服务于快速路设计的冰雪影响程度预测模型研究

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1、144科技研究城市道桥与防洪2016年01月第01期DOI：10．16799／j．cnki．csdqyfh．2016．01．042服务于快速路设计的冰雪影响程度预测模型研究练象平，狄升贯(天津市市政工程设计研究院，天津市300074)摘要：该研究的任务是开发一个冰雪影响程度预测模型，计算一次降雪对道路交通的影响程度，综合考虑城市的气候条件、冰雪维护能力，针对现有快速路设计标准的不足，提出城市冰雪影响等级的划分方法，为冰雪条件下城市快速路设计优化提供基础。模型的建立需要3个步骤，首先，分析决定冰雪影响程度的6个因素；其次，

2、使用多重回归模型建立一个值在0和1之间的冰雪影响程度模型；最后，模型根据冬季养护人员对冰雪影响程度的评分对模型进行修正，以产生合理客观的冰雪影响程度模型。关键词：交通工程；冰雪影响程度；预测模型；城市快速路；除雪能力中图分类号：u491文献标志码：A文章编号：1009—7716(2016)01—0144-05也多集中于综合灾害风险或突发性天气灾害事件0引言的评估，如对北京冰雹、暴雨积涝和雷电的安全风各地降雪情况不同，对城市道路的影响也有险评估，而对冰雪灾害的城市安全影响评估研不同，单纯以降雪等级来划分城市降雪等级是不究很

3、少。合理的，城市降雪等级应该由降雪等级以及降雪1．2国外研究现状时间还有除雪能力共同决定。例如：在东北与南方在本文中，冰雪影响程度的模型是基于Nixon地区，均会出现4种降雪等级(小雪、中雪、大雪、和Stowe开发的冰雪影响模型l9l，并进行了修正。暴雪)，然而东北因为气温较低以及降雪时间长，FHWA手册中对冰雪影响因素进行了描述【l。1。这些其冰雪的影响程度要远大于浙江，因此，为了更准费用非常的巨大以至于许多交通机构开始关注冰确地划分冰雪影响区域，需要从历史降雪数据分雪养护的研究。尽管如此，冬季维护活动的评估方析不同地

4、区在冬季的日平均降雪量，以此反映不法通常是主观的，这种方法测量不精确，这个缺点同地区冰雪影响的差异。导致了任何形式的成本控制方法均难以实施。任何对冬季维护成本的控制都需要考虑安全和环境1冰雪影响程度研究现状问题。因此，在这种情况下，有必要制定了一系列1．1国内研究现状的量化措施，以及如何评估维护的有效性及实用2008年我国南方发生罕见的低温雨雪冰冻灾性，以满足广泛的需求”。现有的冰雪影响预测是害后I，冰雪灾害的社会综合影响研究开始受重视。根据气候和季节条件来判断的。一个典型的冰雪影万素琴等分别利用气象要素和灾情资料构建的

5、响程度指标以气温、降雪量和形成雾天的频率作为综合指数来评估2008年冰雪灾害，陈正洪等_3_则参数，并根据这些参数为整个冬季的冰雪严重程度以社会媒体信息反映的社会应急响应程度来评估打分。Decker[”I修正了这一传统的计算方法，并制冰雪灾害。近年来不少学者开展了冰雪灾害的行定了一个新的冰雪影响程度计算模型，模型考虑业评估研究，如冰雪灾害对安全行车最高车速l4l的了每日的新降雪量。影响评估。这些研究关注致灾因子——低温雨雪为了完成一项冰雪影响程度的估计，需要考过程本身的影响和分析，而对造成冰雪灾害的其虑天气状况、道路信息

6、以及政府对冬季维护的资他因素研究相对较少，城市气象灾害方面的研究金投入。尤为重要的是，维护T作的资金投入很大程度上取决于降雪的严重程度。因此，有必要对冰雪影响程度进行量化。收稿日期：2015-07—15作者简介：练象平(1978一)，男，福建武平人，高级工程师，从事路桥工程设计工作。2016年01月第01期城市道桥与防洪科技研究145就更加明显。但是在对冰雪影响程度等级进行定2冰雪影响程度模型量研究时，若考虑的冰雪影响程度因素越多，所需2．1冰雪影响程度影响因素分析试验观测的数据就愈多，建模就越复杂，处理时困冰雪天气极大

7、困扰寒冷地区城市快速路的通难就愈大。行，对快速路交通安全以及运行效率造成严重影实际上，所有的这些冰雪影响程度的影响因响。本文利用气象数据(大气温度、降雪量等)，分析子之间并非是相互独立的，为了简化建模过程，选某一地区的日平均降雪量以及建立冰雪影响程度定日降雪量、气温及除雪速度作为冰雪影响程度的计算方法，综合考虑降雪情况以及除雪能力，将的主要判别因素。这是因为，降雪量与气温决定着我国分为冰雪影响程度不同的多个区域。降雪对路面条件，也决定着驾驶员的驾驶行为和能见度，快速路的影响程度与多种因素有关。是决定冰雪影响程度的主要因素

8、。(1)降雪量2．2模型建立快速路上积雪量的多少直接影响快速路的通该评价指标计算公式是基于Boselly等在1993畅性。此外，降雪后，路面的积雪以及结冰状况会年建立的风暴影响程度SSI指标公式。该公式基本改变道路环境，如路面积雪、形成冰水混合物，甚形式如下：至结冰。在冰雪路面上，轮胎与路面的附着摩擦系nSSI=(S