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书书书第26卷第1期2010年2月气象与环境学报JOURNALOFMETEOROLOGYANDENVIRONMENTVol.26No.1February2010收稿日期:2009-09-18;修订日期:2009-10-27。基金项目:辽宁省气象局科研课题“辽宁省交通气象资源共享系统”项目资助。作者简介:李岚,女,1982年生,助理工程师,主要从事专业气象预报服务工作,Email:l.n121@163.com。辽宁省高速公路不良气象条件分析及服务探讨李岚1 唐亚平1 孙丽1 宋艳秋1 王宝香2(1辽宁省气象科技服务中心,辽宁沈阳110016;2沈阳市气象局,辽宁沈阳110168) 摘 要:对2005—2008年辽宁省高速公路交通事故资料进行统计。结果表明:辽宁省高速公路发生交通事故呈逐年上升趋势,其中由天气原因及其所引起的不良路况所造成的交通事故占204%,5—8月和11月—翌年1月是此类交通事故的两个多发期。在各类天气现象中,因雾引起的交通事故所占比例最高,占410%;雨次之,占313%。在此基础上,就如何做好高速公路气象服务提出4项措施:划分灾害性天气服务关键性路段和关键期,制定高速公路安全运营气象灾害防御地方标准,在高速公路沿线布设密度适宜的气象监测站,加强气象对高速公路影响机理的研究。关键词:高速公路;交通事故;不良天气;气象服务;辽宁 中图分类号:P49/U49131 文献标识码:A 文章编号:1673-503X(2010)01-0049-051 引言随着国家经济与城市化的快速发展,交通运输在整个国民经济发展中的基础作用越来越重要。其中,高速公路运输因其快捷、高效的特点,在交通运输业中占有举足轻重的地位。而高速公路安全运营在很大程度上受到气象条件的影响和制约,特别是在全球气候变暖的大背景下,台风、暴雨、高温、雾、暴风雪、冰冻等灾害性天气及其衍生灾害日益增多,而其造成的交通事故往往会直接威胁到人民群众的生命财产安全。一些经济发达国家和地区在高速公路气象方面的研究起步早,研究深入,并特别注意采用气象信息辅助交通决策[1-2]。在美国,联邦高速公路局与国家气象科研单位合作建立了道路气象预报系统,各州还根据陆面模式建立了适合当地天气的道路路面预报模式,进行路面温度等要素的预报,并建立了网站发布道路实时与预报信息[3]。英国的公路管理站则以气象局为依托,把雷达监视设施安装在易造成交通事故的陡坡、岔坡道上,对公路沿途有风暴临近的区域发布警报。使用结果显示,雷达网覆盖区交通事故的发生和地方财政的亏损明显减少[4]。Wikelius等[5]研究发现,道路气象预报系统开发方面具有很高的投入产出性价比,直接经济效益约为投入成本的2倍,而产生的间接经济效益高达10倍。近年来,我国关于雾等灾害性天气对高速公路影响的研究相继开展。吴兑等[6-7]在研究南岭山地浓雾的气候规律,开展了2次多学科综合野外观测,对典型个例进行了天气学分析、雾的宏观结构特征和微物理特征分析,研制开发了4种南岭山地京珠高速公路云岩雾区的能见度预报方法和预测预报系统,提供服务的集成预报准确率可达83%。田华等[8]利用1954—2002年北京、天津和塘沽3站的雾观测资料,对京津塘高速公路沿线雾的气候特征及气象条件进行分析发现,京津塘公路沿线雾多在凌晨到日出前后生成,日出后逐渐消失,持续时间随时间变化呈指数递减,地面温度、相对湿度和风速等要素对高速公路沿线雾的预报具有较好的指示意义。江苏省气象局在沪宁高速公路扩建改造工程中与扩建工程指挥部合作,设计并安装了26套自动气象监测站,研制了气象灾害的预警和临近预报业务系统,为沪宁高速公路的运营决策管理提供全天候的气象服务信息[9]。辽宁省自1984年开始建设成“神州第一路”沈大高速公路起,截至2008年10月,省内高速公路已达到2800km,已通车高速公路达14条。高速公路网的快步发展,也使得气象条件对高速运输的影响愈来愈明显。本研究通过统计分析辽宁省高速公路交通事故资料,找出影响高速公路安全运营的不利气象因子,制定防御措施,探求精细化服务方式,以期保障高速公路运营安全,提高交通气象服务质量。2 近年辽宁省高速公路交通事故气象因素分析 2005年1月—2008年12月辽宁省高速公路共发生各类交通事故11398次,呈逐年上升的趋势,其中由天气原因及其所引起的不良路况所造成的交通事故累计2323次,占交通事故总数的204%。在450 气象与环境学报第26卷 种不同性质的交通事故中,天气原因易引起特大交通事故,其所占比例为250%,重大、轻微交通事故基本持平,分别为205%和208%,一般交通事故所占比例最小,为177%(表1)。表1 2005—2008年辽宁省高速公路各种性质交通事故统计交通事故性质特大重大一般轻微总计交通事故总数/次82441461968511398因天气原因及其造成的不良交通事故/次25025820132323因路况所引发的交通事故比例/(%)250205177208204 通过对辽宁省高速公路近4a交通事故进行逐月统计发现(图1),5—8月和11月—翌年1月是由图1 2005—2008年因天气及其造成的不良 路况所引发的交通事故逐月变化天气原因及其引起的不良路况所造成交通事故的多发期。5月随着旅游旺季的来临,高速公路车流量明显上升,并易在周末形成短期客运高峰;同时,5月降水量大幅度增加,暖湿空气加强,不稳定天气增多,冰雹和雷暴的出现次数明显增多。6—8月为辽宁省气温最高同时也是降水量最多时段,暴雨、洪涝、高温、冰雹和雷暴等灾害性天气都有可能在这一时段出现。因此,5—8月辽宁省高速公路交通事故发生率偏高。进入11月,冷空气越来越强,但暖空气还有一定势力,冷暖空气对峙和交锋,常演变出大风雪、冻雨、先雪后雨和雪天雷电等特殊天气[10]。12月和1月是辽宁省最冷的两个月份,寒潮大风天气出现频繁,雾、积雪、道路结冰等会对高速公路的安全运营产生不利影响,所以极易发生交通事故。 引发辽宁省高速公路交通事故的原因主要有三类:第一类是意外情况,包括疲劳驾驶、超速行驶、车身隐患、突发事件等;第二类是危险路况,其中一部分是由于天气原因造成的湿滑路面、积雪和道路结冰等不良路况,另一部分是路段施工、路面有障碍物等;第三类是天气原因,包括雾、降雨、降雪和大风等。表2对近4a辽宁省高速公路特大、重大和一般交通事故中因天气及其造成的不良路况所引起的交通事故进行了统计,在各类天气现象中,因雾引起的表2 天气及其引起的不良路况所造成的交通事故统计事故原因交通事故/次比例/%因天气原因引起的不良路况571840雾1274100雨973130雪26839其他3091交通事故所占比例最高,占410%;雨次之,占313%。3 辽宁省高速公路气象服务探讨31 高速公路雾雨服务路段划分灾害性天气对高速公路的影响具有时段、路段的差异性。为了使服务更具针对性,通过对辽宁省历史气候资料和高速公路交通事故资料进行分析,确定雾、降雨和降雪三种主要灾害性天气服务路段和服务关键期[11]。 图2对辽宁省高速公路雾服务路段进行了划分。图2 辽宁省高速公路雾服务路段划分其中沈大高速大连段、沈丹高速丹东段和大丹高速全线年平均雾日数均在25d以上,为雾服务的特别关键性路段,服务关键期为5—8月;沈抚高速抚顺段年平均雾日数为24d,为雾服务的关键性路段,服务关键期为7—10月;京沈、锦阜及锦朝三条高速的锦州段、沈丹和本辽两条高速的本溪段年平均雾日数在15—20d,为雾服务的次关键性路段,服务关键期同样为7—10月。其他各路段年平均雾日数均低于15d,其中铁朝、锦朝两条高速的朝阳段年平均雾日数最少,仅为3d。 一般来说,辽宁省的雨季为6—8月,是降水服务的关键期。图3对辽宁省高速公路雨季降水服务路段进行了划分。其中沈丹、大丹两条高速的丹东段累年平均雨季降水总量在550mm以上,为雨季降水服务的特别关键性路段;沈抚高速抚顺段累年平均雨季降水总量为505mm,为雨季降水服务的关键性路段;沈丹和本辽两条高速的本溪段累年平均雨 第1期李岚等:辽宁省高速公路不良气象条件分析及服务探讨51 季降水总量为477mm,为雨季降水服务的次关键性图3 辽宁省高速公路雨季降水服务路段划分路段。其他各路段累年平均雨季降水总量均少于450mm,其中铁朝高速阜新段和朝阳段、锦阜高速阜新段、锦朝高速朝阳段累年平均雨季降水总量均少于350mm。 道路积雪、结冰与高速路段的降雪分布有很大关系,图4对辽宁省高速公路降雪服务路段进行了划分。其中沈丹和本辽两条高速的本溪段年平均降雪日数为38d,为降雪服务的特别关键性路段;沈抚高速抚顺段年平均降雪日数为33d,为降雪服务的关键性路段;沈阳绕城高速以及沈抚、沈丹、京沈、沈彰四条高速的沈阳段,沈铁、沈康高速全线,铁朝高速铁岭段,沈大高速沈阳和鞍山段年平均降雪日数为25—30d,为降雪服务的次关键性路段。其他各路段年平均降雪日数均少于25d,其中铁朝、锦朝两图4 辽宁省高速公路降雪服务路段划分条高速的朝阳段以及京沈高速的葫芦岛段年平均降雪日数均少于15d。辽宁省高速公路降雪服务的关键期均为11月—翌年3月。32 气象灾害预警防御措施为了提高高速公路交通安全气象保障服务质量,制定一系列针对性强、科学合理的气象灾害防御措施是非常必要的。《辽宁省高速公路交通安全运营气象灾害防御地方标准》能够切实针对不同灾害性天气对高速公路交通安全运营将造成的影响提出相应的防御措施。其中各防御措施均来自气象部门、高速公路管理部门及一线司机实际经验与测试。见表3—表5。表3 能见度对高速公路交通安全影响及防御措施能见度/m对交通安全的影响车速V/(km·h-1)行车间距L/m2000—5000对交通影响不大,车辆正常速度行驶V≤120L>1501000—2000对交通有一定影响,不利于车辆高速行驶V≤100L>150500—1000行车气象条件较差,车辆适当减速行驶V≤90L>100200—500行车气象条件差,车辆适当减速行驶V≤80L>100100—200行车气象条件很差,车辆减速行驶V≤60L>15050—100行车气象条件很差,车辆低速行驶V≤40L>150<50行车气象条件极差,车辆驶离雾区路段,高速公路封闭V=0-33 加密自动气象监测站目前,气象部门及高速公路管理部门在高速公路沿线布设的气象监测站点稀少,不能对高速公路沿线天气状况的变化及灾害性天气消亡进行准确监测[12],利用现有的观测资料很难制作出科学、准确的高速公路沿线气象服务产品。因此,需要在高速公路沿线布设密度适宜的自动气象监测站,进行对温、湿、风、能见度和路面状况等要素的监测。同时,应尽快建立高速公路沿线气象站监测信息接收系统,并加强与高速公路管理部门的合作与信息共享。34 提高交通气象预报水平气象部门应该更深层次地去研究气象对高速公路的影响机理,以提高交通气象预报准确率。由于能显著影响地面交通运输活动的只是近地面层2m内的天气环境[13],因此在制作高速公路气象服务产品的时候不仅要依据宏观天气形势和形成机理,还要充分考虑地形变化情况,从而提高预测不同时空尺度天气变化趋势的能力,以满足高速公路交通安全运营管理的业务需求。4 结论与讨论(1)近4a辽宁省高速公路发生交通事故呈逐年上升趋势,其中由天气原因及其引起的不良路况所造成的交通事故占交通事故总数的204%,5—852 气象与环境学报第26卷 月和11月—翌年1月是此类交通事故的两个多发期。在各类天气现象中,因雾引起的交通事故所占表4 降雨对高速公路交通安全影响及防御措施降雨等级路面状况对交通安全的影响车速V/(km·h-1)微量降雨潮湿,无积水不会改变路面摩擦系数,对交通几乎无影响小型客车V≤100大型客车V≤80货车V≤70小雨或小雨到中雨潮湿或略有积水路面摩擦系数稍有下降,但对交通影响不大小型客车V≤90大型客车V≤80货车V≤60中雨或中雨到大雨有少量积水路面摩擦系
本文标题:辽宁省高速公路不良气象条件分析及服务探讨
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