重大自然灾害下高速公路的交通控制

·2010年4月上半月刊（总第218期
）
自1988年上海至嘉定高速公路建成通车起，我国高速公路已经经历了较长的发展时间。

随着经济的发展，高速公路的发展趋势也更为迅猛，高速公路的建设和投入使用，提高了公路运输的效率，使公路运输时间大幅度缩短，在加快改革开放、推动社会进步、振兴国家经济、促进运输结构日臻完善、巩固国防等方面发挥了巨大的作用。

高速公路是国民经济的大动脉，具有流量大、快速、安全、舒适等特性，为我国经济的发展作出了巨大的贡献。

但正由于其流量大、速度快，一旦出现重大的自然灾害，往往造成车、物的严重损害以及人员的严重伤亡。

更为严重的是，高速公路交通在灾害条件下，还易诱发二次事故，进一步造成人员伤亡，带来更为巨大的经济损失，严重阻碍高
速公路交通的发展。

重大自然灾害条件下高速公路的应急救援手段需要通过交通控制得以实现，因此，重大自然灾害时的交通控制研究，是高速公路交通安全保障的重要一环。

1重大自然灾害类型
自然灾害是人类赖以生存的自然界中所发生的
异常现象，可以将其定义为：“由于自然现象的变动使人类生存环境恶化的事实”。

自然灾害的发生会造成人员伤亡和国家、集体及个人的财产损失。

我国幅员辽阔，地理情况复杂，气象变化多端，自然灾害多发且种类繁多，根据自然灾害的成因和我国灾害管理现状，国家科委、国家计委、国家经贸委自然灾害综合研究组将自然灾害分为七大类：
a ）气象灾害；
重大自然灾害下
高速公路的交通控制
钟小燕，刘
澜
（西南交通大学交通运输学院，四川成都610031）
摘要：针对重大自然灾害对高速公路交通的影响，讨论灾害条件下的交通控制问题，可为我国交通应急救援的实施提供参考意见。

关键词：高速公路；通道系统控制；自然灾害；交通应急救援中图分类号：U412.366
文献标识码：A
文章编号：1002-4786（2010）04-0064-04
DOI ：10.3869/j.1002-4786.2010.04.005
Expressway Traffic Control in Serious Natural Disaster
ZHONG Xiao-yan ，LIU Lan
（College of Traffic ＆Transportation ，Southwest Jiaotong University ，Chengdu 610031，China ）
Abstract ：Aiming at the effects of serious natural disaster on expressway traffic ，the issue of traffic control in the condition of serious natural disaster is discussed ，which gives advisory opinion for traffic emergency rescue in China.
Key words ：expressway ；corridor traffic control ；natural disaster ；traffic emergency rescue
TRANSPORT ENGINEERING &SAFETY
交通工程与安全
64
·2010年4月上半月刊（总第218期）
b）海洋灾害；
c）洪水灾害；
d）地质灾害；
e）地震灾害；
f）农作物生物灾害；
g）森林生物灾害和森林火灾。

在众多的自然灾害中，地震、冰雪冻灾、洪涝等自然灾害等对高速公路的危害巨大，影响恶劣，是造成严重伤亡和财产损失的祸首之一。

重大的自然灾害是高速公路交通安全的杀手。

1.1地震
地震是由于地球内动力作用引起地壳的现代活动而产生的，一般分为构造地震（占95％）、火山地震和陷落地震。

地震灾害的破坏性极强，对我国地质构造产生的影响范围极大，需要较长的恢复周期。

而且地震引发的次生灾害表现形式多样，具有隐蔽性强、延续时间长、影响范围广等特点。

我国地处环太平洋构造带与地中海喜马拉雅构造带交汇部位，地壳现代活动剧烈，自古地震多发。

1976年7月28日，唐山发生7.8级地震，上百万人口的工业重镇，顷刻间便成为一片废墟，是20世纪全球10次破坏性最大的地震之首。

2008年5月12日下午2点28分，四川汶川发生了8级大地震，地处震中的城镇顷刻之间被大地颠覆，数以万计的遇难者永眠于地下。

后经民政部统计报告：四川汶川地震造成69181人遇难，374171人受伤，失踪18498人。

地震对交通的破坏也极其严重，据交通运输部报告：在汶川地震中，公路受损里程累计为53295km。

交通的受阻，使得救灾的人员、设备、物资根本无法到达灾害地点，对地震之后的救援工作造成了极其恶劣的影响。

地震导致高速公路路面损毁严重，路基沉陷、滑塌等情况使道路完全无法通行，交通流被迫中断，更造成了严重的人员伤亡，这也为其后的恢复重建工作增加了难度。

1.2洪涝
洪涝是由于屡降暴雨或大雨，引起江河决堤、山洪暴发、淹没田地、毁坏建筑、人员伤亡的水灾。

我国洪涝频发、强度大，长江中下游、黄海、淮海、辽河下游和华南地区尤为严重，每年4～9月是各主要河流的防汛期。

1998年长江、松花江、珠
江、闽江等主要江河发生了大洪水，洪涝灾害严
重。

据统计，农田受灾面积达2229万公顷，死亡
4150人，直接经济损失为2551亿元。

洪涝还往往伴随着山洪暴发、山体滑坡和泥石
流等强毁坏性灾害，对公路的损毁十分严重。

2008
年5月下旬，一次降雨过程致使贵州、湖南、江西、
广西、广东、浙江、福建、河南、安徽、湖北、江
苏、上海等12个省市遭受了不同程度的洪涝灾害。

据统计，该次强降雨共计造成1条高速、3条国道和
7条省道发生严重水毁，毁坏路基373km、路面
1595km、桥梁30座、涵洞513道、防护工程1079
处、塌方3638处，累计造成直接公路水毁损失约
3.32亿元。

洪涝的发生，导致道路通行能力下降，交通拥
挤，车速缓慢，行车系数增加，严重时完全阻断交
通，甚至造成高速公路损毁严重，后期修复难度增
加。

1.3冰雪灾害
2008年初，我国南部地区遭受了冰雪冻雨灾害
的侵袭，长江流域和长江以南地区灾情严重。

灾害
发生在人口稠密、经济发达的南部地区，又时值全
国最大规模的人口流动的寒假到春节期间，其影响
力无形中增加，呈叠加放大效应。

据统计，此次雨
雪冰冻灾害波及21个省，因灾死亡107人，倒塌房
屋48.5万间，损坏房屋168.6万间，直接经济损失为1516.5亿元。

此次灾害还导致交通运输严重受阻，其中京珠
高速公路等“五纵七横”干线近2万km瘫痪，22万km
普通公路交通受阻。

以干线京珠高速粤北段为例，
此次冰雪灾害造成受灾滞留车辆约12000辆，受灾
滞留人员约35000人，高速公路灾害损失约30154
万元。

冰雪灾害严重阻碍高速公路交通，甚至造成交
通瘫痪，车辆大量滞留在路线上，舒缓交通进度十
分缓慢。

同时为了保障滞留人员的基本供给，供给
运输又进一步增加了高速公路的交通阻力。

1.4其他灾害
火山爆发、海啸、台风等自然灾害也对高速公
路造成了许多恶劣影响。

于1980年5月18日上午
8∶32分发生的圣海伦火山爆发，造成57人死亡，导
致250座住宅、47座桥梁、24km铁路和300km高速
TRANSPORT ENGINEERING&SAFETY
交通工程与安全
65
·2010年4月上半月刊（总第218期
）
公路被摧毁，是美国历史上死伤人数最多和对经济破坏最严重的一次火山爆发。

2005年，强台风“海棠”于7月19日在福建省连
江县正面登陆，造成民航、交通、供电中断，城区进水、房屋倒塌、农田受淹、养殖场冲毁。

公路方面，全省县道以上公路共中断28条，其中高速公路
2条，国省道7条，县道20条，造成了巨大的经济损
失。

2重大自然灾害条件下高速公路的交通特性自然灾害的发生，对高速公路交通最直接的影
响就是交通流的变化，同时随着交通环境的改变，最终导致道路通行能力发生明显变化。

重大自然灾害的发生，更是伴随着高速公路设施设备的物理性损毁，最终导致交通断流，道路通行能力丧失。

对此，为保证高速公路的交通安全，需要通过分析研究高速公路交通中驾驶员、车辆和高速公路的特性，并针对这些交通特性选择和制定适宜的交通控制方式。

2.1
驾驶员的交通特性
据研究发现，驾驶员是交通事故中最主要的影
响因素，而反应特性是驾驶员最重要的特性之一。

因此保持驾驶员良好而稳定的交通特性，是保证交通安全的主要途径。

在灾害条件下，由于交通环境的恶劣，例如能见度大大降低，道路附着系数减小，车辆间距不足以及道路通行能力下降等，加上驾驶员心理对事物的应急与承受能力不足，对事物反应的灵敏度明显降低，意识水平和头脑清醒程度不够高，容易造成反应时间过长，判断错误和操作不当等，往往会由此引发交通事故。

2.2车辆的交通特性
车辆的交通特性主要包括车辆尺寸、动力性能
和制动性能。

在车辆的交通特性中，重大自然灾害对车辆尺寸和动力性能的影响不明显，故此不做过多考虑，容易受到灾害影响的往往是车辆的制动性能。

制动性能主要体现在制动距离或制动减速度上，制动距离越短，制动减速度越大，则交通越安全；反之则事故危险性会急剧上升。

高速公路交通的高速性导致车辆制动距离较长，同时出于安全的考虑，制动减速度也有相应的上限，是车辆特性中制约交通安全的主要因素。

车辆的交通特性还体现在制动效能的稳定性和制动时汽车的方向稳定性上。

制动过程实际上是汽车行驶的动能通过制动器转化为热能，所以温度升高后，能否保持冷车状态时的制动效能对于高速制动或长下坡连续制动都是至关重要的。

方向稳定性是指制动时不产生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能。

制动跑偏与侧滑，特别是后轴侧滑是造成事故的主要原因。

重大自然灾害制动性能重要参数，如轮胎与路面之间的附着系数或者台风引起的强烈侧向风等，对交通安全有着直接而巨大的影响，往往导致车辆制动不足，引发严重的交通事故。

同时操作系统出现物理故障也是导致交通异常事件的原因之一。

2.3高速公路的交通特性
高速公路设有最低速度限制和最高速度限制，
实行分隔行驶和严格控制出入，同时高速公路道路等级高，服务设施齐全，而且交通流量大，这些特征决定了高速公路的交通特性主要体现为高速性、安全性、舒适性和高效性。

由于高速公路受到自身条件的限制，一旦出现重大自然灾害，它的交通特性就会发生极大波动，严重时甚至导致高速公路本身的物理性损毁。

此时的道路特性最直接的表现就是通行能力的急剧减小甚至丧失，交通断流，安全隐患大幅上升。

因此，重大自然灾害下，应急救援的展开十分关键，而救援工作中，如何引导交通流安全有序地通过区域交通通道成为交通控制的主要问题所在。

3通道系统控制
突发重大自然灾害条件下，高速公路交通迫切
需要应急救援。

由于重大自然灾害的危害程度深，波及面积广，在救援过程当中，仅以本区域的实力无法圆满完成交通安全疏导任务，有必要向其他邻接或跨区域省市请求协助支援。

跨区域部门应急联动组织成为确保通道系统控制有效实施的前提和基础，其主要程序如图1所示。

交通控制是交通应急救援的具体体现与手段。

重大自然灾害的发生对高速公路的影响十分巨大，且涉及范围过广，同时高速公路若严重损毁也将导致高速公路自身无法满足道路交通对通道的需求。

通道控制通过对通道系统的交通流进行协调、管理、诱导和警告，可有效地解决这一问题。

其基本原理是通过监测通道系统中所有的道路及交叉口，
TRANSPORT ENGINEERING &SAFETY
交通工程与安全
66
·2010年4月上半月刊（总第218期）
B
匝道
侧道
A
C
高速公路
干线道路
城市街道
注：A-高速公路与高速公路交叉口；
B-干线道路交叉口；
C-高速公路与干线道路交叉口
图2高速公路通道系统组成
事态监测
治安维护
交通运输
医疗救护
消防民政
资源保障
专家支持
区域突发公共事件应急联动中心
应急响应决策相关部门响应现场指挥部
新闻媒体
地方政府突发事件应急管理部门
决策层
接警区域突发事件
外部支援？发出请求
外部救援力量
是
否
事件调查与处理应急工作准备、完善
结
束
图1跨区域应急联动主要程序
将超载道路上的交通转移到通行能力尚有剩余的道路上去，目的是使整个通道系统运行于最佳状态。

通道控制的对象是由高速公路、侧道和其他平行干道所组成的通道系统上的交通流。

高速公路通道系统由高速公路、匝道以及与高速公路相关的侧道、干道、城市街道等组成。

它是一个以高速公路为核心、沟通两个或两个以上地区之间交通的道路网络。

图2所示为一个典型的高速公路通道系统组成。

通道控制中，通过对灾害区域高速公路交通的监测分析，找出通行能力不足的关键路段，同时通过对与其平行的临近通道的监测分析，确定用作交通诱导的集散道路，形成可选路径方案，确定诱导策略。

反之，当平行通道出现通行能力不足时，也可选择符合诱导要求的临近高速公路作为替代路
径。

为保证对交通险情的及时反应与排除，在通道控制过程中，应对整个控制区域进行实时监测，确保重大自然灾害对交通的持续影响能够及时有效地被检测到，为控制方案的实时调整和应变措施的有效实施提供基本前提。

一般情况下，高速公路上监测器的间距应为0.5km ～1km ，在某些关键路段则需要着重设置自动检测器，在条件允许时，对高速公路进行全程实时监控更能迅速准确地响应事件，也为交通量的动态分配提供基本的保障条件。

通道控制，通过实时检测与监控，结合各通道的具体情况，可及时响应交通变化，对交通量进行动态分配，为驾驶员提供优化路径选择，也为救援队伍的顺利进入提供保证。

在通道控制中，其相关的交通信息通过高速公路的可变信息标志及交通广播、电台、电视台、有偿交通信息服务商等发布，以确保信息达到最大范围的覆盖与最为全面的获取途径。

4结语
我国幅员辽阔、地貌结构复杂、气象多变等地
理特性决定了我国自然灾害繁多的现状。

近年来各种重大自然灾害的多发更是对高速公路的发展造成了重大影响。

分析研究灾害情况下高速公路交通及时有效的安全疏导，是我国面临的迫切问题。

高速公路通道系统控制，综合了区域内通道系统的所有通行能力，能最大程度地优化系统内的通道资源，有效地保证重大自然灾害发生后的交通安全疏导，是我国高速公路交通在重大灾害条件下的有效控制措施，促进了我国高速公路的安全发展。

参考文献
[1]罗霞，刘澜.交通管理与控制[M].北京：人民交
通出版社，2008.
[2]乐寿长.道路交通控制[M].长沙：湖南科技出版社，1995.
[3]刘伟铭.高速公路系统控制方法[M].北京：人民交通出版社，2002.
[4]李纲.高速公路监控系统及交通控制策略研究[D].西安：长安大学，2006.
[5]张亚平，代建伟，李硕.高速公路交通控制对策及发展方向[J].中南公路工程，1999，（6）：53-55.
[6]张森林.高速公路通道控制技术初探[J].公路交
TRANSPORT ENGINEERING &SAFETY
交通工程与安全
67
·2010年4月上半月刊（总第218期
）
1
引言
钻孔是获取地下岩层、地温、瓦斯、含水量等信息的有效手段，也是了解地下矿产分布状况的重要途径[1-2]。

目前有关地质钻孔基础数据的管理方式主要有以下两种。

一种是以纸质图的方式进行保存。

该保存方式
不仅需要占用大量的空间，而且由于各种因素的影响，常常会出现需要的成果资料无法及时找到，或同样的数据要进行多次统计，造成不必要的人力、物力和财力浪费，更谈不上进一步统计分析以便为设计人员和相关领导提供决策依据。

另一种是将其存储在Excel 表格或数据库中。

基于XML 编码的
地质钻孔信息管理研究与实现
田茂义，刘
峰，张
燕
（山东科技大学测绘科学与工程学院，山东青岛266510）
摘要：针对目前钻孔信息管理中存在着的诸多问题，提出将钻孔信息进行XML 编码，然后利用Oracle 数据库的Spatial 组件、XML DB 组件实现钻孔信息在Oracle 数据库中的管理方法，为钻孔信息的管理指出一条新的途径，其技术路线已在济北部分煤矿的信息管理系统中得到了广泛应用。

关键词：JEE 构架；XML ；Oracle Spatial 组件；Oracle XML DB 中图分类号：U443.15
文献标识码：A
文章编号：1002-4786（2010）04-0068-05
DOI ：10.3869/j.1002-4786.2010.04.047
Study and Implement on Management of Geological
Information from Exploration Drilling Based on XML-encoding
TIAN Mao-yi ，LIU Feng ，ZHANG Yan
（Geomatics College ，Shandong University of Science &Technology ，Qingdao 266510，China ）
Abstract ：To solve the problems existing in the management of drill ，drill information is coded by XML firstly ，then managed in Oracle database by using the Spatial and XML DB component.This way can solve the problems and it has pointed out a new method to manage drill information.Presently ，this technique has been popularly applied in the information management system of part of mines in Jibei.
Key words ：JEE framework ；XML ；Oracle Spatial component ；Oracle XML DB 通科技，1997，（9）：91-94.
[7]张晓燕.高速公路重大突发事件的危机救援组织研究[D].武汉：武汉理工大学，2003.
作者简介：钟小燕（1982-），女（汉族），四川成都人，西南
交通大学交通运输学院2006级硕士研究生，安全技术及工程专业；刘澜（1965-），男（汉族），四川汉源人，西南交通大学交通运输学院教授，博士生导师，交通工程系主任，研究方向为交通规划与管理。

收稿日期：2009-06-18
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
智能交通与应用
ITS &APPLICATION
68。