探析基于路况属性的高速公路应急救援路径决策

强大军

高速公路常会发生交通事故，影响车辆的正常通行，对交通造成不利影响。基于此本文简述了应急调度组织模式，并分析了基于路况属性的高速公路应急救援路径的选择。

在应急救援工作中，如果对救援路径的选择不合理，就很可能错过最佳的救援时间，造成严重的后果。在采取应急救援行动时，需要以路况的属性为基础，选择对救援车辆影响最小的路径，在最短的时间内到达救援现场展开救援。

一、应急调度组织模式

设立高速公路应急调度组织可以使有关部门处理突发事件的效率得到提升，公路应急救援中心主要由5个部门构成，分别为：交警部门、消防部门、施救部门、卫生部门以及环保部门。谢谢通过对高速公路应急救援过程的分析，在救援时间紧迫的条件下，采用适宜的救援路径能够让救援车辆以最短的时间到达救援现场，应急调度的组织模式如图1所示。

建立应急救援调度的目的是开展有计划的应急救援，当应急救援人员没有赶到现场时，需要把应急响应步骤作为应急救援行动的支持，应急救援对队伍听从救援指挥中心的指派。应急救援活动中，高速公路的实际路况是救援路径选择的基础，一般来说，高速公路的属性主要分为两大类，一类是动态的路况属性，另一类是静态的路况属性。

二、高速公路应急救援路径选择

（一）路况属性

通常情况下，选择高速公路应急救援的最佳路径是一个较为复杂的过程，这是因为影响路径的因素较多，如车流量、限高、限重等都会对救援路径的选择造成影响。高速公路应急救援路径的选择需要保证救援人员以最短的时间到达救援现场。影响高速公路救援所需的时间的因素主要有三个，分别为车辆行驶的平均速度、时段内的交通量以及救援路径的距离。1.车辆行驶的平均速度：路段内车辆行驶的平均速度越快则证明到达救援现场所需的时间短，平均速度慢则意味着到达救援现场所需的时间比较长。2.时段内的交通量，交通量的大小与救援时间呈正比，交通量越大救援时间越长。3.路径距离，距离越远救援所需的时间越长。

在实际救援的过程中，首先可以根据《时间点 点时间》概念，计算在一定时间内可以到达哪些救援点，到达某个点需要多少时间。然后计算救援路段车辆的平均行驶速度，这就需要从收费数据库中提取高速路上车辆的信息，借助SQL Server2012把各车辆进、出站口的时间、距离以及车型等信息建立起一个新的数据库，分析在不同路段各个车型在不同时段下的交通量，進而计算出车辆的平均速度，有效提高救援的工作效率。

（二）无量纲处理

路况属性展示了不同因素对应急救援车辆产生的影响，比如说路径距离在空间的角度上描述了对救援车辆的影响，车辆的平均行驶速度是从时间上对救援车辆的影响进行描述的。为更好的制定出科学的救援路径，需要整合不同量纲的属性，体现其规范性的特点，得到的目标函数为：，其中Xi代表规范化结果，ui代表权重，i表示高速公路的属性。车辆行驶的平均速度越快X1i越小，交通量越小对应的X2i越小，路径距离越短对应的X3i越小。

（三）加权处理

设计指标因子是道路属性加权的关键，按照图2比较隶属度的原则，可以得到相对隶属度矩阵，目标属性的权重需要计算特征向量ui以及矩阵的最大特征。

高速公路各个属性之间的隶属度矩阵如下所示：，根据矩阵计算出最大特征的值为=3.0183，高速公路隶属度权重的值为ui=（0.1722 0.3943 0.9027）T。

三、实例分析

假设某高速路段在13：00发生交通事故，事故现场与高速公路的关系如图3所示，共设计了4条救援路径，分别为：（1）1→2→S，（2）5→4→S，（3）8→7→6→S，（4）9→7→6→S。

在联网数据库中采集每个路径路况的详细信息，同时将收费数据库录入的各车辆临近两个站点的进站时间、出站时间以及车辆的行驶距离字段进行提取，提取时使用SQA Server2012进行提取工作，借助Trans CAD进行流量的分配提取，计算出常态情况下，路段交通量的大小以及车辆行驶的平均速度，进一步计算得出路况属性的测算值，具体见表1。

把数据带入到公式中进行计算可以得出，在这4条应急救援路路径中，救援路径3结果最好，在救援过程中所需的救援时间最短，路径1是第二个理想的救援路径。对比路径1与路径3，虽然路径3的路径距离较大，但是路径3中车辆行驶的平均速度较快，常态情况下交通量的数值比较小，因而对救援车辆的影响也比较小，由此可以看出路径最短的方案并不是救援的最佳路径，救援路径的选择需要综合考虑高速公路的路况属性。路径2内车辆行驶的平均速度虽然最大，但是它的车流量也大，路径距离比较远，所以路径2不是最佳的应急救援路径。路径4与3相比，路径4的救援距离较远，车辆行驶的速度慢，需要的救援时间较长，也不宜采用。当存在两个方案测算结果差距不大时，可以根据高速公路的路面情况或是施工情况选择合适的救援路径。

四、结语

综上所述，高速公路应急救援路径的选择需要以高速公路的属性为基础，进行全面的分析，保证救援的及时性。在测算结果相差不大无法取舍路径的情况下，可以按照路面的养护情况挑选最佳的高速公路应急救援路径，保证应急救援工作的有效性。（作者单位：江苏扬子大桥股份有限公司锡张高速管理中心）