交通事故的預防一直是世界各國學者們研究的熱點，我國僅在2003年就發(fā)生交通事故667 507起，造成經(jīng)濟損失高達336 914萬元。IIS正是提供了一套先進的手段和科學的方法，在大范圍內能全方位地控制，有效地進行交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高交通運輸?shù)陌踩?。面對各國IIS技術的發(fā)展和我國的現(xiàn)狀，對與高速公路安全有關的預警系統(tǒng)進行研究，探討基于IIS的高速公路安全預警系統(tǒng)的功能和設計思路，建立健全以電子監(jiān)控、可變信息顯示和現(xiàn)代通信技術為手段的全方位的交通事故預警機制，針對雨、雪、霧、沙塵暴等惡劣天氣對交通安全的危害以及交通路況對交通運行狀態(tài)的影響，不斷完善高速公路交通管理的預警模式，建立以預防和減少交通事故為中心的快速反應機制，防止“二次事故”的發(fā)生，對提高道路安全管理水平，拓展IIS的應用領域都具有十分重要的意義。 1 研究現(xiàn)狀 預警的對象為事前可預測的可能對高速公路安全行車造成影響的不利因素，諸如交通堵塞、重大交通事故、濃霧、雪阻、水毀、地震、火災等。安全預警從技術實現(xiàn)來看涉及先進的交通信息服務系統(tǒng)和先進的交通管理系統(tǒng)，它的服務對象為緊急事件管理系統(tǒng)，緊急事件管理系統(tǒng)因各國的IIS體系設計的差異而有所不同。如美國的緊急事件管理系統(tǒng)是專門對緊急事件進行管理的系統(tǒng)。歐洲的IIS中更多的是將緊急事件的管理融入到先進的交通管理系統(tǒng)和相應的安全控制系統(tǒng)中。日本緊急事態(tài)管理屬于先進的道路交通系統(tǒng)中的一個模塊，根據(jù)多發(fā)地震的實際情況構筑了通過監(jiān)視衛(wèi)星的數(shù)據(jù)和行駛車輛傳來的信息，把握受災時網(wǎng)絡和受災狀況的地理信息系統(tǒng)及緊急救援車輛和緊急修復車輛的線路引導等的多方面的支援系統(tǒng)。根據(jù)調研及查閱大量的相關資料表明,我國目前高速公路還沒有一套完善的安全預警體系，為了改善我國高速公路交通安全預警現(xiàn)狀,縮小與國外高速公路發(fā)達國家之間的差距,應該研究構建適合我國高速公路實際情況的安全預警體系。 2 影響因素 影響預警的因素比較多，而且錯綜復雜，有其系統(tǒng)內部的和外部的，也有自然的和人為的，歸納為以下幾種： （1）自然原因 雪、雨、大霧、沙塵、地震等自然現(xiàn)象會造成潛在的交通隱患，表現(xiàn)為兩個方面：一是大大降低能見度，使駕駛員看不清運行前方和周圍的情況；二是由于道路上雨、雪、霧水與積累的油、泥土混合物使輪胎與路面的附著力減小，從而導致輪胎打滑、制動距離延長、制動跑偏等，交通事故就會更加頻繁。 （2）社會原因 隨著改革的不斷深化，在社會中存在的制度的變遷以及權利、利益在不同主體間的重新分配、轉移，存在的不穩(wěn)定因素。 （3）管理原因 指由于決策不準、管理失控、指揮疏導不利，從而造成區(qū)域性的道路交通擁堵、無序或因沒有及時控制局面而導致這種局面的不斷蔓延。 （4）人為原因 人們的現(xiàn)代道路安全意識是現(xiàn)代化道路交通系統(tǒng)正常運行的前提，人的交通違法行為或者道路交通控制系統(tǒng)的人為破壞都可能引發(fā)交通事故，從而成為預警的原因。 （5）道路和基礎設施原因 如基礎設施建設、道路設計是否合理、道路維修施工等都可能引發(fā)交通事故。 3 預警系統(tǒng)組成 預警系統(tǒng)是IIS中的一部分，它利用現(xiàn)代通信和信息采集技術為緊急救援系統(tǒng)提供對緊急事件進行提前識別、通告、檢測的能力?；舅悸吩谟诶孟冗M的IIS技術，對安全隱患進行及時的預報問題進行研究，并利用系統(tǒng)工程的思想對預警的社會資源和信息采集方式進行分析，根據(jù)一定的理論模型，推理判斷是否會有引發(fā)事故的因素，及時將信息發(fā)布給高速公路服務對象，并啟動緊急救援系統(tǒng)，以防不策。預警系統(tǒng)組成如下。 3．1 信息采集 信息采集方式為建立一個點、線、面相結合的道路交通緊急事件信息搜集網(wǎng)，及時發(fā)現(xiàn)緊急事件現(xiàn)場和加快信息的傳遞。由于緊急事件造成的交通阻塞消散時間與緊急事件的響應時間成指數(shù)關系，所以及時地發(fā)現(xiàn)異常交通現(xiàn)象具有重要的意義。主要采集對象有： 1）車輛檢測分類 由于計算機視覺為交通系統(tǒng)提供了更為直觀方便的分析手段，而且交通環(huán)境中含有大量的信息，用計算機視覺來理解和處理這車輛類型并進行分類。 2） 車流量檢測 交通流量檢測是高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成部分，實時、可靠的基本交通信息是判斷交通狀況的根本依據(jù)，是實現(xiàn)高速公路智能化管理的前提。 3） 速度檢測 車輛行駛速度的快慢直接反映了道路通行能力的高低。速度通常可以分為：地點車速、運行速度、區(qū)間速度、臨界速度、時間平均速度、空間平均速度、自由速度、中位速度、85％位速度、15％位速度、設計速度等。不同的速度概念所應用的領域也不同，如臨界速度反映了道路的最大通行能力，車輛以此速度行駛，道路的通行能力最強；85％位速度通常用于某路段所限制的最高車速；15％位速度通常用于某路段所限制的最低車速。 4） 車輛停車檢測 在高速公路上行駛的車輛難免因為特殊情況（如車輛拋錨）需要緊急停車，由于車輛在高速公路上的行駛速度高，如果司機在緊急停車后處理不當，很有可能造成后面車輛追尾的交通事故。因此應該及時掌握路面車輛的運行情況，發(fā)現(xiàn)車輛異常停靠，應當及時進行救援和處理。 5）車輛超速檢測 近年來，在交通事故總死亡人數(shù)出現(xiàn)小幅下降或波動態(tài)勢的同時，超速行駛肇事導致的死亡人數(shù)卻出現(xiàn)明顯的快速上升趨勢，因此，加強對超速等違法交通行為的監(jiān)督與治理，對于減少交通事故、減輕事故損失、挽救生命具有十分重要的意義。 6） 道路擁擠狀況檢測 當交通需求大于高速公路的最大通行能力或道路上發(fā)生交通事故時，就不可避免的出現(xiàn)交通擁擠，道路擁擠會造成運行成本增大，事故率提高，能源浪費，空氣污染等諸多不利情況。 7）天氣情況檢測 主要包括：風速、風向、氣溫、能見度等。 8）路橋隧檢測 路面積水、積雪、橋梁應力分析、隧道交通參數(shù)等的監(jiān)測。 3．2 信息的傳輸 根據(jù)緊急事件信息的特點與性質，確定信息的傳輸方式，如對于圖像等大數(shù)據(jù)量信息以及采用現(xiàn)有高速公路專用光纜進行傳輸，在不好接入光纜的地點采用GSM/GPRS技術進行通信。 3．3 信息處理 交通控制中心根據(jù)獲得的交通參數(shù)、天氣參數(shù)、路況、橋況以及道路維護情況等依據(jù)合理的分析，確定預警信息的內容、地點以及發(fā)布方式等，是系統(tǒng)的核心，主要包括： 1）預警與事故確認子系統(tǒng) 依靠各種的信號采集設備以及道路維修情況，對交通事件進行預測，除了有利于對事故的預防外,在事故發(fā)生時,也可以通過這些先進的設備配合救援人員在第一時間對事故進行檢測和確認,及時發(fā)布預警信息以防止二次事故的發(fā)生。 2） 定位處理子系統(tǒng) 在接到報警后，系統(tǒng)立即開展工作，協(xié)調各個職能部門進行救助,在急救行動開始之前，獲取盡可能多的信息，根據(jù)報警電話、電子地圖、GIS系統(tǒng)來對事故進行自動定位，為準確實施救助提供第一手資料，如事故地點的確切位置、事故車輛與人員的數(shù)量、附近醫(yī)院的確切位置、最近的消防設施以及其他現(xiàn)場與急救途中可用的設備等，可為成功的施救提供極大的方便。 3）預警信息存儲子系統(tǒng) 建立預警信息數(shù)據(jù)庫，可以在遇到相似事件時完善預警處理措施，為各類緊急事件提供合理的借鑒，為提高道路交通的管理水平提供服務。 3．4 預警信息的發(fā)布 預警信息的發(fā)布分為兩部分，一部分是直接發(fā)布方式，另一部分是間接發(fā)布方式。如天氣信息、交通信息等屬于直接發(fā)布方式，根據(jù)交通參數(shù)確定交通事件以及道路維修信息等是由交通控制中心發(fā)送出來進行顯示屬于間接發(fā)布方式。發(fā)布的形式可以根據(jù)情況采用可變信息情報板、語音等方式。 4 結語 我國的智能交通系統(tǒng)還處于發(fā)展的初級階段，且與道路網(wǎng)的建設同步進行，而道路建設在相當一段時間內是我國交通部門的主要任務，因此應將智能交通系統(tǒng)框架下的預警系統(tǒng)納入基礎建設的內容一并考慮，針對我國高速公路的實際情況，設計一種適合我國高速公路運營實際情況的安全預警系統(tǒng)方案，可以提高我國高速管理的水平，為高速公路安全行車提供保障，具有重大社會效益。