焦鵬

摘要：文章綜合分析了國(guó)內(nèi)高速公路隧道快速發(fā)展的現(xiàn)狀，根據(jù)隧道行車安全的需求，圍繞如何降低隧道交通事故發(fā)生概率，提升隧道交通安全預(yù)警分析能力，以國(guó)內(nèi)現(xiàn)有高速隧道運(yùn)營(yíng)環(huán)境為設(shè)計(jì)依據(jù)，開展了針對(duì)隧道安全主動(dòng)防控和安全保障系統(tǒng)建設(shè)的探討。

關(guān)鍵詞：高速公路隧道；事故主動(dòng)防控；行車環(huán)境感知；系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)；交通安全保障系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U453 文章編號(hào)：1009-2374（2016）16-0102-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.049

隧道作為高速公路交通的咽喉，不僅事故多發(fā)，而且隧道交通事故發(fā)生后處理困難，極易造成群死群傷等嚴(yán)重后果。如何利用隧道行車感知網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)集成應(yīng)用技術(shù)，及時(shí)了解、處理和發(fā)布隧道運(yùn)行狀態(tài)和交通預(yù)警信息，提升隧道交通安全的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)能力，為隧道監(jiān)管人員和司乘人員提供快捷的隧道行車安全預(yù)警信息服務(wù)顯得極其重要。

1 系統(tǒng)建設(shè)需求

1.1 隧道數(shù)量里程的增多，需要做相應(yīng)的改善措施

隧道行車安全一直是高速公路尤其是山區(qū)高速在運(yùn)營(yíng)管理中面對(duì)的一大問題。目前我國(guó)高速公路隧道里程逐年增長(zhǎng)，車流量也隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在逐步增加，為了從根本上尋求解決隧道交通事故多發(fā)的現(xiàn)象，需要改變過去被動(dòng)監(jiān)控的傳統(tǒng)模式，積極介入隧道行車行為，主動(dòng)預(yù)防，防患于未然。

1.2 交通信息化水平的提高，促使隧道安全預(yù)警體系技術(shù)變革

高速公路隧道作為交通運(yùn)輸行業(yè)的重要組成部分，為了給出行者提供全面便捷的出行服務(wù)，最有效的途徑就是加強(qiáng)隧道綜合交通信息服務(wù)并推向產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。高速公路綜合交通信息服務(wù)應(yīng)為道路使用者提供良好的行駛環(huán)境和優(yōu)質(zhì)的交通服務(wù)，隧道安全預(yù)警體系也亟需進(jìn)行變革，從而提升隧道行車安全與服務(wù)水平。

1.3 出行信息服務(wù)需求的提升，專項(xiàng)化的隧道安全需求的成型

司乘人員獲得的有效交通信息越充分，出行就變得越來越便捷，交通事故發(fā)生的可能性就越低，目前我國(guó)高速公路隧道向司乘人員提供專項(xiàng)信息服務(wù)程度較低，缺乏指導(dǎo)性和有效性，很難滿足日益增長(zhǎng)的出行信息服務(wù)需求，面對(duì)隧道這樣的事故多發(fā)地段，專項(xiàng)化的隧道安全需求已經(jīng)成型，需要相關(guān)部門提供有效的應(yīng)對(duì)策略。

2 建設(shè)目的和意義

2.1 可以有效規(guī)范司機(jī)駕駛行為，降低交通事故發(fā)生概率

通過建設(shè)隧道安全保障系統(tǒng)，及時(shí)感知隧道洞內(nèi)交通狀況、感知來車速度，采用警示、誘導(dǎo)等信息提前引導(dǎo)司機(jī)規(guī)范駕駛行為，并采取相應(yīng)措施，達(dá)到安全駕駛的目的。

2.2 可以有效降低隧道內(nèi)交通事故的發(fā)生，減少隧道次生事故

系統(tǒng)及時(shí)感知隧道洞內(nèi)突發(fā)事件，與就近的情報(bào)板、廣播、相關(guān)聯(lián)路段情報(bào)板聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與公眾服務(wù)平臺(tái)聯(lián)動(dòng)，使司乘人員第一時(shí)間獲得路況信息，及時(shí)采取措施，避免隧道內(nèi)交通事故發(fā)生，減少次生事故發(fā)生。

2.3 提高營(yíng)運(yùn)管理水平，提高公眾服務(wù)形象

以預(yù)警識(shí)防為主，盡可能將可能在洞內(nèi)發(fā)生的交通事故排除在車輛進(jìn)入隧道之前，防患于未然，提高對(duì)隧道交通情況的掌控，及時(shí)提供通行信息，提高營(yíng)運(yùn)管理水平，提高公眾服務(wù)形象。

2.4 提升隧道科學(xué)化管理，實(shí)現(xiàn)智慧隧道

通過對(duì)交通事件、火災(zāi)、能見度、照度、行人、行車低速、行車高速等全方位、立體式的感知，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，采取全面的措施，如照明控制、信息發(fā)布、超速警示、交通誘導(dǎo)、低速告警、行人警告等；綜合判斷預(yù)測(cè)預(yù)防交通事故，實(shí)現(xiàn)智慧化隧道。

3 關(guān)鍵技術(shù)說明

3.1 隧道交通事故主動(dòng)防控技術(shù)

在高速公路封閉條件下，針對(duì)隧道的特殊行車環(huán)境，依據(jù)對(duì)交通事故發(fā)展穩(wěn)定狀況的判斷，對(duì)高速公路隧道交通安全發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行過程描述、追蹤分析危險(xiǎn)源形成和及時(shí)發(fā)布警情預(yù)報(bào)。以主動(dòng)感知、主動(dòng)分析、主動(dòng)介入的方式改變過去傳統(tǒng)的被動(dòng)監(jiān)控模式，提升隧道監(jiān)管者日常與應(yīng)急狀態(tài)下的業(yè)務(wù)能力，減免交通事故以及二次事故發(fā)生率，保障過往司乘人員生命與財(cái)產(chǎn)的安全。

3.2 隧道行車狀態(tài)感知技術(shù)

以基于視頻的隧道車輛行車狀態(tài)感知技術(shù)為基礎(chǔ)，輔助雷達(dá)測(cè)速、微波車檢等多種手段，實(shí)時(shí)把握即將駛?cè)胨淼酪约八淼乐械男熊嚑顟B(tài)。對(duì)可能影響隧道行車安全的諸多不利因素及時(shí)采集與追蹤，為建立隧道行車危險(xiǎn)源預(yù)警模型提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 隧道行車危險(xiǎn)源預(yù)警技術(shù)

以隧道行車狀態(tài)感知數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從安全的角度對(duì)采集到的信息進(jìn)行系統(tǒng)分析，揭示隧道系統(tǒng)中可能導(dǎo)致事故的各種因素及其相互關(guān)聯(lián)來識(shí)別系統(tǒng)中的危險(xiǎn)源。對(duì)危險(xiǎn)源導(dǎo)致事故發(fā)生的可能性以及危險(xiǎn)導(dǎo)致可能損害的嚴(yán)重程度兩方面進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，通過危險(xiǎn)源辨識(shí)與評(píng)價(jià)的結(jié)果，啟動(dòng)相關(guān)危險(xiǎn)源預(yù)警信息發(fā)布措施、應(yīng)急指揮預(yù)案，保證事故的主動(dòng)防控，以建立隧道行車危險(xiǎn)源預(yù)警模型。

3.4 隧道安全預(yù)警聯(lián)動(dòng)服務(wù)技術(shù)

系統(tǒng)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，對(duì)隧道行車狀態(tài)安全預(yù)警告警數(shù)據(jù)，及時(shí)分析處理，以聯(lián)動(dòng)的思想為不同的目標(biāo)提供專業(yè)化的數(shù)據(jù)服務(wù)。調(diào)取隧道相關(guān)視頻以及車輛信息，聯(lián)動(dòng)關(guān)聯(lián)設(shè)備，為監(jiān)控人員及時(shí)介入提供平臺(tái)；危險(xiǎn)源的提前辨識(shí)與評(píng)價(jià)，為管理人員預(yù)警信息服務(wù)提供支持；預(yù)警信息的及時(shí)發(fā)布與警示，為隧道行車人員生命與財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

4 系統(tǒng)建設(shè)方案

安全保障系統(tǒng)將緊緊圍繞著高速公路隧道交通事故主動(dòng)防控的思想，通過如下方式主動(dòng)介入高速公路隧道行車環(huán)境，降低交通事故發(fā)生率：（1）通過隧道行車狀態(tài)感知技術(shù)，實(shí)時(shí)把握隧道行車狀態(tài)，采集相應(yīng)信息通過后臺(tái)服務(wù)辨識(shí)各類隧道行車危險(xiǎn)源，通過聯(lián)動(dòng)服務(wù)發(fā)布隧道行車安全警示，實(shí)現(xiàn)隧道交通事故主動(dòng)防控；（2）采用雷達(dá)測(cè)速與交警測(cè)速等警示手段，主動(dòng)介入高速隧道行車環(huán)節(jié)，達(dá)到讓司機(jī)在進(jìn)入隧道前主動(dòng)降低車速的目的，從而降低隧道洞口交通事故發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)隧道交通事故主動(dòng)防控。

4.1 隧道行車環(huán)境感知

4.1.1 基于視頻感知。實(shí)時(shí)感知隧道行車狀態(tài)，通過視頻圖像實(shí)時(shí)采集以及后臺(tái)數(shù)據(jù)處理，采集隧道行車安全相關(guān)的各類數(shù)據(jù)：車輛行駛速度、車型大小、超速、低速、逆行、停車、隧道行人狀態(tài)以及其他異常狀態(tài)感知。

4.1.2 輔助感知手段。集成現(xiàn)有的各類感知手段，如雷達(dá)測(cè)速、微波車檢、交警測(cè)速、隧道環(huán)境檢測(cè)、火災(zāi)報(bào)警檢測(cè)等多種檢測(cè)方式對(duì)隧道行車安全相關(guān)各要素，實(shí)時(shí)感知隧道交通行車安全各類信息。

其中雷達(dá)測(cè)速也可以作為一種警示手段，在隧道入洞前提前規(guī)范司機(jī)的駕駛規(guī)范。

4.2 危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析處理過程就是一個(gè)隧道行車安全危險(xiǎn)源的辨識(shí)與評(píng)價(jià)的過程。此過程主要包含兩方面內(nèi)容：

4.2.1 交通事故主動(dòng)防控。隧道交通事故主動(dòng)防控，是指在隧道的特殊環(huán)境下，當(dāng)人、車、路系統(tǒng)的危險(xiǎn)狀態(tài)即將出現(xiàn)卻還沒出現(xiàn)時(shí)，危險(xiǎn)因素就被準(zhǔn)確識(shí)別，系統(tǒng)應(yīng)以主動(dòng)的手段及時(shí)介入并消除隱患。系統(tǒng)主動(dòng)防控的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在于隧道危險(xiǎn)源是否需要進(jìn)行處理，并且按危險(xiǎn)性大小將各危險(xiǎn)源排序，為確定采取控制措施的優(yōu)先次序提供依據(jù)，建立隧道行車危險(xiǎn)源預(yù)警模型。

4.2.2 預(yù)警服務(wù)聯(lián)動(dòng)體系。預(yù)警服務(wù)聯(lián)動(dòng)體系是建立于主動(dòng)防控技術(shù)的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)接收到不同的危險(xiǎn)源信息時(shí)，隧道監(jiān)控中心系統(tǒng)將實(shí)時(shí)發(fā)出告警信息，并為后臺(tái)工作人員聯(lián)動(dòng)相關(guān)的視頻信息與隧道相關(guān)技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)隧道行車環(huán)境管理主動(dòng)介入。同時(shí)針對(duì)告警級(jí)別，系統(tǒng)為管理人員提供綜合預(yù)警信息服務(wù)，從宏觀上把握隧道實(shí)時(shí)行車狀況，輔助制定相關(guān)預(yù)警告警

預(yù)案。

4.3 信息發(fā)布服務(wù)

針對(duì)于隧道特殊的地理環(huán)境，系統(tǒng)可采用情報(bào)板與防霧警示燈相結(jié)合的方式，為即將駛?cè)胨淼赖能囕v提供預(yù)警信息服務(wù)。

4.3.1 情報(bào)板發(fā)布。第一，情報(bào)板的布設(shè)。根據(jù)隧道行車限制速度要求，在安全停車間距之外，選擇洞外布設(shè)一處情報(bào)板和防霧警示燈。利用防霧警示燈的高穿透性，在事故多發(fā)的惡劣天氣下，也能達(dá)到提醒司機(jī)規(guī)范駕駛習(xí)慣的作用。第二，情報(bào)板發(fā)布內(nèi)容。情報(bào)板內(nèi)容根據(jù)信息等級(jí)利用顏色區(qū)分前方行車狀況，分級(jí)預(yù)警內(nèi)容。

4.3.2 其他信息發(fā)布手段?？紤]到國(guó)家大力推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路領(lǐng)域的應(yīng)用，系統(tǒng)將支持車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用與拓展。系統(tǒng)采集分析的數(shù)據(jù)，可以通過與車聯(lián)網(wǎng)車載單元的互動(dòng)，實(shí)時(shí)發(fā)布隧道行車狀態(tài)與預(yù)警信息。另外對(duì)于提醒車輛注意行車安全的手段還包括采用限速標(biāo)志、誘導(dǎo)燈、反光標(biāo)志警示燈等各類信息化技術(shù)。

4.4 聯(lián)動(dòng)服務(wù)

系統(tǒng)實(shí)行聯(lián)動(dòng)服務(wù)，將隧道行車的安全、服務(wù)與管理三方面相結(jié)合。采用24小時(shí)事件感知，實(shí)時(shí)預(yù)警告警，及時(shí)發(fā)布信息，根據(jù)交通狀況實(shí)時(shí)顯示各種通告信息，為駕駛?cè)藛T安全快速行車提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。同時(shí)聯(lián)動(dòng)一切可以使用的監(jiān)控資源，為隧道監(jiān)控和管理人員提供主動(dòng)介入隧道行車環(huán)境的平臺(tái)，實(shí)行跨部門聯(lián)動(dòng)，當(dāng)有事故發(fā)生時(shí)，處警人員以及救援人員可第一時(shí)間到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常通行。

5 結(jié)語

高速公路隧道交通安全保障系統(tǒng)的建設(shè)，是當(dāng)前隧道交通信息化建設(shè)的必然產(chǎn)物和發(fā)展方向，通過不斷的系統(tǒng)完善和新知識(shí)的輸入，隧道交通安全將得到有效的技術(shù)支撐和保障，也隨之會(huì)體現(xiàn)出如下好處：（1）隧道交通事故主動(dòng)防控思想的介入，改變傳統(tǒng)隧道被動(dòng)監(jiān)控的局面；（2）通過隧道入洞前安全信息服務(wù)與警示手段，建立緩沖區(qū)，提高隧道行車對(duì)于突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)能力，降低隧道交通事故和二次事故的發(fā)生率；（3）隧道行車狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知，提升隧道監(jiān)管人員對(duì)于隧道行車狀態(tài)的掌握能力；（4）高速公路隧道基礎(chǔ)設(shè)施的充分利用，提升隧道信息資源的服務(wù)價(jià)值；（5）隧道危險(xiǎn)源預(yù)警算法的引入，提升隧道管理系統(tǒng)預(yù)防事故發(fā)生和應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力；（6）隧道安全聯(lián)動(dòng)服務(wù)模式的完善，及時(shí)提醒行車人員規(guī)范駕駛行為。

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