基于湖南省雾情特征的公路交通防雾灾对策研究

2013-06-10方伟，蔡能，蒋康

交通运输研究 2013年19期

方伟，蔡能，蒋康

（1.湖南省交通科学研究院，湖南长沙 410015；2.湖南省长湘高速公路建设开发有限公司，湖南长沙 410209）

0 引言

雾是指贴地层空气中悬浮的大量水滴或冰晶微粒的集合体使水平能见距离降到1km以下的气象现象，也常称为大雾，是我国比较常见的灾害性天气之一[1]。

雾使近地面层能见度降低，造成车辆船只滞留、交通堵塞、航班延误，甚至引发严重的交通事故，带来惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。因此，雾对公路、航空、航海和内陆水运来说都是高危险天气，降低雾对交通运输造成的不利影响已成为目前交通部门和气象部门重要的工作目标之一[2]。本文从湖南省雾情气候特征分析入手，基于雾灾对公路运输的影响，提出湖南省公路运输预防大雾灾害的有效措施，以期对保障道路交通安全、提高服务和通行质量起到积极作用。

1 湖南省雾情气候特征及其成因分析

1.1 雾情时空分布特征

对湖南省气象局提供的全省95个地面观测站的大雾天气（能见度＜500m）观测数据进行SPSS统计和处理（1980～2010年），分别分析统计时段内各站大雾日、月、季变化规律；选取长沙（大托铺）、邵东、怀化、靖州和耒阳为典型数据点，分析其年际变化规律。

1.1.1 从30年历史总雾日资料来看，湖南省内共有4个雾日超过1 000d的高发中心，分别位于南岳山（1 632d）、通道（1 339d）、平江（1 150d）和会同（1 008d），雾日总体分布特征为西多东少，东南区最少；浓雾（能见度＜200m）高发中心分别位于南岳山（1 492d）、平江（707d）和新晃（347d），江华、桂东、双牌和江永的浓雾日数最少（均小于5d）。

1.1.2 将湖南省划分为湘东北、湘西北、湘东南和湘西南4个区域，并分别选取各区内历年大雾日数最多的观测站及南岳山高山站作为典型数据统计站，以分析湖南省大雾时空分布特征。月季统计结果表明，11月、12月为湖南全省大雾高发时段，其他月份排序分别为10月、9月、1月、3月、4月、2月、5月、8月、6月和7月，其中7月湖南全省大部分地区雾日数＜5d。从地域性差异来看，南岳山年平均大雾日最多，每月都有出现大雾的可能性，秋季大雾日最多，春季次之，冬季最少；湘东北的平江年平均大雾日位列第2，冬季、秋季为全年多雾的2个季节，夏季最少；湘西北的桑植年平均雾日为第3，冬季大雾日最多，其次是春季，夏季最少；湘西南的通道年平均大雾日排列第4，冬季最多，秋季次之，夏季最少；湘东南的永兴年平均大雾日最少，冬季大雾日最多，秋季次之，夏季最少（见图1）。

1.1.3 对收集到的大雾过程进行统计分析发现，大雾生成的主要时段集中在每天10：00之前，其生成量可达全天的90%以上，且3：00～8：00中大雾生成量可达全天的75%；湖区（常德、岳阳等）大雾生成时间较迟，山区（怀化、靖州等）大雾生成时间较早，且冬季迟于秋季和春末（见图2、图3）。

图1 典型数据站大雾日数逐月分布图

图2 大雾生成时段分布情况

图3 各典型站10：00前大雾生成百分比（%）

1.2 湖南省大雾主要成因分析

大雾形成的途径主要有两种，一是低温空气降至露点后底层空气即可结雾；二是空气中水汽增加造成饱和而产生凝结成雾。湖南省内大雾多为辐射雾，即多出现于冬季，主要为夜间低温所致，且结束时间较晚。另外，大雾出现日数与地形、生态环境密切相关。由于湘西森林覆盖率高，水汽充盈，且秋冬季节易受大陆高压控制导致昼夜温差增大，空气中水汽饱和导致大雾生成，因而其大雾生成量多于湘东。湘中多为丘陵、岗地和河谷两岸的冲积平原，海拔多在500m以下，仅衡山独立其中，高达1 289.2m，故气温明显偏低，是省内雾日最多点。湘东南地区秋冬季节辐射降温不如其他地区明显，气温相对较高，且人口稠密导致森林覆盖率下降，空气中水汽减少，大雾日数也相对较少。

统计数据表明，随着城市化进程的加快和经济的飞速发展，热导效应造成城市气温明显升高而不利于水汽凝结，使2000年后的大雾日数呈减少趋势。

2 大雾灾害对公路交通运输的影响

由于雾滴聚集阻挡人们的视线，致使能见距离缩小，当能见度缩小到一定范围时，人对车距容易产生错觉，以致发生交通事故。近年来湖南省的高速公路运输保持了强劲的发展势头，但由于多方原因，大雾天气引发的交通事故死亡率居高不下。由于高速公路具有车流量大、行车速度快等特点，一旦雾天发生交通事故，经常会引起连锁反应，最终形成多车连环追尾相撞的重、特大恶性交通事故[3]。从2000～2009年湖南省内高速公路交通事故统计数据来看，大雾天气条件下交通事故死亡人数占死亡总数的20.7%，比所有事故平均水平高6.4%。大雾天气下能见度的显著降低和路面附着系数的改变使驾驶员的操作行为和交通流受到较大影响，判断失误、追尾和连环相撞等事故最易发生。另一方面，恶劣的天气条件导致部分或全部车道关闭致使公路的通行能力大大降低，路面上行驶的车辆车速也难以达到设计时速，交通需求高峰期时的阻塞更进一步降低了道路的运营能力。

3 公路交通运输防雾灾对策

3.1 提高公路工程项目的防雾规划与设计水平

良好的公路路网规划和道路基础设施的设计与建设是恶劣天气条件下降低交通事故发生率和提高道路通行能力的有力保障，在道路建设项目的规划与设计阶段即应加强路线和交通工程设计，充分考虑不良天气条件下道路行车的安全条件，进而采取相应的预防措施，如对高速公路建设项目开展气象灾害风险评估，路线规划避让气象灾害频发区域。在浓雾、团雾高发地区和路段加大能见度监测仪的设置密度，增加便携式小雷达的使用率，设置人工或机器除雾设施等。在大雾影响严重路段设置主动发光的交通诱导设施和雾区专用标志、标线，已在湖南省内京港澳高速示范路段试验实施，2011年恶劣气象条件下交通通行效率比工程示范前1～2年内的平均水平提高15%，应急物资到位平均时间缩短20%。因此湖南省内其他高速公路也在吸收示范工程经验的基础上，相继增加了交通安全及机电设施的布设。

3.2 加强公路气象信息数据采集与监测

气象条件对交通的影响很大，交通监控系统控制策略的实现和对道路使用者提供的诱导信息要求能得到实时、准确的气象环境信息，为减少恶劣天气引起的交通事故，也必须掌握气象信息的规律和实时数据，为采取相应的防范措施提供有效的依据。气象信息的采集一方面可通过道路沿线的气象检测设施进行检测，另一方面也可通过与气象部门合作获取数据。根据湖南省内地形、气候、公路路网和交通运输条件，在道路沿线适当加大气象数据采集仪器密度，提高雾情预报的准确度可大大降低交通事故发生的概率。

3.3 加强雾天雾区交通安全管理

对于交通管理者而言，制定严格的道路雾天交通运行规定和加强驾驶员雾天安全行驶意识教育是最基本的安全管理措施。在能见度较低且不封闭交通的情况下，应对路面行驶车辆的车速、车距、流量、超车、急刹车和车道使用等条件做出明确规定，同时保证雾区专用提示标志、可变信息板、诱导标、雾灯等交通诱导设施完好可用。在穿越大雾频发区域路段预设临时交通诱导设施接口，在大雾多发时段及时发布提示信息与交通管制指令。

3.4 大雾条件下交通安全应急处置措施

加强和完善雾天交通应急处置系统可在较大程度上降低安全事故发生率和严重程度，具体包括：a）完善气象信息采集、监控、发布与查询途径及手段，使道路使用者和交管人员能在第一时间获取准确的天气信息；b）根据实时气象条件、交通流量和事故信息等发布安全警告，同时启动合理的应急救援与管理预案（如分流、部分或全部封闭交通、交通管制、限速等），以快速的传输功能和应急处理方法保证道路交通安全和服务能力。