動(dòng)，從而形成團(tuán)霧在高速公路上的帶狀分布[3]。根據(jù)山西公安交警網(wǎng)2018 年11 月26 日發(fā)布的“秋冬季全省高速公路團(tuán)霧地圖”，山西省2018 年年均發(fā)生3 次以上團(tuán)霧的高速公路路段共153 處、1 233 km，其中20次以上 6 處、41 km；15 次以上 17 處、104 km。

可見，山西省內(nèi)高速公路易發(fā)團(tuán)霧路段數(shù)量較多，加之省內(nèi)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，使得高速公路由團(tuán)霧引發(fā)的交通事故逐年增加。因此，必須建立有效的高速公路團(tuán)霧路段車輛安全行駛保障措施，從而降低團(tuán)霧天氣對(duì)高速公路交通安全的影響，減少團(tuán)霧引發(fā)的高速公路交通事故數(shù)量。然而，山西省高速公路運(yùn)營管理經(jīng)費(fèi)有限，只有建立科學(xué)合理的高速公路團(tuán)霧影響路段分級(jí)評(píng)價(jià)方法，才能對(duì)有限的經(jīng)費(fèi)資源進(jìn)行合理配置和利用，以取得團(tuán)霧路段最佳的安全處置效果[4]。

2 團(tuán)霧影響路段風(fēng)險(xiǎn)判定指標(biāo)

依據(jù)收集到的全省高速公路各路段團(tuán)霧發(fā)生頻率的基本信息，結(jié)合已有的高速公路團(tuán)霧判據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，提出團(tuán)霧影響路段風(fēng)險(xiǎn)的判定指標(biāo)，并建立單項(xiàng)評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系，可為團(tuán)霧預(yù)警和車輛安全行駛保障措施的布設(shè)提供科學(xué)的理論依據(jù)，其判定指標(biāo)如下。

2.1 年平均發(fā)生次數(shù)

路段內(nèi)團(tuán)霧年平均發(fā)生次數(shù)是判斷團(tuán)霧影響程度的絕對(duì)指標(biāo)，準(zhǔn)確反映該路段受團(tuán)霧影響的水平。路段內(nèi)團(tuán)霧年平均發(fā)生次數(shù)是根據(jù)交管部門提供的數(shù)據(jù)，結(jié)合運(yùn)營企業(yè)提供的數(shù)據(jù)，二者取平均數(shù)值作為該路段的團(tuán)霧年平均發(fā)生次數(shù)。

2.2 每公里年平均發(fā)生次數(shù)

路段內(nèi)團(tuán)霧每公里年平均發(fā)生次數(shù)是判斷團(tuán)霧影響程度的相對(duì)指標(biāo)，在團(tuán)霧年平均發(fā)生次數(shù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算每公里內(nèi)發(fā)生團(tuán)霧平均次數(shù)。與年平均發(fā)生次數(shù)相結(jié)合，二者綜合考慮，能夠合理地判定某一路段團(tuán)霧影響的嚴(yán)重程度。

2.3 年平均日交通量

年平均日交通量是判定霧區(qū)影響的重要指標(biāo)，車流量大的路段，受霧區(qū)影響的程度也相應(yīng)較大。年平均日交通量決定了道路運(yùn)營情況，也決定了團(tuán)霧影響路段安全設(shè)備提升的需求。

2.4 年平均交通事故起數(shù)

年平均交通事故起數(shù)主要是指因團(tuán)霧天氣造成的交通事故發(fā)生起數(shù)，事故發(fā)生頻率是道路安全評(píng)價(jià)的決定性指標(biāo)，該指標(biāo)為判定團(tuán)霧影響路段的重要指標(biāo)。

2.5 風(fēng)險(xiǎn)較高路段占比

風(fēng)險(xiǎn)較高路段占比主要是指路段內(nèi)存在的彎道、連續(xù)下坡等風(fēng)險(xiǎn)較高路段占道路總長的比例情況，團(tuán)霧會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)較高路段內(nèi)車輛行駛風(fēng)險(xiǎn)。路段內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)較高路段占比越高，團(tuán)霧對(duì)車輛的影響越嚴(yán)重。該指標(biāo)為判定團(tuán)霧影響路段的次要指標(biāo)。

2.6 貨車占比

貨車占比情況是決定交通組成影響程度的關(guān)鍵因素，貨車占比越高，團(tuán)霧天氣對(duì)路段內(nèi)行車安全影響越大，危險(xiǎn)程度越高。貨車占比是判定霧區(qū)影響的次要指標(biāo)。

3 團(tuán)霧影響路段判定指標(biāo)賦值

根據(jù)現(xiàn)有研究成果，結(jié)合山西省歷年團(tuán)霧影響路段資料，對(duì)高速公路團(tuán)霧判定指標(biāo)進(jìn)行量化，再根據(jù)每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，最終得出團(tuán)霧影響路段的判定指標(biāo)值（表1）。

量化團(tuán)霧影響路段判定指標(biāo)值，計(jì)算方法如式（1）：

式中：RE為團(tuán)霧影響判定值；Ai為團(tuán)霧多發(fā)路段年平均發(fā)生次數(shù)指標(biāo)值；Bi為團(tuán)霧多發(fā)路段每公里年平均發(fā)生次數(shù)指標(biāo)值；Ci為團(tuán)霧多發(fā)路段年平均日交通量指標(biāo)值；Di為團(tuán)霧多發(fā)路段年平均事故起數(shù)指標(biāo)值；Ei為團(tuán)霧多發(fā)路段風(fēng)險(xiǎn)路段占比指標(biāo)值；Fi為團(tuán)霧多發(fā)路段貨車占比指標(biāo)值；a、b、c、d、e、f 為各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。

表1 指標(biāo)分類表

如某路段近年內(nèi)無表中相應(yīng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，視為不涉及項(xiàng)處理，所得總分按照十分制比例進(jìn)行換算。如：某段路不涉及項(xiàng)分?jǐn)?shù)為2 分，對(duì)照十分表去除不涉及項(xiàng)得分為6 分，則最終評(píng)價(jià)得分為6/8×10=7.5 分。

4 團(tuán)霧影響路段分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

將判定路段影響因素的指標(biāo)加權(quán)值計(jì)算結(jié)果，以最高值的30%和60%作為團(tuán)霧路段危險(xiǎn)程度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將各路段判定結(jié)果由低至高分為三級(jí)，并提出相應(yīng)的車輛安全行駛保障措施。

當(dāng)路段團(tuán)霧影響判定值為一級(jí)時(shí)，路段受團(tuán)霧影響程度低，無需改善道路原有安全設(shè)施。當(dāng)路段團(tuán)霧影響判定值為二級(jí)時(shí)，路段受團(tuán)霧影響程度中等，可能由此引發(fā)交通事故，在資金、技術(shù)條件允許的情況下，需在道路原有安全設(shè)施基礎(chǔ)上增加針對(duì)團(tuán)霧天氣的專業(yè)安全設(shè)施，以降低團(tuán)霧天氣對(duì)路段的影響。當(dāng)路段團(tuán)霧影響判定值為三級(jí)時(shí)，路段受團(tuán)霧天氣影響嚴(yán)重，極易由此引發(fā)交通事故，急需安裝針對(duì)團(tuán)霧天氣的專業(yè)安全設(shè)施。

表2 團(tuán)霧影響路段分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

5 應(yīng)用示例

根據(jù)收集到的資料， 二廣高速（G55）K443+000—K445+000 段團(tuán)霧影響路段的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表3。

表3 團(tuán)霧影響路段基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

以上數(shù)據(jù)按照指標(biāo)分類表1，將各影響指標(biāo)加權(quán)求和可得：

由此可見，二廣高速K443+000—K445+000 段團(tuán)霧影響判定值為6.55，屬三級(jí)團(tuán)霧影響程度，應(yīng)在道路原有安全設(shè)施基礎(chǔ)上，加設(shè)專業(yè)團(tuán)霧引導(dǎo)設(shè)備。

6 結(jié)語

依據(jù)高速公路各路段團(tuán)霧發(fā)生頻率和風(fēng)險(xiǎn)程度提出團(tuán)霧影響路段的判定指標(biāo)，建立單項(xiàng)評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系，可為團(tuán)霧預(yù)警和車輛安全行駛保障措施的布設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。目前，該體系已用于2019 年度山西省高速公路團(tuán)霧影響路段的評(píng)定工作，為“霧區(qū)引導(dǎo)防撞系統(tǒng)”安裝路段的選布提供了理論指導(dǎo)，從而大大提升了高速公路安全運(yùn)營經(jīng)費(fèi)的使用效率，保障了高速公路的運(yùn)營安全。