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沪宁高速公路浓雾的数值模拟研究
摘要
浓雾天气在高速公路行车中会给行车安全带来很大的影响，因此，研究浓雾天气对高速公路的影响对于提高行车安全具有重要意义。本文以沪宁高速公路为对象，采用数值模拟方法，对浓雾下的公路交通流进行了研究，得到了以下结论：（1）浓雾影响下，车辆的速度明显降低，追尾事故的风险增大。（2）视线受限制，严重影响驾驶员的反应时间，建议采用站点实时监测、信息发布系统等手段，提高司机的警觉性和反应能力。（3）合理设置车辆间的距离，避免密集的车流，有利于降低交通事故的发生率。
关键词：浓雾天气；数值模拟；沪宁高速公路；交通安全；车辆间距离；驾驶员反应
1.引言
在浓雾天气下，高速公路交通安全面临着很大的挑战，严重影响着人们的行车安全，增加了交通事故的风险。因此，研究浓雾天气对高速公路交通流的影响对于提高行车安全至关重要。近年来，随着数值模拟方法的逐渐普及，研究浓雾天气对交通流的影响的模拟和预测也日渐成为研究热点。本文将采用数值模拟方法研究浓雾天气对沪宁高速公路交通流的影响，并提出相应的改善措施，为行车安全提供科学依据。
2.浓雾天气对行车安全的影响
2.1速度降低
浓雾天气下，车辆的视线受到严重的限制，导致驾驶员无法观察到前方车辆的情况。为了避免发生事故，驾驶员只能不断减速，并保持较大的行车间距。因此，浓雾天气下，车辆的行驶速度明显降低。研究表明，当能见度降低到100米以下时，车辆的平均速度会降低20%以上。这不仅会使旅途耗时增加，更重要的是增加了追尾事故的风险。
2.2反应时间延长
浓雾天气下，驾驶员的视野受到限制，反应时间也会相应延长。研究表明，当能见度低于50米时，驾驶员的平均反应时间会延长1秒以上。在高速公路行驶过程中，每秒钟的反应时间都会使车辆在道路上行驶20到30米左右，这将极大的增加车辆的安全风险。
2.3增加交通事故风险
浓雾天气严重阻碍了车辆的行驶，给行车安全带来了巨大的影响。特别是在高速公路密集车流的情况下，由于车辆行驶速度缓慢、视线受限等原因，很容易引发交通事故，增加了车辆的安全风险。
3.数值模拟方法的应用
数值模拟方法是研究浓雾天气对交通流影响的有力工具。本文使用VISSIM模拟软件，对沪宁高速公路典型路段进行模拟分析，并针对不同天气条件，对车辆行驶速度、交通流、车辆间距离等参数进行分析。
3.1模型参数设置
本文按照现实情况建立数值模型，采用VISSIM模拟软件，模拟沪宁高速公路5000米长度的道路，为了更符合实际情况设置4车道，以东向匝道为起点，设立30分钟的仿真时段，设置100辆汽车初始位置，车辆行驶速度50km/h，设置保持车距的ACC跟车控制模型，并根据视线距离和车速动态调整刹车反应时间。本文的主要研究变量是车速、车流量、车辆间距离和交通流量。
3.2模拟分析结果
3.2.1不同气象条件下的车速变化
将模型分别设置在晴天、小雾、浓雾三种条件下进行模拟，得到了不同天气条件下的车速变化曲线（图1）。可以看出，浓雾条件下，车辆行驶速度大幅下降。
3.2.2不同气象条件下的车流量变化
将模型分别设置在晴天、小雾、浓雾三种条件下进行模拟，得到了不同天气条件下的车流量变化曲线（图2）。可以看出，浓雾条件下，车流量略有下降，但并没有太大影响。
3.2.3不同气象条件下的车辆间距离变化
将模型分别设置在晴天、小雾、浓雾三种条件下进行模拟，得到了不同天气条件下的车辆间距离变化曲线（图3）。可以看出，浓雾条件下，车辆间距离明显增大。
4.改善措施
根据数值模拟结果，本文提出了一系列改善措施，以减少浓雾天气对高速公路交通安全的影响：
4.1建设浓雾监管体系
以高速公路上的浓雾天气为例，可以通过设置站点实时监测、信息发布系统等手段，及时向驾驶员发布有关浓雾天气的消息，引导驾驶员合理调整车速，保持安全行驶。
4.2防范追尾事故
浓雾天气下，车速明显降低，车辆间距离增大，这容易引发尾随和追尾事故。因此，需要在高速公路上增设应急车道，并采用科学的管理模式和技术手段，加强对车辆的监管和控制。
4.3细化交通指挥措施
浓雾天气时，交通指挥人员需要及时和准确地了解路况、车流量、车速等信息，采用适当的管理措施，疏导车流，保证交通安全，缓解拥堵。
5.结论
本文以沪宁高速公路为研究对象，采用数值模拟方法，对浓雾天气影响下的公路交通流进行了研究。通过模拟分析结果得出：浓雾影响下，车辆的速度明显降低，追尾事故的风险增大，视线受限制，严重影响驾驶员的反应时间。建议采用站点实时监测、信息发布系统等手段，提高司机的警觉性和反应能力，合理设置车辆间的距离，避免密集车流，有利于降低交通事故的发生率。
参考文献
[1]邱振中，陈伟，王洪，陈志平.雾、霾天气下高速公路车辆安全行驶模型研究[C].中国公路学会2018年学术年会暨交通运输行业