高速公路上車輛行駛速度較快，如果有車輛逆行，一旦發(fā)生正面碰撞事故，人員死亡概率較高。逆行交通事故產(chǎn)生的原因是什么？如何對(duì)已進(jìn)入高速公路的逆行車輛進(jìn)行管理以防控逆行交通事故呢？今天交通言究社為大家推薦美國(guó)奧本大學(xué)土木工程系教授、博士研究生導(dǎo)師周華國(guó)在“江西智能交通論壇(第五期)”上介紹的關(guān)于智能交通系統(tǒng)在美國(guó)高速公路逆行交通事故防控中的應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容。
美國(guó)高速公路逆行交通事故的原因
因美國(guó)的大部分高速公路在出入口沒(méi)有收費(fèi)站，駕駛?cè)艘滓蚺袛噱e(cuò)誤而逆向行駛，引發(fā)交通事故。美國(guó)高速公路車輛行駛速度通常為70英里/小時(shí)(112.65km/h)以上，如果車輛逆行，一旦發(fā)生正面碰撞事故，人員死亡概率較高。2004年-2011年，美國(guó)每年約359人在逆行交通事故中喪生，逆行交通事故的平均死亡率為1.34人/起，高于交通事故平均死亡率1.10人/起。因此，深入研究逆向行駛誘發(fā)交通事故的機(jī)理，并制定有效的防控措施是很有必要的。
通過(guò)對(duì)重大逆行交通事故進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，逆行交通事故的原因包括：
◆危險(xiǎn)駕駛(Impaired Driving: Operating a vehicle while affected by alcohol, legal or illegal drugs.)。60%以上的逆行交通事故是由危險(xiǎn)駕駛導(dǎo)致的，其中醉駕占50%以上；
◆防控逆行的交通標(biāo)志(如指示牌等)安裝位置、角度及大小不規(guī)范；
◆缺乏道路指示標(biāo)線；
◆道路幾何設(shè)計(jì)不當(dāng)。
美國(guó)高速公路逆行交通事故防控措施
近十年來(lái)，美國(guó)許多州對(duì)逆行交通事故的成因和對(duì)策進(jìn)行了綜合研究，有些州的交通廳和收費(fèi)公路管理部門采取了一些措施來(lái)防控逆行交通事故，主要包括：交通工程措施和應(yīng)用智能交通系統(tǒng)(ITS)。
1、防控逆行的交通工程措施
逆行交通事故防控的工程措施包括：改變與防控逆行相關(guān)的交通標(biāo)志的大小、位置及角度；合理使用路面標(biāo)線；實(shí)施適當(dāng)?shù)膸缀卧O(shè)計(jì)，如凸起安全島、構(gòu)建渠化島、控制交叉口轉(zhuǎn)彎半徑。
根據(jù)各州的逆行防控實(shí)踐，紅色矩形快速閃爍信標(biāo)(RRFB)和Wigwag閃爍信標(biāo)等檢測(cè)觸發(fā)的“逆行”信標(biāo)均可有效減少高速公路出口匝道上的逆行事件。
圖 1：紅色矩形快速閃爍信標(biāo)(RRFB)
加裝LED燈的“逆行”標(biāo)志和加裝快速閃爍燈塊(RFB)的“逆行”(WRONG WAY)標(biāo)志，也能有效減少逆行的發(fā)生。根據(jù)德克薩斯州交通廳2013年的報(bào)告，將閃爍的LED燈與“禁止進(jìn)入”和“逆行”指示牌結(jié)合后，當(dāng)?shù)氐哪嫘惺鹿暑l率降低了30%。
圖2：加裝LED燈的“逆行”標(biāo)志
2、應(yīng)用智能交通系統(tǒng)防控逆行交通事故
隨著智能交通技術(shù)的發(fā)展，智能交通系統(tǒng)也被用于逆行交通事故防控。通常，通過(guò)智能交通系統(tǒng)防控逆行交通事故的過(guò)程可分為三步：
◆檢測(cè)。檢測(cè)的技術(shù)很多，如電感環(huán)路檢測(cè)器(ILD)、視頻圖像處理(VIP)系統(tǒng)、基于微波雷達(dá)的交通檢測(cè)系統(tǒng)、紅外探測(cè)系統(tǒng)。選取合適的檢測(cè)技術(shù)對(duì)于檢測(cè)是否準(zhǔn)確很關(guān)鍵，應(yīng)選擇檢測(cè)準(zhǔn)確性高的檢測(cè)技術(shù)。目前，視頻檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)準(zhǔn)確性可達(dá)到94%以上。
◆警示。通過(guò)路面警示燈、閃爍的逆行標(biāo)志、警告燈和動(dòng)態(tài)信息標(biāo)志(DMS)警示逆行車輛駕駛?cè)?，并通知正向行駛的車輛駕駛?cè)似淝胺接心嫘惺录?/span>
◆攔截。通知巡邏單位、交通管理中心(TMC)或其他調(diào)度中心，攔截逆行車輛。
但是，用于城市和鄉(xiāng)村地區(qū)的逆行檢測(cè)和警示系統(tǒng)有所不同，因?yàn)猷l(xiāng)村沒(méi)有指揮中心，系統(tǒng)僅限于警示逆行車輛駕駛?cè)?。城市中設(shè)有指揮中心，因此，可以通知執(zhí)法人員攔截逆行車輛、通過(guò)動(dòng)態(tài)信號(hào)牌通知正常行駛車輛注意避讓；交警可以較快速地到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，在事故發(fā)生前對(duì)逆行車輛進(jìn)行攔截。
圖3：城市和鄉(xiāng)村地區(qū)的逆行檢測(cè)和警示系統(tǒng)功能示意圖
智能交通系統(tǒng)防控逆行事故應(yīng)用實(shí)例
目前，美國(guó)多個(gè)州已經(jīng)采用智能交通系統(tǒng)防控逆行交通事故，取得了一定成效，應(yīng)用比較廣泛的是逆行檢測(cè)系統(tǒng)、逆行預(yù)警系統(tǒng)和熱檢測(cè)系統(tǒng)。
1、逆行檢測(cè)系統(tǒng)
逆行檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理是：路面上的逆行傳感器檢測(cè)到逆行事件后，向交控中心發(fā)出警報(bào)；交控中心的調(diào)度員接到警報(bào)后，使用基于GIS的地圖定位逆行車輛的位置和方向，并通過(guò)在該位置附近的監(jiān)控相機(jī)驗(yàn)證逆行駕駛事件；確證后，調(diào)度員將事件位置報(bào)告到距離現(xiàn)場(chǎng)最近的執(zhí)法單位，攔截逆行車輛；同時(shí)，附近的動(dòng)態(tài)路況信息牌更新相應(yīng)預(yù)警消息，提醒附近車輛注意避讓。
地處休士頓的哈里斯縣收費(fèi)公路管理局(Harris County Toll Road Authority，HCTRA)于2008年投入使用該逆行檢測(cè)系統(tǒng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，累計(jì)檢測(cè)到30起逆行交通事件，成功攔截了19輛逆行車輛。
圖4：逆行檢測(cè)系統(tǒng)安裝情況
加利福尼亞州交通廳在薩克拉門托和圣地亞哥地區(qū)使用了基于雙雷達(dá)探測(cè)的逆行檢測(cè)系統(tǒng)。佛羅里達(dá)州交通廳使用了基于雷達(dá)和攝像機(jī)的逆行檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)檢測(cè)到逆行車輛時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)閃爍的信標(biāo)來(lái)警示駕駛?cè)?，并向?zhí)法部門發(fā)出信息。
2、逆行預(yù)警系統(tǒng)
紐約州高速公路管理局(New York State Thruway Administration)在布法羅市I-190州際高速公路9號(hào)出口匝道處布設(shè)了基于ITS的逆行警示系統(tǒng)，系統(tǒng)由多普勒雷達(dá)探測(cè)、動(dòng)態(tài)路況信息牌組成，可以警示逆行車輛駕駛?cè)恕?/span>
多普勒雷達(dá)可對(duì)特殊的位置制定特殊的逆行檢測(cè)方法；調(diào)節(jié)靈敏度和覆蓋范圍；安裝在路邊就可以進(jìn)行探測(cè)，避免切入路面。
圖5：多普勒雷達(dá)
動(dòng)態(tài)LED路況信息牌可顯示不同顏色、文字和形狀，能調(diào)節(jié)亮度，當(dāng)檢測(cè)到逆行車輛后就被激活，同樣也不需要切入路面。探測(cè)到車輛逆行后，第一塊LED信息牌提示逆行車輛駕駛?cè)塑囕v正在逆行，第二塊提示駛離當(dāng)前道路，第三塊提示停車。
圖6：動(dòng)態(tài)路況信息牌
3、熱檢測(cè)系統(tǒng)
2018年，亞利桑那州交通廳在鳳凰城I-17州際公路布設(shè)了熱檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由90個(gè)安裝主干道和出口匝道上的熱檢測(cè)攝像機(jī)組成，這些攝像機(jī)的檢測(cè)精度高達(dá)99%，但在惡劣天氣條件下的誤報(bào)率較高。根據(jù)亞利桑那州交通廳2018年的報(bào)告，安裝以來(lái)，該系統(tǒng)共檢測(cè)到15起逆行交通事件。
該系統(tǒng)工作原理為：出口匝道上的熱檢測(cè)攝像機(jī)檢測(cè)到車輛誤駛?cè)牒?，LED紅閃提醒逆行車輛駕駛?cè)?，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)通知執(zhí)法部門；如果逆行車輛繼續(xù)駛?cè)胫鞲傻?，被后續(xù)熱檢測(cè)攝像機(jī)探測(cè)后，道路上的綠色動(dòng)態(tài)路況信息牌瞬時(shí)更新消息，通知正常行駛的車輛前方有車輛逆行，注意避讓；入口匝道的紅綠燈變?yōu)榧t燈，禁止車輛駛?cè)胫鞲傻溃悦獍l(fā)生碰撞事故。
圖7：熱檢測(cè)系統(tǒng)工作原理示意圖
目前，智能交通系統(tǒng)在逆行交通事故防控中的應(yīng)用還處于探索階段，隨著交通新技術(shù)，如自動(dòng)駕駛技術(shù)、無(wú)人機(jī)、先進(jìn)智能交通系統(tǒng)的迅速發(fā)展，可以預(yù)計(jì)智能交通系統(tǒng)將在逆行交通事故防控方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
美國(guó)高速公路逆行交通事故的原因
因美國(guó)的大部分高速公路在出入口沒(méi)有收費(fèi)站，駕駛?cè)艘滓蚺袛噱e(cuò)誤而逆向行駛，引發(fā)交通事故。美國(guó)高速公路車輛行駛速度通常為70英里/小時(shí)(112.65km/h)以上，如果車輛逆行，一旦發(fā)生正面碰撞事故，人員死亡概率較高。2004年-2011年，美國(guó)每年約359人在逆行交通事故中喪生，逆行交通事故的平均死亡率為1.34人/起，高于交通事故平均死亡率1.10人/起。因此，深入研究逆向行駛誘發(fā)交通事故的機(jī)理，并制定有效的防控措施是很有必要的。
通過(guò)對(duì)重大逆行交通事故進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，逆行交通事故的原因包括：
◆危險(xiǎn)駕駛(Impaired Driving: Operating a vehicle while affected by alcohol, legal or illegal drugs.)。60%以上的逆行交通事故是由危險(xiǎn)駕駛導(dǎo)致的，其中醉駕占50%以上；
◆防控逆行的交通標(biāo)志(如指示牌等)安裝位置、角度及大小不規(guī)范；
◆缺乏道路指示標(biāo)線；
◆道路幾何設(shè)計(jì)不當(dāng)。
美國(guó)高速公路逆行交通事故防控措施
近十年來(lái)，美國(guó)許多州對(duì)逆行交通事故的成因和對(duì)策進(jìn)行了綜合研究，有些州的交通廳和收費(fèi)公路管理部門采取了一些措施來(lái)防控逆行交通事故，主要包括：交通工程措施和應(yīng)用智能交通系統(tǒng)(ITS)。
1、防控逆行的交通工程措施
逆行交通事故防控的工程措施包括：改變與防控逆行相關(guān)的交通標(biāo)志的大小、位置及角度；合理使用路面標(biāo)線；實(shí)施適當(dāng)?shù)膸缀卧O(shè)計(jì)，如凸起安全島、構(gòu)建渠化島、控制交叉口轉(zhuǎn)彎半徑。
根據(jù)各州的逆行防控實(shí)踐，紅色矩形快速閃爍信標(biāo)(RRFB)和Wigwag閃爍信標(biāo)等檢測(cè)觸發(fā)的“逆行”信標(biāo)均可有效減少高速公路出口匝道上的逆行事件。
圖 1：紅色矩形快速閃爍信標(biāo)(RRFB)
加裝LED燈的“逆行”標(biāo)志和加裝快速閃爍燈塊(RFB)的“逆行”(WRONG WAY)標(biāo)志，也能有效減少逆行的發(fā)生。根據(jù)德克薩斯州交通廳2013年的報(bào)告，將閃爍的LED燈與“禁止進(jìn)入”和“逆行”指示牌結(jié)合后，當(dāng)?shù)氐哪嫘惺鹿暑l率降低了30%。
圖2：加裝LED燈的“逆行”標(biāo)志
2、應(yīng)用智能交通系統(tǒng)防控逆行交通事故
隨著智能交通技術(shù)的發(fā)展，智能交通系統(tǒng)也被用于逆行交通事故防控。通常，通過(guò)智能交通系統(tǒng)防控逆行交通事故的過(guò)程可分為三步：
◆檢測(cè)。檢測(cè)的技術(shù)很多，如電感環(huán)路檢測(cè)器(ILD)、視頻圖像處理(VIP)系統(tǒng)、基于微波雷達(dá)的交通檢測(cè)系統(tǒng)、紅外探測(cè)系統(tǒng)。選取合適的檢測(cè)技術(shù)對(duì)于檢測(cè)是否準(zhǔn)確很關(guān)鍵，應(yīng)選擇檢測(cè)準(zhǔn)確性高的檢測(cè)技術(shù)。目前，視頻檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)準(zhǔn)確性可達(dá)到94%以上。
◆警示。通過(guò)路面警示燈、閃爍的逆行標(biāo)志、警告燈和動(dòng)態(tài)信息標(biāo)志(DMS)警示逆行車輛駕駛?cè)?，并通知正向行駛的車輛駕駛?cè)似淝胺接心嫘惺录?/span>
◆攔截。通知巡邏單位、交通管理中心(TMC)或其他調(diào)度中心，攔截逆行車輛。
但是，用于城市和鄉(xiāng)村地區(qū)的逆行檢測(cè)和警示系統(tǒng)有所不同，因?yàn)猷l(xiāng)村沒(méi)有指揮中心，系統(tǒng)僅限于警示逆行車輛駕駛?cè)?。城市中設(shè)有指揮中心，因此，可以通知執(zhí)法人員攔截逆行車輛、通過(guò)動(dòng)態(tài)信號(hào)牌通知正常行駛車輛注意避讓；交警可以較快速地到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，在事故發(fā)生前對(duì)逆行車輛進(jìn)行攔截。
圖3：城市和鄉(xiāng)村地區(qū)的逆行檢測(cè)和警示系統(tǒng)功能示意圖
智能交通系統(tǒng)防控逆行事故應(yīng)用實(shí)例
目前，美國(guó)多個(gè)州已經(jīng)采用智能交通系統(tǒng)防控逆行交通事故，取得了一定成效，應(yīng)用比較廣泛的是逆行檢測(cè)系統(tǒng)、逆行預(yù)警系統(tǒng)和熱檢測(cè)系統(tǒng)。
1、逆行檢測(cè)系統(tǒng)
逆行檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理是：路面上的逆行傳感器檢測(cè)到逆行事件后，向交控中心發(fā)出警報(bào)；交控中心的調(diào)度員接到警報(bào)后，使用基于GIS的地圖定位逆行車輛的位置和方向，并通過(guò)在該位置附近的監(jiān)控相機(jī)驗(yàn)證逆行駕駛事件；確證后，調(diào)度員將事件位置報(bào)告到距離現(xiàn)場(chǎng)最近的執(zhí)法單位，攔截逆行車輛；同時(shí)，附近的動(dòng)態(tài)路況信息牌更新相應(yīng)預(yù)警消息，提醒附近車輛注意避讓。
地處休士頓的哈里斯縣收費(fèi)公路管理局(Harris County Toll Road Authority，HCTRA)于2008年投入使用該逆行檢測(cè)系統(tǒng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，累計(jì)檢測(cè)到30起逆行交通事件，成功攔截了19輛逆行車輛。
圖4：逆行檢測(cè)系統(tǒng)安裝情況
加利福尼亞州交通廳在薩克拉門托和圣地亞哥地區(qū)使用了基于雙雷達(dá)探測(cè)的逆行檢測(cè)系統(tǒng)。佛羅里達(dá)州交通廳使用了基于雷達(dá)和攝像機(jī)的逆行檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)檢測(cè)到逆行車輛時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)閃爍的信標(biāo)來(lái)警示駕駛?cè)?，并向?zhí)法部門發(fā)出信息。
2、逆行預(yù)警系統(tǒng)
紐約州高速公路管理局(New York State Thruway Administration)在布法羅市I-190州際高速公路9號(hào)出口匝道處布設(shè)了基于ITS的逆行警示系統(tǒng)，系統(tǒng)由多普勒雷達(dá)探測(cè)、動(dòng)態(tài)路況信息牌組成，可以警示逆行車輛駕駛?cè)恕?/span>
多普勒雷達(dá)可對(duì)特殊的位置制定特殊的逆行檢測(cè)方法；調(diào)節(jié)靈敏度和覆蓋范圍；安裝在路邊就可以進(jìn)行探測(cè)，避免切入路面。
圖5：多普勒雷達(dá)
動(dòng)態(tài)LED路況信息牌可顯示不同顏色、文字和形狀，能調(diào)節(jié)亮度，當(dāng)檢測(cè)到逆行車輛后就被激活，同樣也不需要切入路面。探測(cè)到車輛逆行后，第一塊LED信息牌提示逆行車輛駕駛?cè)塑囕v正在逆行，第二塊提示駛離當(dāng)前道路，第三塊提示停車。
圖6：動(dòng)態(tài)路況信息牌
3、熱檢測(cè)系統(tǒng)
2018年，亞利桑那州交通廳在鳳凰城I-17州際公路布設(shè)了熱檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由90個(gè)安裝主干道和出口匝道上的熱檢測(cè)攝像機(jī)組成，這些攝像機(jī)的檢測(cè)精度高達(dá)99%，但在惡劣天氣條件下的誤報(bào)率較高。根據(jù)亞利桑那州交通廳2018年的報(bào)告，安裝以來(lái)，該系統(tǒng)共檢測(cè)到15起逆行交通事件。
該系統(tǒng)工作原理為：出口匝道上的熱檢測(cè)攝像機(jī)檢測(cè)到車輛誤駛?cè)牒?，LED紅閃提醒逆行車輛駕駛?cè)?，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)通知執(zhí)法部門；如果逆行車輛繼續(xù)駛?cè)胫鞲傻?，被后續(xù)熱檢測(cè)攝像機(jī)探測(cè)后，道路上的綠色動(dòng)態(tài)路況信息牌瞬時(shí)更新消息，通知正常行駛的車輛前方有車輛逆行，注意避讓；入口匝道的紅綠燈變?yōu)榧t燈，禁止車輛駛?cè)胫鞲傻溃悦獍l(fā)生碰撞事故。
圖7：熱檢測(cè)系統(tǒng)工作原理示意圖
目前，智能交通系統(tǒng)在逆行交通事故防控中的應(yīng)用還處于探索階段，隨著交通新技術(shù)，如自動(dòng)駕駛技術(shù)、無(wú)人機(jī)、先進(jìn)智能交通系統(tǒng)的迅速發(fā)展，可以預(yù)計(jì)智能交通系統(tǒng)將在逆行交通事故防控方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
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