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美国高速公路交通事件的定量化管理

来源:华盛论文网 发表时间:2018-08-27 14:03 隶属于:社科论文 浏览次数:

摘要 摘 要:高速公路交通事件所造成的交通延误占高速公路总延误的一半甚至更多。只有对其发生、发展以及清障整个过程进行详细定量, 才能更好地处理和改善事件管理本身, 达成对交通

  摘 要:高速公路交通事件所造成的交通延误占高速公路总延误的一半甚至更多。只有对其发生、发展以及清障整个过程进行详细定量, 才能更好地处理和改善事件管理本身, 达成对交通事件的定量化管理。本文重点介绍美国尤其是加利福尼亚州高速公路交通事件定量管理的基本过程和使用方法。目的在于对中国高速公路交通事件精细化管理提供参考。

  关键词:高速公路; 交通事件; 定量化管理;

美国交通论文

  1 交通事件及交通事件概率树

  交通事件是指发生时间和位置不可准确预测, 造成道路通行能力临时下降的偶发性事件, 如交通事故、车辆抛锚、不恰当驾驶行为、动物出没、货物散落、公路施工、路面失修等, 也包括因雾、雨、雪、冰、积水、大风等引起通行能力下降的气象条件。交通事件通常引起不同程度的交通拥挤或者交通行为模式改变。大量的交通事件, 按照不同的交通事件种类、发生的横断面位置、造成损害的严重程度和影响范围以及发生频率可以归纳成交通事件概率树。图1所示为美国加州事件研究所得的交通事件概率树。图1中, 交通事件的统计态势通过事故车型、事故类型 (抛锚、路面杂物、追尾、撞车等) 等的逐一细分得以清晰描述。

  比如在所有交通事件中, 12%为交通事故, 其余均为抛锚或者路面杂物引起的交通事件。在这12%的交通事故中, 涉及小汽车和大卡车的比例分别为64.8%和35.2%。而在所有涉及小汽车的交通事故中, 只有4%影响车道, 而其余的96%只影响路肩。对于4%影响车道的事件, 绝大多数时间 (84.6%) 只影响一条车道。可见, 表1所示的事件概率树对于事件统计特征分析, 事件量化管理, 以及事件管理措施评价提供了基本的方法和依据。作为统计信息, 交通事件树需要大量事件数据才能形成比较可靠的结果。对事件种类、影响范围需要详细定义, 并需要事件处理所有参与方的通力配合与协作。同时需要数据库以及相关软件支持。

  2 交通事件管理方法

  2.1 交通事件反应过程

  交通事件反应过程按照事件发生时间的先后顺序一般可分为事件检测、事件确认、事件反应、以及清障和复原4个基本阶段。事件反应可细分为包括交管中心内部调遣阶段和现场反应两个子阶段。而清障阶段又可细分为部分恢复通车和完全清障等子阶段。图2所示即为从事件发生到完全复原的整个事件处理过程。

  在交通事件反应的4个基本阶段中, 事件管理涉及到大约9个不同单位的人员以及这些参与者之间的通信。这些单位和人员包括交警指挥中心、交警现场办案人员、消防和医疗部门、道路管理中心 (相当于国内的路政部门) 、二次事故管理团队、养护单位、清障拖车、危险品处理人员、以及新闻媒体。在检测阶段, 交通事件通常是附近公众、现场养护人员或者是交警最先报警。而交警指挥中心最先接警并派遣警员出警。在该阶段, 报警一般是通过全国统一的911报警电话实现的。现场附近养护人员也可以通过养护专用无线通信网络上报路政管理中心接警。接警后, 交警指挥中心立即为警情建立档案, 并实时在所有联网终端显示警情。由于所有参与人员均可以接触终端, 警情信息得以同步发布到位。

  交通事件处理流程和参与单位 下载原图公众报警时, 对具体事件具体形态, 性质、严重程度等等了解不足, 经常导致误报。普通公众很难准确报告事故现场到底需要何种设施、人员和装备。所以事件反应的第二步就是对事件进行进一步的确认。事件确认可以通过已经到达现场的交警和路政人员报告, 也可以通过附近存在的闭路电视摄像头目击确认。事件性质确认以后, 才能进一步确认事件反应所需要的人员和装备。避免人到现场, 却由于缺少必要的设备或装备导致无法控制形势, 导致贻误反应良机。事件性质进一步确认以后, 在交警指挥中心和交通管理中心 (两者一般合署办公) , 针对事件性质, 按照办案现场交警的要求调遣必要的反应人员和设备。现场是否需要消防、医疗、危险品处理和拖车等各单位参与救援, 具体需要多少设备主要由现场交警决定。如果事件发生在正常上班时间以外, 人员和设备的动员时间会明显加长。交警或者是路政一到现场, 就开始进行交通组织和现场封路管理。正式事故勘查和救援工作开始。如果需要二次事故管理团队, 则二次事故管理团队在排队队尾上游将利用车载可变情报板指挥进近车辆减速。

  二次事故管理团队也协助设置封路设施, 比如放置交通锥封闭车道等。消防、医疗等部门则负责解救受伤人员。事件调查完毕, 伤员撤离后, 即开始初步的清障工作。对于一般的小型交通事件, 比如车辆抛锚等等, 并不需要这么多的参与者到场救援。当然, 处理时间就会少很多。清障工作主要涉及养护、路政、危险品管理和拖车等单位。

  一般是采取逐步清障、逐步开放交通的办法, 以求尽量减少排队长度、减少事件造成的延误。清障完成后, 从下游往上游逐步撤出封路设施, 比如交通锥等等。使关闭车道有序开放。这一过程, 不一定非要交警在场, 路政部门完全可以承担。从上述事件处理的过程描述, 可以看出事件管理中, 虽然事件形式、种类、严重程度千差万别, 但其基本的组织形式则是相对固定的。作为牵头单位, 交警最先接警, 出警并负责事件管理, 比如请求资源调配和交通管制等等。其它单位, 在自己的职责范围内, 协助交警处理事件。这种组织形式, 也就决定了相应的通信形式。所有参与单位唯交警的马首是瞻。交通事件管理本身是一个系统工程。事件的快速处理能力不仅需要足够的警力, 也需要消防、医疗、清障和路政等单位的密切合作, 更需要职责清晰、高效协作的联动救援机制。

  3 交通事件管理设备和相关设施

  3.1 事件检测设备

  交通事件管理的检测设备主要包括流量检测器、紧急电话等路上设备。手机的普及, 使得手机成为最常用的事件报警设备;而路侧紧急电话使用率越来越低, 处于被逐步取缔的地位。路上流量检测器的自动事件检测机制, 由于恼人的误报问题, 实用也并不广泛。而采用全国统一911紧急电话号码, 则有效缩短了事件报警和处理时间。闭路电视摄像头, 虽然很少用于事件检测, 但却是最有效的事件确认手段之一。

  3.2 信息传送和处理设备

  各种外场设备的检测和确认等信息必须及时传送到交通管理中心进行分析处理, 进而形成各种事件管理指令。所有外场的语音、信号、和图像的传输依赖于信息通信系统。该系统可以是有线系统, 比如光纤和同轴电缆;也可以是无线系统。该系统同时负责交通管理中心分析结果的发布。可靠的通信系统, 是事件管理的基本保障。

  3.3 信息发布设备

  信息发布设备主要包括可变情报板、路侧广播、可变限速标志等设备。这些设备负责将交通管理中心的交通管理指令发布给已经在路上的驾驶人。同时, 信息发布设备也包括互联网终端和旅行者热线电话终端等等。这部分设备负责将各种路况和环境信息发布给准备出行的公众和驾驶人。

  3.4 交通管理中心

  交通管理中心是事件管理中各种信息的集散之地。它不但具有外场设施检测数据的处理功能, 而且也具有信息和各种事件处理指令的发布能力。交管中心一般为路政和交警的合署办公之地, 也是各种紧急状态的指挥中心。所以一般设有与媒体连线的能力。比如每天高峰时段的交通信息发布, 都要通过交通管理中心。其基本职能有四, 即提供紧急管理预案及预防交通事件、事件管理协助、检测数据处理和信息发布、以及各种信息和事件处理历程记录。

  3.5 高速公路服务巡逻 (FSP)

  高速公路服务巡逻是道路管理机构提供的主要处理小型交通事件的特殊事件管理措施。这些小型事件主要包括路上杂物、汽车抛锚、轮胎问题、和简单机械故障等等。例如美国芝加哥地区的高速公路服务巡逻时, 巡逻人员可以协助更换轮胎。在拥挤的市区高速公路的高峰时段, 这种免费服务深受公众欢迎。由于小型事件占所有交通事件的绝大部分, 所以这种免费服务不仅仅是便民而已, 而是有效地减少了事件反应时间和事件延误, 其效益费用比可以达到30:1甚至更高。

  3.6 二次事故反应团队 (TMT)

  交通事件造成的交通拥挤和车辆排队一般会逐渐向上游扩展。如果不及时警告上游高速来车, 很容易导致追尾类的二次事故。国外的高速公路管理中, 一般配备专门的二次事故管理队伍, 预防后续车辆追尾事故的发生。其主要职责是通过设立临时可变情报板等信息发布设备, 为上游来车提供及时的排队队尾预警, 防止二次事故。二次事故管理队伍一般由图2所示的两辆配备车载可变情报板的皮卡组成。由于排队队尾是不断变化的, 所以需要至少两辆皮卡互相配合, 保证总有一辆车在队尾上游适当位置。

  二次事故管理队伍配备车载无线通信设备以保证随时与交管中心的联系。同时也配备基本的交通管理设施, 比如临时标志和交通锥等等。车载可变情报板可以有效地弥补固定可变情报板的不足。它可以依据排队情况不断改变位置, 为上游来车提供及时的预警。与固定位置的可变情报板提供的信息相似, 该类预警信息具有专门的模板格式以及显示顺序和频率。

  该模版格式一般包括如下四类信息: (1) 发生了什么事故? (2) 事故的具体位置如何?或者说事故离此有多远? (3) 事故的后果如何? (4) 驾驶人应该怎么办等等。比如图3所示的二次事故管理专用车辆, 所显示的信息就是下游两英里交通事故 (左图, ACCIDENT 2 MILES AHEAD) , 注意排队队尾 (右图, PREPARE FOR STOPPED TRAFFIC) 。由于版面远远小于固定可变情报板, 所以车在情报板信息一般需要多幅显示。由于排队队尾是不断变化的, 队尾预告也是不断变化的, 所以二次事故管理车辆是不断地移动的。与交通事故造成的交通拥挤排队相仿, 抛锚车辆、常发型交通拥挤和道路施工也都可能造成类似的拥挤排队, 其队尾也可采用相同的办法管理。有关可变情报板的具体设置方法和技术可参见相关的手册和指南。

  匝道控制是通过调节高速公路入口流量, 保证充分利用高速公路通行能力, 避免高速公路拥挤的交通管理措施。作为唯一可以调节需求的交通管理设施, 匝道控制是非常有效的交通事件管理, 尤其是大型交通事故的管理设施。我国的高速公路, 虽然没有匝道控制, 但由于高速公路的全封闭式收费系统设计, 收费站就是实际上的匝道控制设施。在实践中, 比如因天气封路、节假日高峰管理以及拦截超载车辆等等, 收费站早已作为交通管理设施在使用。

  4 交通事件的经济损失评价

  4.1 交通事件的直接经济损失

  交通事件带来的直接损失, 也就是因交通事故救援本身的各种费用, 包括事故处理费用、医疗费用、保险赔付、生产率损失以及各种管理费用。而其间接损失, 包括旅行时间延误损失、旅行时间可靠度损失、环境质量损失, 以及可能的二次交通事故费用。美国华盛顿州曾对大型货车翻覆并影响对向车道事故进行过测算, 一起这类事故的直接损失可达到15万美元以上。设想如果某段路每个月发生一场类似的事故, 那每年的事故损失就达到180万元。

  4.2 交通事件的间接经济损失评价

  交通事件造成的间接经济损失就是交通拥挤所带来的旅行时间延误费用。一般地, 交通拥挤可分非常发型和常发型两大类。非常发型拥挤与交通事件有关;常发型拥挤则由通勤交通带来的需求爆棚有关。交通拥挤造成的延误可定义为超过以自由流车速行驶时间以外的旅行时间。美国联邦公路局研究表明, 非常发型拥挤可占到拥挤总量的25%甚至更高。美国加州的研究结果也表明, 非常发型交通拥挤可占至拥挤总量的33%。评价交通事件造成的经济损失最准确的方法当然是将所有单起事件造成的延误加起来, 并将延误总量货币化。但考虑到交通事件本身的数量繁多以及叠加效应, 必须简化才能对交通事件总延误进行大致估算。简化的一个基本思路就是将交通事件按照事件原因分类, 然后根据每一类事件的平均延时, 假定事件发生时间, 计算每类事件的平均延误并最后加总。1997年Ed Sullivan提出的方法就是采用分类估算的方法。基于美国芝加哥、洛杉矶、旧金山、弗罗里达奥兰多、休斯敦和北卡州夏洛特等城市高速公路大约3万起交通事件, Sullivan提出了如下4个主要步骤。

  5 结语

  本文首先对美国交通事件管理的基本机制尤其是各个协作部门之间的关系进行了系统的描述。明确了交通事件管理由交警牵头、路政、消防及其它单位协作的基本体制。在此基础上, 进一步描述了美国交通事件事件管理的数据采集及分析方法。很明显, 事件位置、严重程度、事件延时等基础数据的采集和分析整理是交通事件管理的基础。在此基础上才能讨论事件分析、预测和加总方法, 才能对各种现有的和改进的事件管理方法和项目建议进行评价, 从而逐步走向定量化管理的康庄大道。当然, 事件管理数据的统一定义和共享就是交通事件定量化管理的第一步。

  参考文献

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