不良天氣對高速公路行車影響及事故特征分析

秦貝寧 何永明

摘? 要：高速公路以其快速、便捷的特征在我國公路網(wǎng)體系中占據(jù)著十分重要的位置，但不良天氣會對高速公路行車造成極大的影響，甚至導(dǎo)致重大交通事故的發(fā)生。本文將從影響道路交通安全的人、車、路及環(huán)境4個方面出發(fā)，來分析不良天氣對高速公路行車所帶來的影響，同時根據(jù)對在其影響下的典型交通事故特征的分析，提出對應(yīng)的預(yù)防措施，以此來降低不良天氣影響下交通事故的發(fā)生率。

關(guān)鍵詞：不良天氣 高速公路 道路交通四要素 交通事故特征

Analysis of the Influence of Bad Weather on Expressway Driving and Accident Characteristics

QIN Beining? HE Yongming

（College of Transportation， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang Province， 150040 China）

Abstract： Expressway occupies a very important position in China's highway network system with its fast and convenient characteristics， but bad weather will have a great impact on Expressway driving， and even lead to major traffic accidents. This paper will analyze the impact of bad weather on Expressway driving from the four aspects of people， vehicles， roads and environment affecting road traffic safety. At the same time， according to the analysis of the characteristics of typical traffic accidents under its influence， this paper puts forward corresponding preventive measures to reduce the incidence of traffic accidents under the influence of bad weather.

Key Words： Bad weather; Highway driving; Four elements of road traffic; Traffic accident characteristics

截至2020年底，我國公路網(wǎng)總里程已達到519.81萬km，其中高速公路達到16.10萬km。在高速公路為國家的經(jīng)濟發(fā)展帶來重要貢獻的同時，高速公路交通事故的嚴重性及高發(fā)性也是其不可忽視的另一面。因此，了解不良天氣對高速公路行車所帶來的影響，并做出相應(yīng)預(yù)防措施，能在一定程度上降低事故發(fā)生的概率。本文對不良天氣對高速公路行車帶來的影響及高速公路交通事故展開分析，以雨、雪、霧3種天氣為例，從駕駛員特性、車輛性能、道路及駕駛環(huán)境變化這4個方面來分析不良天氣帶來的影響，同時分析在其影響下的典型交通事故的特征，據(jù)此提出相應(yīng)的預(yù)防措施以降低事故發(fā)生率。

1 相關(guān)研究概述

我國學(xué)者研究了天氣對高速公路行車的影響，并取得了豐碩的成果。于帥通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，道路交通事故目前在世界范圍內(nèi)是第五大致死因素，而在道路交通事故中，高速公路單次交通事故的嚴重程度更大、傷亡人數(shù)更多[1]。宋建洋等通過研究發(fā)現(xiàn)，高速公路一般修建在城市外圍，具有線路長、區(qū)域跨度大等特點，交通安全和通行效率更容易受到災(zāi)害性天氣的影響[2]。李云峰等通過研究發(fā)現(xiàn)，雨、雪天氣對高速公路行車安全影響比較明顯，降雨量級、降雪量級與交通事故的發(fā)生均成正比關(guān)系，當(dāng)日降雨量達到大雨及以上時，降雨事故比達到最大，而且降雨強度大（急）時，能見度極差;當(dāng)日降雪量達到大雪及以上時，降雪事故比達到最大[3]。趙曉華等通過研究雨、雪、霧天氣對駕駛行為的影響發(fā)現(xiàn)，不良天氣普遍會降低車輛的行駛速度，并且隨著天氣惡劣程度的增大，車輛的車頭時距、車頭間距隨之增加[4]。馬超等通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于高速公路交通系統(tǒng)的封閉性，車輛在高速公路上行駛時都處于車速較快的狀態(tài)，因此在惡劣天氣條件的影響下，交通事故的性質(zhì)一般都是重大、特大惡性交通事故，并且非常容易產(chǎn)生大規(guī)模交通堵塞，導(dǎo)致救援困難[5]。

以上研究結(jié)果表明，在不良天氣的影響下如果有突發(fā)情況發(fā)生，一方面，可能會因駕駛員自身原因?qū)е虏荒芗皶r做出正確的操作反應(yīng)而發(fā)生交通事故;另一方面，即使駕駛員做出正確操作反應(yīng)，車輛也可能因道路原因而不能及時制動，從而發(fā)生追尾或側(cè)滑事故。

2 不良天氣對行車影響分析

2.1 降雨天氣

降雨會影響路面的抗滑性能，抗滑性能采用抗滑系數(shù)作為其評價指標(biāo)，抗滑系數(shù)一般以橫向力系數(shù)（SFC）或擺式儀的（BPN）來表示。根據(jù)對擺式摩擦系數(shù)測定儀所測定的不同程度的積水路面的擺值進行分析，在路面積水深度小于l mm 時，擺值范圍為60～70，路面的抗滑性能較好;路面積水深度為1～6 mm時，擺值為50～60[6]。由此可知，隨著積水深度的增加，路面的摩擦系數(shù)及抗滑性能下降 [7]。

降雨對道路產(chǎn)生上述影響的同時，也會對車輛性能及駕駛員特性產(chǎn)生影響。附著系數(shù)是指輪胎在不同路面的附著能力大小，其在一定程度上影響著車輛的制動性能，當(dāng)積水在路面上達到一定深度后會形成水膜，水膜與車輛輪胎接觸會導(dǎo)致輪胎與路面間的積水不能排除，水的阻力會使輪胎上浮，附著系數(shù)下降，嚴重影響車輛的制動性能。降雨強度與能見度的關(guān)系見表1[8]。

2.2 降雪天氣

雪天所產(chǎn)生的影響與雨天相比有著一定的相似之處，但降雪與降雨相比，其對道路及駕駛環(huán)境所產(chǎn)生的影響持續(xù)性更久，對駕駛員特性的影響也更大。

在對道路及駕駛環(huán)境的影響方面，降雪時所產(chǎn)生的積雪較為蓬松，對道路摩擦系數(shù)的影響不大，對車輛的正常通行會產(chǎn)生一定程度的影響，但當(dāng)降雪停止后，隨著道路上車輛的通行，積雪會被壓實，甚至在一些道路上會因溫差產(chǎn)生冰膜或冰板，此時道路的摩擦系數(shù)會明顯下降，對車輛的制動性能也會產(chǎn)生極大影響。不同條件路面摩擦系數(shù)值見表2。

2.3 大霧天氣

大霧天氣所帶來的影響與雨、雪天氣相比有一定的不同。首先，對道路及駕駛環(huán)境而言，大霧會極大程度地降低駕駛員的能見度，同時因空氣濕度的升高，會使道路的摩擦系數(shù)下降，導(dǎo)致汽車輪胎與路面摩擦力減小，汽車制動性能下降。其次，對于駕駛員，空氣中彌漫的水珠對光線產(chǎn)生的散射、吸收等現(xiàn)象會使物體的輪廓變得模糊，駕駛員一方面會因能見度的大幅下降在心理方面產(chǎn)生緊張情緒，另一方面會因物體輪廓的模糊而無法判斷周圍的情況，如果發(fā)生緊急事件，駕駛員將很難做出對應(yīng)的正確操作反應(yīng)。霧天與晴天事故特征的比值比分布見圖1[9]。

由圖1可見，大霧天的事故率明顯高于晴天。

3 交通事故特征及相應(yīng)預(yù)防措施分析

3.1 事故發(fā)生概率

根據(jù)公安部交管局2019年發(fā)布的全國道路交通事故數(shù)據(jù)，惡劣天氣導(dǎo)致的事故死亡人數(shù)同比2018年明顯增加，特別是下半年全國雨、雪、霧等惡劣天氣條件下發(fā)生道路交通事故導(dǎo)致的死亡人數(shù)同比上升14.2%。由此可見，在不良天氣影響下，交通事故發(fā)生概率增加明顯。因此，在不良天氣到來之前，及時對高速公路進行限流管控，能夠控制交通流量，降低事故的發(fā)生概率。

3.2 事故形態(tài)特征

根據(jù)上文分析，能見度及道路摩擦系數(shù)的下降是不良天氣所帶來的共同影響。東北某高速公路2017年不良天氣事故形態(tài)比例圖見圖2。

由圖1和圖2可以看出，在不良天氣的影響下，超速追尾在事故形態(tài)中所占的比例極高，其原因在于：一是道路受不良天氣影響，摩擦系數(shù)降低，間接導(dǎo)致車輛制動性能下降，而車輛在高速公路上行駛時仍需保持較高的速度，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，車輛往往不能及時制動，從而發(fā)生追尾事故;二是不良天氣導(dǎo)致的能見度下降會使駕駛員產(chǎn)生緊張等情緒，加之車輛處于較高速的行駛狀態(tài)，往往會使駕駛員出現(xiàn)難以判斷與前車車距、難以辨認告示牌等問題，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。

因此，增設(shè)警示牌或在事故多發(fā)段加裝LED屏滾動播放提醒信息，以警示駕駛員保持車距、小心駕駛，可在一定程度上減少追尾事故的發(fā)生。

3.3 事故地點分布特征

高速公路進出口匝道是連接城市道路和高速公路的主要通道，車流密度高，車輛變線頻繁。在不良天氣的影響下，一方面由于駕駛員視線范圍的變小，往往難以注意到從匝道匯入或在主方向行駛的車輛，從而引發(fā)事故;另一方面便是道路摩擦系數(shù)的下降致使駕駛員即使觀察到了來車并及時采取措施，但車輛不能及時制動，導(dǎo)致發(fā)生事故。

因此，在不良天氣的影響下，相較于高速公路的其他路段而言，匝道進出口處發(fā)生交通事故的概率更高?；诖?，可以在進出口處設(shè)置減速帶、增加路障等道路引導(dǎo)裝置，使駕駛員注意力更加集中，降低交通事故的發(fā)生概率。

4 結(jié)語

本文對不良天氣給高速公路行車所帶來的影響及交通事故特征進行了具體的分析，結(jié)果表明，隨著我國公路網(wǎng)體系的日漸龐大，高速公路的交通流量將會不斷提升。因此，更需要注意不良天氣對高速公路行車所帶來的種種影響，及時根據(jù)天氣變化做出相應(yīng)控制措施，在匝道進出口處加強對車輛的管理，能在一定程度上減弱不良天氣帶來影響，降低交通事故的發(fā)生概率。

參考文獻

[1]于帥.基于氣象條件與交通流交互作用的高速公路事故風(fēng)險分析及預(yù)測[D].北京：北京交通大學(xué)，2020.

[2]宋建洋，李怡，張恒通，等.惡劣天氣對高速公路交通阻斷影響分析[J].公路，2021，66（6）：248-256.

[3]李云峰，謝勇，金順梅，等.吉林省高速公路交通事故與氣象要素的關(guān)系研究[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2021，37（3）：94-101.

[4]趙曉華，任貴超，陳晨，等.不良天氣下駕駛行為研究綜述[J].交通信息與安全，2017，35（5）：70-75，98.

[5]馬超，林娟娟，鄧潔儀，等.惡劣天氣下高速公路安全運營評估系統(tǒng)[J].交通運輸工程與信息學(xué)報，2021，19（1）：115-125.

[6]鄭少鵬，程志豪，蘇宇，等.惡劣氣象條件對路面濕滑系數(shù)的影響研究[J].中外公路，2017，37（1）：24-28.

[7]王艷麗，王秉綱.高等級公路瀝青路面養(yǎng)護標(biāo)準(zhǔn)研究[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報，2000（4）：26-29.

[8]陰春曄. 降雨條件下汽車制動距離的研究[D].錦州：遼寧工業(yè)大學(xué)，2020.

[9]馮蕾，鄧毅萍，李藹恂，等.霧天高速公路交通事故的特征及與能見度的關(guān)系[J].科技導(dǎo)報，2020，38（11）：160-168.