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高速公路霧區誘導的美國經驗
閱讀：565 發布時間：2020-10-19
美國道路氣象信息研究工作開展得較早，1993年就發布了道路氣象信息系統研究和實踐報告。美國構建的道路氣象信息系統涵蓋了風、雨、雪、冰、霧等惡劣天氣的預警工作，霧區預警系統是作為道路氣象信息系統的一部分建設發展起來的。
鑒于霧對交通的影響極大，美國對霧區交通行駛安全和暢通十分關注，對高速公路霧區安全服務提出了非常具體的要求。NTSB(美國運輸安全理事會)明確要求，霧區高速公路應具備以下控制措施：對交通流和霧的分布進行及時檢測，在霧區范圍內降低并保持車速，努力降低不同車輛之間的速度差異，使用公共信息和教育等手段讓機動車駕駛員能夠了解霧區行車的各種控制措施等。
為了保證公路霧區路段的安全暢通，美國多個州在霧區路段建立了霧區預警系統，下面以猶他州、田納西州為例，對美國公路霧區預警系統的建設和發展進行簡要介紹。
猶他州霧區預警系統系統
安裝地點：猶他州州際215號公路上一條三公里長的跨河橋上。
系統安裝原因：該路段多霧且交通量大，曾發生多起與霧有關的車輛碰撞事故，其中包括1988年發生的66輛車和1991年10輛車碰撞的事故，造成多人死亡。
系統安裝目的：通過告知駕駛員安全行駛車速，促使車輛速度統一，減小車輛間速度差。
系統組成：設置了四個前向式能見度儀和六個車速檢測斷面。能見度儀實時采集能見度數據，車輛檢測器記錄車輛速度和車道編號。這些數據通過高頻無線通信設備傳至監控中心計算機系統，計算機系統根據能見度數據確定相應大建議車速，并根據實際檢測到的車速發布預警信息。
系統運行：計算機系統將能見度值、車輛速度、車輛類型等數據用加權平均法計算，識別潛在的危險。當能見度降到250米時，計算機系統自動在可變情報板上顯示霧警告信息。當能見度值小于200米時，計算機根據停車視距，計算安全行駛速度，并在可變情報板上顯示。
運營效果：實踐結果表明，該橋霧區預警系統設置后，霧天謹慎行駛的駕駛員提高了行駛速度，能見度在250米和低于2 0 0 米時， 平均車速分別為每小時86.8公里至99.7公里和每小時15.3公里至11.9，分別提升了15％和22％，但車速變化幅度減小了，保證了交通流的穩定。
系統建設過程：1993年，應美國聯邦政府的要求，研究人員開始構建霧區預警系統的原型，1994年開始在州際215號公路霧多發段設計和安裝霧區預警系統。1995年―1996年冬天，霧區預警系統開始收集能見度數據，但可變情報板還沒有投入使用。1997年末，監控中心通信設備在安裝、校準和組合之后，可變情報板標定和驗證工作在猶他州公路巡邏部門幫助下展開。整個系統于1999年至2000年冬天正式運行，并開始收集車輛的速度、類型及霧區能見度數據，并顯示建議和管理信息。猶他州運輸部和猶他州大學一起對這個預警系統進行了評價，猶他州大學從一天內的時間段分布、車道分布、方向分布、車輛類型和能見度等方面分析了一年四季交通流的速度情況，給出了積極的評價，在此基礎上，建議將預警系統與交通管理系統融合在一起。此后，猶他州運輸部計劃加強該預警系統的升級和推廣，這其中包括使用環境檢測站來探測氣象和路面條件，提高可變情報板等級，用光纖傳輸系統替換現有的無線傳輸系統等。
田納西州霧區預警系統系統
安裝地點：田納西州東南部一條30.6公里長的州際公路上。
系統安裝原因：該路段在1990年11月11日發生99輛車相撞、42人受傷、12人死亡的重大交通事故。
系統組成：預警系統覆蓋了30.6公里長的路段，設置了2個環境檢測站、8套前向散射能見度儀和44個車輛檢測裝置，還有2個高速公路廣播站、10個動態情報板和10個限速標志，以及控制中心和決策支持系統，利用光纖作為傳感器數據傳輸媒介。駕駛者可以通過6塊閃動的靜態標志，2套公路廣播發射系統，10套動態可變限速標志獲得主要道路條件信息。在必要的情況下，有關人員可關閉通往受霧影響路段的互通立交入口。
系統運行：計算機系統通過不間斷地監視氣象檢測器數據，自動判斷易于形成霧的條件，通過車輛檢測器探測交通流速度變化情況。當霧況和交通狀況超過預先設定的初值，中心計算機就會自動使用聲音媒介報警。當警報響起之后，系統給可變信息板發送減速信息，并告知公路巡邏人員當前情況。巡邏人員平時在上午5點至10點之間駐扎在霧多發的現場，在報警后5分鐘之內，巡邏人員通過公路現場的參照物確認霧況。
控制系統根據預定的反應策略和現場傳感器檢測的數據制訂輔助決策，當巡邏人員確定運輸環境屬于低能見度時，管理人員選擇并發布預先編輯好的可變信息板信息、預先錄制好的HAR信息和根據中心計算機建議速度值選擇的合適速度。
運營效果：從當年10月份到第二年3月份，霧區預警系統平均每周發揮一次作用。在95％的情況下，系統要求各行駛車輛將限速降低到每小時50公里，大約13％的情況下，系統要求各車輛將限速值進一步降低到每小時35公里。自從1973年這條州際高速公路開通以來，共發生了200起碰撞事故，130起傷人事故和18起死亡事故。而在1994年霧區預警系統投入使用后，安全水平明顯提高了，霧天僅發生了一起交通事故。
如今，美國的公路霧區預警系統經過多年的發展，已經積累了豐富的霧區預警系統建設和管理經驗。國內雖然在2010年后開始在廣東京珠北、云南思小等高速公路上設置了霧區監控系統，但要將其普及應用，以解決我國許多地區高速公路霧區路段的行車安全，還有很長一段路要走。
