不利气象条件对公路交通安全的影响及对策

不利气象条件对公路交通安全的影响及对

策

摘要: 为研究不利气象条件对公路交通安全的影响机理及规律，在总结国内外研究成果的基础上，通过问卷调查和交通事故历史数据统计分析的方法，确定了影响公路交通安全的主要不利气象条件为雾、路面结冰、雪和雨4 种。同时从不利气象条件影响能见度和附着系数的角度进行了微观层面的影响机理分析，确立不利气象对交通安全的危害性及影响程度，给出应对不利气象条件的交通安全对策，为公路交通安全事故的预警和对策研究提供理论依据。

关键词: 对策; 分析; 不利气象条件; 交通安全

0 引言

近年来，由于不利气象条件引起的公路交通事故数量在不断攀升，造成了大量的人员伤亡和社会经济损失，对道路交通系统的正常运行构成了巨大威胁。但目前我国对公路交通气象的研究还处于起步阶段，针对不利气象条件对公路安全影响机理的研究更是寥寥。因此，开展不利气象条件对于公路安全影响以及对策研究，对提高公路交通的安全保障水平，保护公众的生命和财产安全具有重大的意义。

1 影响公路安全的主要不利气象条件界定

影响公路安全的不利气象条件主要是指对运输安全和通行有严重影响的条件，如雨、雪、高温、雾、沙尘、路面结冰等。本文通过问卷调查和交通事故历史数据分析，确定影响公路交通安全的主要不利气象条件。

.1 调查

调查显示，驾驶员认为影响交通安全的恶劣天气按顺序可排列为:结冰、雾、积雪、雪、冻雨、雨、沙尘暴、积水、高温或低温、潮湿、霜露、风。

具体分布如图1 所示。

图1 驾驶员问卷影响交通安全主要恶劣天气统计表调查统计，驾驶员认为易发生重大交通事故的恶劣天气按顺序可排列为: 雾、积冰、积雪、冻雨、雪、雨、沙尘暴、积水、霜露、高温或低温、风、潮湿。经分析比较，雾和雪对公路交通影响最大，但是从雪本身以及雪融化又重新结冰对公路交通的影响来看，还是雪对公路交通的影响最大。具体分布如图2 所示。

图2 驾驶员问卷易发生重大交通事故天气统计表

.2 历史事故数据分析

图3 为1994—2003 年期间我国发生在非晴好气象条件下的交通事故数目［1］。在所有事故中，84. 12%的事故发生在雨天，5. 58% 的事故发生在雪天，5. 09%的事故发生在雾天，0. 81% 的事故发生在大风条件下，4. 41% 的事故发生在其他气象条件下。

图3 我国1994—2003 年期间发生在不利气象条件下的交通事

故

通过驾驶员问卷调查以及交通事故数据分析，分别得出影响交通安全的不利气象条件主要是: 雾、路面结冰、雪和雨; 雨、雾、冰和雪;雨、雪和雾。可见驾驶员直观感受与事故分析结果基本是一致的，在我国影响交通的安全的不利气象条件为: 雾、路面结冰、雪和雨。

1 主要不利气象因素对交通的影响机理

不利气象因素对交通安全的直接影响主要有2 点:

( 1) 对驾驶员心理生理的不良影响。在不利气象因素条件下行车，驾驶员心理上会产生很大的压力，甚至产生一种恐慌感，精神高度集中。驾驶员精神的高度集中会导致疲劳和最终注意力分散，对外界的综合判断能力下降，一般只能做出模糊的简单判断，对大小和程度的判断不准确。当情况紧急时，特别是一些驾龄较短的驾驶员往往会冲动甚至不加思考就进行判断，动作容易过大和不协调，有时不知所措，加剧了行车的危险性。同时，由于注意力的集中，驾驶员长时间保持同一驾车姿势，容易引起颈部、腰椎等部位的不良反应，加重驾驶员的疲劳程度。

( 2) 对能见度以及行车附着系数等道路行车条件的影响。能见度影响驾驶员的动视力和车辆的最低限速，是确定行车速度、保证安全行驶的重要因素之一。路面的抗滑性能对道路交通安全更是具有极其重要的影响，通常用路面和轮胎之间的附着系数来加以评价。路表在润湿状态下抗滑性能降低，当路表与轮胎之间形成水膜时，其抗滑行能更低。在北方积雪地区，冰雪覆盖下的路面的抗滑性能不再由路面与轮胎之间

的摩擦特性决定，而完全取决于积冰和积雪的特性。通常冰雪路面的抗滑性能极差，是交通事故多发的主要诱因。雾、雨、雪、路面结冰等不利气象因素对公路交通安全的影响主要是导致能见度降低和路面冻结、湿润造成路面附着系数降低。

2. 1 雾对交通安全的影响

2. 1. 1 雾对能见度的影响

雾天能见度下降，妨碍驾驶员的视觉。特别是在团雾天气，驾驶员的视力下降更多，影响驾驶员的观察和判断力，更容易发生交通事故［6］。雾对能见度的影响包括以下2 个方面:

( 1) 雾对光的衰减

雾天环境下，雾滴粒子散射一部分入射的可见光而消弱其原有光通量。这一过程可用Lambert-Beer定律描述。

设某光源的入射光通量为，经过距离d 后透射的光通量为，则入射光通量与其透射光通量的关系为:

= τ =

或 d = -ln = ln

式中，τ为光传播距离d的透过率; K 为介质的消光系数，1/m; ε为光通比; kd 为光学厚度。

方程称为Lambert － Beer 定律，解释了入射光与透射光和光学厚度( kd) 或消光系数( k) 之间的关系。当光在雾中传播时，式中的k则为雾的消光系数。

（2）目标物与背景亮度对比的减弱

驾驶员识别前方目标物是从该目标物的亮度与其背景亮度的对比分辨出来的。相对亮度对比是描述人类识别视觉信号的重要物理量，人的大脑通过它来获得诸如物体的轮廓、构造及距离等信息。在雾天，光线被雾滴粒子散射，模糊了这种目标与背景的差异和亮度对比，消弱了引导驾驶员安全行车所必需的视觉信息。

当公路上有雾发生时，驾驶员透过雾层观测到目标物的亮度衰减( Lambent － Beer 定律) ，同时由于目标物和驾驶员之间雾层对光的散射作用，使得驾驶员观测到的背景亮度增强。这样，目标物亮度衰减、背景亮度增强共同作用的结果使得实际亮度差减小。这时，目标物与背景之间的相对亮度对比减小，目标物更难于识别。

2. 1. 2 雾对附着系数影响

雾水与积灰、尘土混合，导致轮胎与路面的附着系数减小，特别是北方冬季时，冰雾会在高速公路路面形成一层薄冰，轮胎与路面的附着系数下降更为明显。

2. 2 雨对交通安全的影响