霧天行車安全分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u9176霧天行車安全分析概述 1255151.1霧天行車環(huán)境因素及特點 2166681.1.1.霧的形成原因 244771.1.1.高速公路霧的分類及特點 2266051.1.3.大霧預(yù)警等級 3186451.2霧天所引發(fā)的交通事故分析及影響 422081.1.1霧天交通事故案例 4133531.1.2誘發(fā)霧天交通事故原因 6311021.3霧天對高速公路安全行車的影響 7306221.3.1霧天對交通流量的影響 7248521.3.2大霧對安全行車速度的影響 7201281.3.3大霧對車頭時距的影響 8184071.4大霧對行車道路的影響因素 959511.4.1自然因素（能見度） 9135331.4.2交通流因素（交通流） 10167671.4.3道路因素（道路狀況） 10霧是對人類交通活動影響最大的天氣之一。不論是在國內(nèi)還是國外，由于大霧影響下的高速公路從而導(dǎo)致的汽車追尾撞車等嚴重的交通事故，全年事故率仍保持較高。此外，我國大部分主要高速公路因大霧的影響不得不關(guān)閉，限制了人們的出行。霧中駕駛員視線不清，極易發(fā)生道路交通事故。在高速路段交通意外事故中，大霧等其他惡劣的天氣造成的道路交通事故中約占總數(shù)的四分之一。據(jù)統(tǒng)計，2012年我國發(fā)生的25起交通事故中，有8起發(fā)生在高速公路上（占32％），9起發(fā)生在雨，雪，霧等惡劣天氣下（占36％）。其中，在大霧天氣的交通事故中，由團霧引起的交通事故更為普遍。團霧是影響交通事故的原因，在高速公路上被稱為“第一殺手”。當高速公路上的雨，雪和霧來襲時，空氣中能見度差，且霧濃度高，很難準確預(yù)測道路情況，駕駛員不易識別前方狀況，極易造成重大交通事故。1.1霧天行車環(huán)境因素及特點1.1.1.霧的形成原因霧的定義：在水蒸汽充足并且大氣穩(wěn)定的狀態(tài)下，濕度達到百分之百時，空氣中的水蒸汽凝結(jié)成水滴漂浮于空氣中，使地面水平的能見度下降，降低空氣中的透明度，使得四周環(huán)境能見度也隨之降低。當目標物的水平能見度低于一千米以下時，這種現(xiàn)象稱之為“霧”[25]。而霾的水平能見度小于十千米。1.1.1.高速公路霧的分類及特點霧的種類繁多，常出現(xiàn)于秋冬季節(jié)，根據(jù)形成的條件不同，將霧分為以下幾類[30]：上坡霧是當濕潤的空氣順著山坡持續(xù)上升，因受熱逐漸膨脹冷卻后達到飽和度而逐步形成的霧。產(chǎn)生的條件：當空氣潮濕且穩(wěn)定，山坡坡度較小，容易形成對流，霧就難以形成。根據(jù)地形和水汽可直接影響分布和尺度，有明顯的日變化規(guī)律。平流霧是當暖濕的氣流通過較冷的水面或地面時，氣流遇冷并冷卻凝結(jié)成的霧。一般發(fā)生在冬季，影響時間較長，有時可達數(shù)百米厚。平流霧出現(xiàn)時間不穩(wěn)定，但往往持續(xù)時間較長，如風(fēng)向轉(zhuǎn)變或停止，霧氣才會消散。蒸發(fā)霧是當冷空氣流經(jīng)暖水面上，由于暖水面的蒸發(fā)，水汽與冷空氣融合、冷卻過程中迅速凝結(jié)形成的霧。通常發(fā)生在深秋寒冷的湖面和河面上，并且通常會生成凍霧或白霜。如果是在高速公路兩邊，容易造成這一路段的交通事故。輻射霧是當空氣受太陽輻射影響，不斷吸收熱力，落地后的熱力通過長波輻射釋出，使接近地面空氣的溫度逐漸下降，使空氣里的水汽凝結(jié)，形成無數(shù)懸浮在空氣里的小水點。通常出現(xiàn)在晴朗而微風(fēng)的秋冬晚上或者清晨，在日出一段時間后或風(fēng)力十足便會消散。輻射霧往往范圍較大，跨越數(shù)省，不僅容易造成交通擁堵，且影響了高速公路、運輸國道、航空、鐵路的正常運營和行駛安全。鋒面霧是當鋒面附近的空氣中的水滴或雪等水粒子向地面降落，使水點蒸發(fā)為水蒸氣，當水蒸氣發(fā)生冷卻凝固的現(xiàn)象而生成鋒面霧，氣溫下降而空氣飽和時亦會發(fā)生。鋒面霧通常發(fā)生在冷暖空氣交界的鋒面附近，并伴隨少量的降雨同時出現(xiàn)，又可分為鋒前霧和鋒后霧。低霧當霧遮蓋的范圍不到60%時，為低霧。按國際氣象組織規(guī)定能見度按距離劃分為：①當能見度范圍在1-10公里距離之間的為輕霧。②當能見度范圍低于1公里距離的為霧。③當能見度范圍在200-500

米距離之間的為大霧。④當能見度范圍在50-200

米距離之間的為濃霧。⑤當能見度范圍低于50米距離的霧為強濃霧。這種天氣狀況下對高速公路的影響較為明顯。1.1.3.大霧預(yù)警等級通過對不同類型霧區(qū)的能見度現(xiàn)象的了解，包括不同濃度的霧對高速路段行車影響程度，將霧天預(yù)警級別總結(jié)為以下幾種等級，如表所示：表2-1大霧預(yù)警等級預(yù)警等級顏色標志級別描述影響一級十二小時之內(nèi)：能見度在500米范圍距離之內(nèi)的霧，或存在在能見度＜500米和≥200米的霧氣蔓延并持續(xù)。行車視線模糊，交通紊亂，影響行車安全。二級六小時之內(nèi)：能見度在200米范圍距離之內(nèi)的霧，或存在能見度＜200米和≥50米的霧氣蔓延并持續(xù)。行車速度緩慢，路面結(jié)冰，與地面摩擦系數(shù)減小，存在危險。三級兩小時之內(nèi)：存在能見度在50米范圍距離之內(nèi)的霧，或存在能見度＜50米的霧氣蔓延并持續(xù)。造成交通擁堵，不宜行車，視野模糊。1.2霧天所引發(fā)的交通事故分析及影響1.1.1霧天交通事故案例由大霧誘發(fā)的高速路段的交通事故，重大交通事故為大部分，其影響規(guī)模大，給人民的生命和財產(chǎn)安全帶來了巨大的損失，同時也給公路路網(wǎng)的安全、高效運行帶來了嚴重影響[26]。以下是因為大霧誘發(fā)交通事故的案例：江蘇鹽城:2013年12月4日至5日鹽城市區(qū)路面發(fā)生234起輕微碰擦、追尾、單方等交通事故，無死亡、傷亡，僅有兩人受輕微傷。圖2-1霧天交通事故圖山東:小事故不斷，其中在二環(huán)東路的高架橋上，生了三車連撞的事故。由于受到劇烈的撞擊，第三輛別克轎車引擎蓋嚴重受損。杭州:杭州灣跨海大橋因大霧嚴重實施了雙向封橋手段;寧波繞城高速往寧波北方向高橋互通附近，更是因大霧影響視線，發(fā)生了7車追尾事故。2017年3月21日清晨，新?lián)P高速江蘇泗洪段119公里處發(fā)生了多車連環(huán)追尾交通事故，共有十六輛車連撞，數(shù)人被困。據(jù)現(xiàn)場貨車駕駛?cè)藛T介紹，當時霧氣很大，前方發(fā)生事故后造成路面擁堵，在停車等待時又被后方兩輛貨車間斷追尾。圖2-2霧天追尾事故圖2017年11月8日早上，永登高速河南周口太康段151公里至155公里（北半幅）之間因團霧發(fā)生多車事故。經(jīng)現(xiàn)場勘察，初步調(diào)查，確認共發(fā)生18起交通事故，造成1人死亡，6人受傷，31輛車受損。2018年1月20號濟寧地區(qū)出現(xiàn)大霧，部分地區(qū)能見度不足二十米。一輛箱式貨車和一輛救護車發(fā)生嚴重碰撞，箱式貨車駕駛員被困車內(nèi)，救護車上還有個急重病號。2018年9月4日大霧天氣和前一天降雨導(dǎo)致路面結(jié)冰，山西太長高速襄垣王村高架橋段發(fā)生33起連環(huán)相撞多人傷亡的事故，經(jīng)過消防救援人員近兩個小時救援找到7名被困人員，并由急救車送往醫(yī)院救治。從以上交通事故事件可以看出，惡劣天氣的影響是造成重大事故的重要因素。高速公路是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，也是綜合運輸網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，承擔著重要的運輸任務(wù)。為了確保高速公路通車后的安全運行，重要的是避免重大交通事故。1.1.2誘發(fā)霧天交通事故原因大霧天氣影響道路安全的主要危險主要包括以下幾點：（1）視力不好

在能見度較差的大霧天，駕駛員的視覺亮度會降低，并且在駕駛時視線會被遮擋，從而迅速降低了駕駛員當時的視野。同時，在霧天可見度差的情況下，駕駛員難以辨別道路交通系統(tǒng)和交通標志，使駕駛員無法及時并準確地接收到交通信息。在有霧，惡劣的能見度條件下，高速公路的能見度不到100米，當能見度下降20米到30米。在這種情況下，駕駛員可能錯誤地接收到交通信息并執(zhí)行不正確的操作。如果駕駛員在路面上突然發(fā)現(xiàn)障礙物，最有可能導(dǎo)致交通事故的原因是沒有足夠的反應(yīng)時間來采取行動，并在事故發(fā)生后由于車輛后方的能見度差而導(dǎo)致交通擁堵無法通行，這將導(dǎo)致更嚴重的二次追尾事故。

（2）道路摩擦系數(shù)低。

交通穩(wěn)定運行的原因：一方面，路面可以為車輛提供足夠的制動摩擦力，如果是在大霧天氣下，路面的附著系數(shù)會發(fā)生明顯的變化。路面在干燥時的摩擦系數(shù)與潮濕時的摩擦系數(shù)有很大的不同。另一方面，各種道路材料的狀態(tài)也會間接影響到路面的摩擦系數(shù)。瀝青路面的摩擦系數(shù)比水泥混凝土路面的摩擦系數(shù)小得多。因此，在柏油路上行駛的車輛需要更長的制動距離。如果駕駛員未及時做出反應(yīng)，則可能會發(fā)生交通事故。當遇到大霧天并且溫度較低時，道路結(jié)冰。因此，路面的附著系數(shù)會降低。從車輛開始制動到車輛停止行駛，行駛中的車輛需要更長的距離。在這一點上，車輛本身的穩(wěn)定性降低，并且駕駛員不容易識別微小的變化因素，并且在駕駛過程中潛在的安全風(fēng)險大大增加。道路摩擦系數(shù)在不同的條件下會不同，車輛的制動距離也不同，同時不同環(huán)境的因素也會直接影響到車輛制動距離的大小。大霧天氣對其影響較為明顯，稍有不慎將會威脅到人們的生命。（3）增加車輛駕駛員的精神壓力低能見度會對在高速公路上行駛的駕駛員的判斷、行駛速度的控制有直接的影響。之前的科學(xué)家對其相關(guān)現(xiàn)象進行的長期研究結(jié)果表明，在有霧的條件下對駕駛員的行駛速度的感知有兩個方面的影響：一方面，當能見度小于50米時，駕駛員通常會低估前面的車輛的行駛速度。另一方面，當能見度大于100米時，駕駛員通常會高估車輛的當前行駛速度。通俗來講，能見度越低，預(yù)判行駛速度就越容易。通過這項研究的結(jié)果，當駕駛員在有霧條件下在高速公路上行駛時，駕駛員在駕駛過程中處于高度緊張的心理狀態(tài)，能見度差會影響駕駛員對自身速度的判斷，增加了精神負擔，會影響在高速公路上行駛的安全性和舒適性。1.3霧天對高速公路安全行車的影響在高速公路上，尤其是大霧天氣下經(jīng)常發(fā)生追尾和其他交通事故。霧天氣象條件下，擁有正常視力的人對霧氣下的道路難以判斷不僅與霧的密度有關(guān)，而且也和霧氣消散時間的變化率有關(guān)。通常，駕駛員很難準確地感測或估計霧的嚴重程度，霧氣在一定的時間內(nèi)才能進行消散，難免會出現(xiàn)不適。此外，某些高速公路路過的路段地理氣候條件復(fù)雜多變，不同路段的行車視距也相差很大。駕駛員難以及時調(diào)整速度和距離，從而容易發(fā)生追尾碰撞。1.3.1霧天對交通流量的影響霧區(qū)是高速公路通行的瓶頸部分。從意義上講，車輛進入霧區(qū)，駕駛員可視距離縮短，駕駛員在霧區(qū)行駛難免會出現(xiàn)緊張情緒，駕駛速度明顯降低，并嘗試保持前車的安全距離。因此，霧天高速公路區(qū)域的交通流量顯示了一定的特征，主要是在車輛行駛速，車頭時距的兩個方面。1.3.2大霧對安全行車速度的影響車輛的運行速度對于行駛安全非常重要，高速公路上有霧部分的可見性以及其他條件（例如前方車輛的距離等）共同影響駕駛員，從而直接影響行駛速度。相關(guān)研究表明，能見度在300m到2000m之間，平均速度變化很小，汽車的速度與正常天氣條件下的速度沒有顯著差異.這意味著在該視野中行駛的駕駛員不會受到大霧的明顯影響。能見度在300m以下，影響會逐漸增加，尤其是在能見度小于200m的情況下，這種現(xiàn)象變得更加明顯。大量的觀測數(shù)據(jù)表明，能見度在100m至200m范圍內(nèi)，車輛的速度隨著能見度的降低而迅速降低。當能見度小于100m時，與無霧情況條件下相比，車輛的平均速度降低約25％至30％，特別是當能見度小于40m時，車輛的速度變化明顯[15-18]。REF_Ref71183196\h圖2-3所示能見度與平均自由流速度的關(guān)系曲線兩條虛線是外國高速公路的實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析曲線，顯示了左右側(cè)車道速度伴隨能見度的變化情況。從圖中可以看出，能見度小于100m，能見度越小，速度對能見度變化明顯，此時車輛的行駛也越危險。圖2-3能見度與平均自由流速度的關(guān)系曲線1.3.3大霧對車頭時距的影響大霧是影響駕駛員的動態(tài)決策行為，這主要體現(xiàn)在車頭間的距離，以及駕駛員對前方車輛速度的估。通常，在駕駛員感覺到有霧，在霧氣不干擾駕駛員的正常駕駛的情況下，駕駛員通常會增加車輛間的距離以確保安全。當能見度逐漸降低時，駕駛者在能見度范圍之外的車輛行駛狀況，預(yù)測和感知會嚴重受損，駕駛員將車輛與前方車輛之間的距離范圍縮小[19]。同時，受限的視野意味著對道路周圍的環(huán)境進一步減小了對駕駛員可視程度，導(dǎo)致駕駛員估錯前方車輛的速度，也增加了駕駛員減小跟隨車輛距離的趨勢[20]。丁小平等在大霧的影響下對高速公路交通安全規(guī)律進行了分析。通過分析實際的測量數(shù)據(jù)，他指出了有霧和無霧條件下車頭間的距離和車頭時距的累積分布如REF_Ref71185364\h圖2-4車頭間距和車頭時距分布圖，出現(xiàn)霧氣時的距離比無霧時的距離要低，而車頭時距情況則顯示出相反的特征[21]。圖2-SEQ圖\*ARABIC2車頭間距和車頭時距分布圖1.4大霧對行車道路的影響因素影響高速公路大霧道路安全運行系統(tǒng)與交通暢通的因素包括了自然因素、交通因素、道路因素等方面。這些個方面中的因素之間又相互關(guān)聯(lián)，共同建立成了高速公路霧區(qū)的安全行車環(huán)境。1.4.1自然因素（能見度）能見度是表明霧濃度的關(guān)鍵指標，也是影響高速公路交通安全的主要因素之一。能見度的降低可導(dǎo)致駕駛員可視范圍距離縮小，看不清道路狀況和周圍情況，以及道路兩側(cè)的交通標志、路面設(shè)施、行人辨認困難，容易引起駕駛員心理狀態(tài)（緊張、慌亂）等。大量的事故分析，當駕駛員行駛進入有霧區(qū)的道路，都會極易產(chǎn)生緊張的情緒和夜間行車的疲勞駕駛，駕駛員因為霧區(qū)道路駕駛姿勢會發(fā)生改變，致使駕駛員對辨識和行駛反應(yīng)時間增加。之所以霧天下的高速公路容易誘發(fā)交通事故的發(fā)生，通常情況下的原因就是能見度下降降低了駕駛員的反應(yīng)能力，比正常環(huán)境情況下更容易發(fā)生。1.4.2交通流因素（交通流）交通環(huán)境因素主要涉及車輛行駛的車流環(huán)境。交通環(huán)境可以用交通量，交通強度或占用率來描述。交通量是評估道路服務(wù)水平的重要指標。交通流量大的服務(wù)水平反而較高，反之則服務(wù)水平降低。車輛是構(gòu)成交通流的一部分，影響交通時，也會受到其他車輛的限制，幾何尺寸，