灾害性天气条件下高速公路管理策略研究修改.doc

摘要随着全国高速公路通车里程的不断增长，交通事故率随之增加，交通安全问题日益突出。不良天气是高速公路安全行车的重大隐患，如何保障灾害天气条件下的高速公路的通行能力和交通安全已经成为每个国家都很重视的社会安全问题。为此，本论文所做工作如下:（1） 根据不同灾害天气的特点，分析不同灾害天气对行车安全的影响。（2） 本文总结了国内外的除冰雪技术和除雾技术（3） 对高速公路上不同灾害天气进行预警分级，并给出了相应的交通管制措施。（4） 依据交通工程理论和控制理论，探讨了车速控制、车距控制、匝道控制等高速公路管控策略。（5） 总结论文主要工作并给出工作展望。 本文研究成果的应用有助于加强不利气候条件下高速公路的安全运营，最大程度降低因灾害天气造成的交通事故发生率，保障人民群众财产安全，发展经济、维护社会安定，以期获得最佳的经济和社会效益。关键词：灾害天气、工程技术、灾害预警分级、车速控制、车距控制、匝道控制ABSTRACTWith the National Highway traffic mileage is growing, the rate increased traffic, safety issues become increasingly prominent.Disaster weather is the major highway traffic safety hazards, how to protect the severe weather conditions, highway traffic capacity and traffic safety has become a very great importance to each countrys social security issues. For this reason, the work of this paper is as follows: (1) According to the characteristics of various weather hazards, analysis of different disasters, the impact of weather on traffic safety. (2) This paper has summarized the addition to ice technology and defogging techniques (3) On the highway weather disasters, early warning of different grades, and the corresponding traffic control measures. (4) Based on traffic engineering theory and control theory, discusses speed control, vehicle distance control, ramp control, freeway management and control strategies. (5) The thesis work is given the work prospects. The application of this research help to strengthen the highway under adverse weather conditions safe operation, minimize accidents due to disasters caused by weather, the incidence of ensuring that people and property, economic development, maintain social stability in order to get the best economic and social benefits. Key words: severe weather, engineering, disaster warning classification, speed control, vehicle distance control, ramp control 目录第一章 绪论31.1论文研究背景31.2国内外研究现状41.2.1国外研究现状41.3论文研究目的及意义91.4主要研究内容及技术路线91.4.1研究内容91.4.2技术路线10第二章：不同灾害性天气对行车安全的影响112.1主要灾害性天气类别112.2温度变化对路面与行车安全的影响112.2.1高温对行车安全的影响122.2.1低温对行车安全的影响122.3雾天气对行车安全的的影响132.3.1高速公路沿线雾形成的条件132.3.2雾影响高速公路交通安全的主要表现142.3.3雾天车辆追尾事故的特性分析142.4雨雪天气对行车安全的影响152.5大风天气对车辆稳定性的影响182.5.1侧风对行车安全的影响182.5.2 不同车型的安全行车风速标准182.6本章小结19第三章 工程技术193.1除冰雪技术193.1.1撒布融雪剂法：可生物降解的融雪剂203.1.2机械除冰雪： ZH1200型组合式破冰除雪机213.1.3人工清除法233.1.4撒布砂石材料法233.1.5自应力弹性路面铺装法233.1.4能量转化型融冰雪法243.2 除雾技术243.2.1除雾方法253.2.2新型除雾工具253.3本章总结27第四章：灾害性天气下高速公路交通管制对策分析274.1高速公路上主要灾害天气预警分级274.1.1雪天气预警分级274.1.2雨天气预警分级284.1.3雾天气预警分级284.1.3风天气预警分级294.2行车安全间距的控制304.2.1良好天气条件下安全间距304.2.2灾害性天气条件下的安全间距324.3行车速度的控制344.4匝道控制374.4.1入口匝道控制的基本原理和基本作用374.4.2入口匝道控制的类型384.4.3入口匝道交通感应控制384.4.4出口匝道分流404.4.5关闭控制414.5高速公路不同等级灾害天气下的相应措施424.5.1不同等级雪天气下相应的交通管制措施434.5.2不同等级雨天气下相应的交通管制措施444.5.3不同等级雾天气下相应的交通管制措施464.5.4不同等级风天气下相应的交通管制措施474.6高速公路可变信息板设置484.6.1可变信息板系统的设置机理484.6.2可变信息板设置技术494.7本章总结50第五章 灾害天气下西安绕城高速控制方案505.1西安绕城高速简介505.2不同灾害天气下西安绕城高速控制方案515.3事故模拟545.4本章总结56第六章 结束语566.1结论566.2展望57参考文献58致谢58第一章 绪论1.1论文研究背景1988年上海至嘉定高速公路建成通车，结束了我国大陆没有高速公路的历史；1990年，被誉为“神州第一路”的沈大高速公路全线建成通车，标志着我国高速公路发展进入了一个新的时代；我国高速公路经过20多年的持续快速发展，使公路基础设施总体水平实现了历史性跨越。随着一批长距离、跨省区的高速公路相继贯通，我国主要公路运输通道交通紧张状况得到明显缓解，长期存在的运输能力紧张状况得到明显改善。高速公路的快速发展，大大缩短了省际之间、重要城市之间的时空距离，加快了区域间人员、商品、技术、信息的交流速度，有效降低了生产运输成本，在更大空间上实现了资源有效配置，拓展了市场，对提高企业竞争力、促进国民经济发展和社会进步都起到了重要的作用。发达国家统计资料表明，高速公路的交通事故和死亡率只有一般公路的30%和50%。但是，目前我国高速公路的交通事故和死亡率却比一般公路高，而其中因不良天气影响造成的交通事故占了总数的近1/4。据统计：2009年，我国恶劣天气导致的事故死亡人数同比增加，特别是下半年全国雨、雪、雾等恶劣天气条件下发生道路交通事故导致的死亡人数同比上升13.3%。在高速公路行车，雨、雪、雾天气对交通安全的影响远远大于一般公路，特别是大雾、暴雨等天气，不仅事故多发，往往会引发“二次事故”。 1、大雾。雾天对高速公路行车是最具恶劣影响的自然气候现象之一，被称为“高速杀手”。据统计，雾天高速公路事故发生率是正常情况下的10倍。尤其是漂浮不定、突发性强的团雾在高速公路上“杀害性”更大。 2、雨水。由于雨水附着在挡风玻璃外面，雨刮器扫过的面积有限，造成可视范围变窄；同时，雨天轮胎与路面的附着系数明显下降，特别是暴雨天气，轮胎与路面的附着系数极小，车辆会出现滑行，容易造成事故。 3、冰雪。冰雪不仅使驾驶员的视线受阻碍，而且造成路面极滑。一旦车速控制不当，车间间距保持不够，极易导致车辆跑偏打滑酿成事故。2008年1月29日重庆一辆大客车在贵州省贵遵高速公路行驶时因路面凝冻从四十余米的高坎上翻下，酿成特大交通事故，共造成25人死亡，13人受伤。2008年3月22日下午5时许，福银高速公路尤溪段117公里处由福州往三明方向的路道上，发生8车连环追尾事故，造成2人当场死亡，5人受伤。主要原因是当时雨急雾大，先是一辆水泥罐装车撞到路边，紧接着，一辆客车、两辆货车、两辆小车、两辆货车先后追尾。2009年11月11日，在佛开高速公路阳江方向68公里+800米（共和至司前路段），由于恶劣天气发生一起5车相撞的交通事故。事故造成3人死亡，3人受伤；2辆大客车和3辆货车不同程度受损。通过以上实例和数据可以看出现在高速公路上发生的交通事故的严重性。道路交通事故己成为我国社会经济发展中严重的制约因素，时刻危害着人民的生命和财产安全。如何保障恶劣天气下的公路通行能力和交通安全已经成为每个国家都很重视的社会安全问题。本课题的提出对于提高高速公路交通控制和管理水平，保证高速公路在恶劣气象条件下的不间断运输及保障行车安全具有现实意义。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状目前，许多发达国家己经针对灾害天气条件下的交通流分布、交通事故发生、交通控制模式及交通管理的体系进行了一系列的研究。1、美国研究现状美国是世界上拥有高速公路最多的国家，高速公路密度达到1km/100km2以上。美国高速公路运输己成为陆地道路运输的主要方式，拥有较为成熟的技术和完善的管理措施。前几年，美国联邦公路管理局运输处推出了道路天气管理计划，推动了美国各州在包括雾天在内的各种灾害天气条件下高速公路通行管理技术的发展和应用，提高了管理水平，并形成了各州高速公路灾害天气通行管理技术特色。（1）犹他州能见度预警系统及除雾系统犹他州交通局在经过盐湖城约旦河的州际公路路段设置了能见度预警系统。该路段常因大雾引发交通事故，在这段长3kin的路段上，设置了四个能见度检测器和六个车速检测点。能见度检测器实时采集能见度数据，车速检测点利用感应线圈记录车辆速度和车道，并通过高频无线通信设备传至监控中心的计算机系统。计算机系统根据能见度确定相应的最大建议车速(如表1.1所示)，并根据实际检测到的车速发布预警信息。表1.1 犹他州车速管理能见度预警信息200500m薄雾，常行驶150200m浓雾，限速80km/h100150m浓雾，限速65km/h60100m浓雾，限速50km/h800m干燥或潮湿车速104.5 Km/h，无轮胎要求大雨或雾、能见度320m泥泞或有冰车速88.4 Km/h，建议使用斜胶轮胎大雨或雪、飞雪、能见度160m浅的积水、雪或冰覆盖速72.4 Km/h，建议使用斜胶轮胎雨夹雪、大雪或大雨，能见度60m深的积水、深的积雪或融雪车速56.3 Km/h，建议使用防滑链1.4洛莱纳州低能见度提示系统卡洛莱纳州低能见度提示系统设置在库拍河上113km的跨江道路上，系统包括1个环境检测站，五套前向散射能见度检测器(布置间隔巧Zm)，照明设施(间隔34m)，8个闭路电视摄像头，8个动态情报板，1个远程处理器，以及控制中心和光纤传输系统。该系统的控制策略是:能见度Z13m时要求启动照明