廣南高速公路道路封閉與不良?xì)庀髼l件的相關(guān)性研究

周子欽 盧德全 孫雷果

摘 要：交通運(yùn)輸與氣象因素之間存在較為密切的關(guān)系。為深入了解不良?xì)庀髼l件對(duì)廣（元）南（充）高速公路道路封閉的影響程度，本文基于2013—2018年廣南高速公路的道路封閉數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析了區(qū)域內(nèi)高速道路封閉的次數(shù)、誘因、變化特征，同時(shí)利用高速道路封閉事件發(fā)生時(shí)的天氣要素特征進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析。結(jié)果表明，每年的10月到次年2月是高速道路封閉事件的高發(fā)期，每日的清晨至上午是高速道路封閉事件的高發(fā)時(shí)段。高速道路封閉事件與大霧、降水（積水）、降雪（積雪）和道路結(jié)冰等不良?xì)庀髼l件存在高度相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：廣南高速;不良?xì)庀髼l件;道路封閉;變化特征;相關(guān)性

中圖分類號(hào)：P49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）35-0146-04

Abstract： There is a close relationship between transportation and meteorological factors. In order to understand the impact of adverse weather conditions on the road closure of Guangyuan-Nanchong Expressway， based on the road closure data of Guangyuan-Nanchong Expressway from 2013 to 2018， this paper statistically analyzed the number of expressway closures in the region， incentives， and change characteristics， and used the weather element characteristics when the highway closure event occured to carry out a statistical comparative analysis. The results show that every year from October to February of the following year is the high-incidence period of highway closure incidents， and the dawn to morning is the high-incidence period of highway closure incidents. High-speed road closure events are highly correlated with adverse weather conditions such as heavy fog， precipitation （water accumulation）， snowfall （snow accumulation） and road icing.

Keywords： Guangyuan-Nanchong Expressway;adverse weather conditions;road closure;change characteristics;correlation

我國(guó)高速公路發(fā)展迅猛，已經(jīng)構(gòu)建完善的全國(guó)高速公路網(wǎng)。雨、雪、霧等不良?xì)庀髼l件會(huì)對(duì)高速公路正常運(yùn)行帶來(lái)巨大影響，大霧、降水、降雪和路面結(jié)冰等不良通行環(huán)境條件還將導(dǎo)致交通事故頻繁發(fā)生。目前，國(guó)內(nèi)在不良?xì)庀髼l件下的道路交通管理研究與應(yīng)用還處于起步階段，主要是借鑒國(guó)外早期技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，即加強(qiáng)道路沿線氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)，并通過(guò)可變信息標(biāo)志等電子標(biāo)牌進(jìn)行信息發(fā)布。近年來(lái)，高速公路公司與屬地氣象部門(mén)的合作日益密切，高速公路沿線氣象預(yù)報(bào)預(yù)警與專業(yè)化服務(wù)方面有所進(jìn)展。本文基于2013—2018年四川廣南高速公路有限責(zé)任公司（下稱廣南高速公司）收集的道路封閉數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)實(shí)況氣象資料，分析導(dǎo)致道路封閉的相關(guān)原因，對(duì)比各類不良?xì)庀髼l件對(duì)其的影響，旨在找出各類不良?xì)庀髼l件下高速道路封閉發(fā)生的規(guī)律以及各類不良?xì)庀髼l件對(duì)高速道路封閉的影響程度，從而指導(dǎo)氣象部門(mén)、交通運(yùn)輸管理部門(mén)與高速公路公司提供有效的交通氣象服務(wù)并制作相關(guān)服務(wù)產(chǎn)品。開(kāi)展各類不良?xì)庀髼l件與高速道路封閉的關(guān)系研究，對(duì)于提升氣象部門(mén)的道路交通氣象服務(wù)能力、提高氣象服務(wù)的專業(yè)性和針對(duì)性具有積極作用。

1 不良?xì)庀髼l件對(duì)高速交通的影響

根據(jù)近年全國(guó)公路交通阻斷信息統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，全國(guó)累計(jì)報(bào)送的高速公路及國(guó)省干線公路交通阻斷事件中，大約有三分之一是雨、雪、霧等不良天氣所致，其中霧天又約占不良天氣原因中的70%[1-4]。雨、雪、霧和大風(fēng)等不良?xì)庀髼l件能夠降低道路能見(jiàn)度、影響駕駛員視覺(jué)、降低路面摩擦系數(shù)、影響車(chē)輛行駛穩(wěn)定性等，很容易誘發(fā)交通事故，高速管理部門(mén)在必要時(shí)就采取了封閉高速的方式阻斷通行，避免發(fā)生重大交通事故。公安部道路交通事故統(tǒng)計(jì)年報(bào)顯示，每年雨、雪、霧等不利天氣條件下發(fā)生的道路交通事故在事故總數(shù)中的占比超過(guò)10%，對(duì)于高速公路而言，不利天氣條件對(duì)高速公路影響更大，占比大約是20%;發(fā)生在能見(jiàn)度200 m以下的事故約占總數(shù)的一半。不良天氣已經(jīng)成為高速公路上連環(huán)追尾多車(chē)相撞重特大交通事故的最主要致因，降雨和大霧是排在前兩位的高速公路交通事故影響因素[5-9]。由此可見(jiàn)，做好不良?xì)庀髼l件下的出行信息服務(wù)、應(yīng)急保通保暢、交通安全運(yùn)行和路網(wǎng)協(xié)同組織等工作，已成為各級(jí)交通運(yùn)輸部門(mén)和相關(guān)從業(yè)者所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。

通過(guò)走訪四川高速交警五分局、南充交通和路政管理部門(mén)、廣南高速公司，筆者與相關(guān)領(lǐng)域的一線工作人員交流，了解實(shí)情并達(dá)成共識(shí)——高速道路封閉事件的發(fā)生與不良天氣存在一定的關(guān)系，同時(shí)了解到高速公路相關(guān)工作人員對(duì)交通氣象服務(wù)的必要性和重要性的認(rèn)識(shí)。結(jié)合國(guó)內(nèi)相關(guān)交通氣象服務(wù)文獻(xiàn)，筆者認(rèn)為，不良?xì)庀髼l件對(duì)高速道路封閉的影響是多方面的，各類不良?xì)庀髼l件對(duì)駕駛員、道路環(huán)境等的影響是不一樣的。本文將分析各類不良?xì)庀髼l件對(duì)高速道路封閉的具體影響，并提出一些參考意見(jiàn)。

2 資料處理與分析

2.1 資料來(lái)源

2013—2018年廣南高速道路封閉資料由廣南高速公司監(jiān)控中心提供;實(shí)況氣象資料由四川省南充市氣象局提供。本文根據(jù)高速道路封閉事件發(fā)生的時(shí)間，反查實(shí)況氣象要素資料來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

2.2 資料選取

G75蘭海高速?gòu)V南段是國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃的南北走向的組成部分，也是川東北地區(qū)南北向重要交通通道。項(xiàng)目路線起于廣元市羅家溝，止于南充市秦家溝，路線全長(zhǎng)為201 km，2012年3月31日正式通車(chē)。本研究通過(guò)統(tǒng)計(jì)整理出廣南高速公路2013—2018年高速道路封閉事件總次數(shù)為907次，通過(guò)篩選剔除非氣象因素導(dǎo)致的高速道路封閉事件，得出2013—2018年不良?xì)庀髼l件下高速道路封閉次數(shù)為333次，采集每次高速道路封閉事件發(fā)生時(shí)的天氣實(shí)況資料，分析高速道路封閉與各類不良?xì)庀髼l件的相關(guān)性。

2.3 資料分析

高速道路封閉事件發(fā)生的原因有很多，比如，大型交通事故、地質(zhì)災(zāi)害、高速道路搶修等會(huì)造成高速公路交通阻斷，而不良?xì)庀髼l件會(huì)嚴(yán)重影響車(chē)輛平均行駛速度、導(dǎo)致道路通行能力下降，更為嚴(yán)重的誘發(fā)交通擁堵甚至封閉中斷，所以不良?xì)庀髼l件也是導(dǎo)致高速道路封閉發(fā)生的重要原因之一。

從圖1中可以看出，2013—2018年廣南高速道路封閉事件中，非氣象因素占一半以上，經(jīng)調(diào)查，主要為道路施工和重大交通事故導(dǎo)致的短時(shí)短距的道路封閉事件。而氣象因素導(dǎo)致的高速道路封閉占封閉事件總數(shù)的三分之一以上，普遍為長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)距的道路封閉事件，如表1所示。由此可見(jiàn)，不良?xì)庀髼l件對(duì)高速公路正常的交通運(yùn)輸產(chǎn)生了明顯的影響。在這些不良天氣情況下，駕駛?cè)耸艿胶艽笥绊?，通行速度明顯下降，機(jī)動(dòng)車(chē)的制動(dòng)穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性都將變差，車(chē)輛容易打滑、跑偏，制動(dòng)距離顯著延長(zhǎng)或制動(dòng)失效等。為了避免交通事故的發(fā)生，交通運(yùn)輸管理部門(mén)就會(huì)采取封閉高速道路的措施。

由圖2可以看出，在氣象因素導(dǎo)致的廣南高速道路封閉事件中，大霧天氣明顯占有很大的比重，其次是降水（積水）、道路結(jié)冰，其他因素相對(duì)較少。四川由于特殊的盆地地形和濕潤(rùn)的氣候特征，多受輻射霧影響[10]，高速公路封道事件發(fā)生頻繁。大霧天氣對(duì)交通的影響不僅與霧的濃度有關(guān)，還與霧的持續(xù)時(shí)間有著密切關(guān)系。大霧從產(chǎn)生到消散需要一定的時(shí)間，這一過(guò)渡過(guò)程使得駕駛員很難正確判斷自己的行車(chē)狀態(tài)。由于霧對(duì)人視力的影響，霧的能見(jiàn)度約束了人眼的視線范圍，所以在低能見(jiàn)度條件下，車(chē)輛的安全車(chē)速很低。同時(shí)大霧天氣不僅會(huì)引起空氣濕度增大，還增加了路面及車(chē)輛輪胎表面的霧水，從而影響車(chē)輛輪胎與路面的附著系數(shù)。路面附著系數(shù)減小，使得車(chē)輛與輪胎之間的附著力大大降低，影響汽車(chē)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)性能的發(fā)揮。在霧天，汽車(chē)制動(dòng)性能的變化往往容易被駕駛員忽略而造成交通事故[11]。所以，高速道路管理部門(mén)針對(duì)能見(jiàn)度極低的大霧天氣會(huì)考慮采取封閉道路的方式來(lái)控制通行流量，避免交通事故的發(fā)生。

在降水（降雪）條件下，駕駛員視線受阻，往往容易出現(xiàn)情緒焦慮、無(wú)法集中注意力等情況。調(diào)查表明，雨量或雪量的大小、降水（降雪）的持續(xù)時(shí)間會(huì)對(duì)駕駛員產(chǎn)生不同影響。同時(shí)，路面積水（積雪）易引起水膜滑溜現(xiàn)象。隨著汽車(chē)行駛速度的增加，輪胎實(shí)際接地面積逐漸減小，而被水膜隔開(kāi)的面積逐漸增加，當(dāng)達(dá)到一定車(chē)速時(shí)，輪胎與路面完全失去接觸，在積水路面上向前滑動(dòng)，形成水膜滑溜，汽車(chē)將會(huì)失控，導(dǎo)致發(fā)生交通事故。這類不良?xì)庀髼l件對(duì)車(chē)輛制動(dòng)效果的影響不能忽視，而當(dāng)積水或積雪進(jìn)入制動(dòng)器后，短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)效能將會(huì)降低，產(chǎn)生水衰退性，影響車(chē)輛制動(dòng)能力[12]。

在結(jié)冰道路上行駛時(shí)，駕駛員無(wú)法準(zhǔn)確判斷路況信息，交通事故很容易發(fā)生。此外，道路結(jié)冰時(shí)，輪胎與地面的附著系數(shù)較小，車(chē)輛容易打滑，剎車(chē)距離增加，當(dāng)處于急彎道路時(shí)，車(chē)輛更加容易發(fā)生側(cè)滑，造成事故。但廣南高速全路段低溫天氣總?cè)諗?shù)較少，降雪和道路結(jié)冰現(xiàn)象發(fā)生少，且主要集中在部分高海拔山區(qū)路段，所以其受此類不良?xì)庀髼l件的影響所占比例明顯較少。

雖然滑坡及其他不良?xì)庀髼l件對(duì)高速道路交通有不同程度的影響，但近年來(lái)，四川省高速道路基礎(chǔ)建設(shè)水平不斷提高，且川東北地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，不屬于水土流失嚴(yán)重地區(qū)，所以從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看來(lái)，廣南高速受此類不良?xì)庀髼l件的影響所占比例最低。

3 高速道路封閉事件變化特征

3.1 高速道路封閉月變化特征

對(duì)2013年1月至2018年12月31日廣南高速道路封閉數(shù)據(jù)逐月進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖3和圖4所示。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，10月到次年2月是廣南高速各類不良?xì)庀髼l件下道路封閉事件的高發(fā)期，其數(shù)量占全年高速道路封閉事件的85.89%。

3.2 高速道路封閉月變化原因分析

高速道路封閉是相關(guān)管理部門(mén)為了避免發(fā)生交通事故所采取的管理手段，而對(duì)高速交通能夠產(chǎn)生影響的不良?xì)庀髼l件主要為大霧、降水（積水）、降雪（積雪）和道路結(jié)冰等。秋冬季以及初春時(shí)節(jié)，大霧、降雪（積雪）、道路結(jié)冰發(fā)生的次數(shù)較多。而全年能夠?qū)Ω咚俚缆吠ㄐ挟a(chǎn)生明顯影響的降水（積水）、滑坡等不良?xì)庀髼l件主要集中在汛期且次數(shù)不多。

3.3 高速道路封閉日變化特征

下面分析廣南高速道路封閉事件的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。圖5是2013—2018年廣南高速各類不良?xì)庀髼l件下高速道路封閉事件開(kāi)始時(shí)間頻率的日變化，從圖中可以看出，道路封閉事件一般在夜間21：00至次日中午12：00開(kāi)始，主要集中在23：00至次日03：00，其發(fā)生數(shù)量約占總數(shù)的77%。2013—2018年廣南高速各類不良?xì)庀髼l件下高速道路封閉結(jié)束時(shí)間頻率的日變化如圖6所示，其一般在07：00至12：00結(jié)束，約占總數(shù)的86%。以上結(jié)果表明，廣南高速各類不良?xì)庀髼l件下高速道路封閉事件發(fā)生開(kāi)始時(shí)間大多在清晨，結(jié)束時(shí)間大多在上午[13]。

3.4 高速道路封閉日變化原因分析

根據(jù)日變化特征可得，廣南高速各類不良?xì)庀髼l件下道路封閉主要發(fā)生在清晨至上午這段時(shí)間內(nèi)。其原因是在各類不良?xì)庀髼l件中，需要對(duì)高速道路采取強(qiáng)制性管控手段（即道路封閉）的主要為影響能見(jiàn)度的大霧天氣，此類天氣現(xiàn)象的出現(xiàn)時(shí)間集中在清晨至上午時(shí)間段內(nèi)。其余各類不良?xì)庀髼l件發(fā)生概率較低，對(duì)高速道路的影響相對(duì)有限。

4 結(jié)論

本文統(tǒng)計(jì)并分析了廣南高速路段內(nèi)道路封閉事件發(fā)生的次數(shù)、誘因、變化特征，著重探討了不良?xì)庀髼l件對(duì)高速道路封閉事件的影響，結(jié)合高速交通管理部門(mén)的經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)研究，得出以下結(jié)論。

導(dǎo)致高速道路封閉的因素是多方面的，氣象因素、交通事故、道路維修等都是高速道路封閉事件發(fā)生的主要原因，其中部分因素是不可控的。本文主要通過(guò)闡述不良?xì)庀髼l件對(duì)高速道路通行情況的相關(guān)影響，以期為相關(guān)管理部門(mén)提供參考，使其合理制定高速道路封閉方案。其間針對(duì)廣南高速路段特殊地理環(huán)境，結(jié)合川東北氣候條件，分析出大霧、降水（積水）、降雪（積雪）和道路結(jié)冰這些不良?xì)庀髼l件是導(dǎo)致高速道路封閉事件發(fā)生的主要?dú)庀笠蛩?。通過(guò)對(duì)高速封閉事件發(fā)生的變化特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，筆者發(fā)現(xiàn)，每年的10月到次年2月是高速道路封閉事件的高發(fā)期。季節(jié)變化會(huì)對(duì)高速道路封閉事件發(fā)生有一定的影響。另外，每日的清晨至上午是高速道路封閉事件的高發(fā)時(shí)段。

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