摘要：该文在总结公路雾区预警系统的组成和运行过程的基础上，通过对美国犹他州和田纳西州雾区预警系统的建设原因、系统组成、运行效果以及存在问题的分析，从规划层面、实施层面和研究优化层面总结了美国雾区预警系统建设发展对我国的启示，以期为我国公路雾区预警系统的建设和发展提供参考。
近年来，我国发生了多起由雾引起的特大交通事故。经调研发现，雾区交通事故主要发生在雾的初降时期，尤其是由辐射引起的团雾，更是如此。主要原因是驾驶员对雾的严重程度估计不足，车辆速度过快、车间距保持不够引起的。如果驾驶员对雾况有充分的了解，而且明确知晓需要安全行驶的车速和所要保持的车间距，那么事故发生的概率会明显降低，这也就是我们要在公路雾区设置预警系统的原因。
美国在20世纪90年代初就开始在雾区路段建设雾区预警系统，经过多年的发展，已经积累了丰富的雾区预警系统建设和管理经验。国内虽然在2000年后开始在京珠北、四小等高速公路上设置了雾区监控系统，但是要将其普及应用以解决雾区路段的安全问题还有很长的路要走。美国雾区预警系统建设发展的经验对我国公路雾区的安全管理具有借鉴意义。
1 公路雾区预警系统简述
雾区预警系统的设置目的：能够对雾区路段的雾情做到及时判别、预警；通过系统警告，使驾驶员及时了解前方道路的雾况信息；并通过诱导和限制车速等控制手段保障雾天行车安全。
公路雾区预警系统通常由以下几个单元组成：
(1)信息采集单元：对于雾况以及交通状况进行实时监测，作为选择具体控制策略的依据。信息采集设备包括能见度仪、车辆检测器、闭路电视等。
(2)信息发布单元：将监控策略转化为具体的警示、控制指令，通过外场设备发布给驾驶员；信息发布设备有可变情报板、可变限速标志、无线广播等。
(3)诱导单元：使用穿透力较强的雾灯标识道路的轮廓线，为驾驶员指示前进的方向；诱导设备通常为主动发光设施，比如雾灯。
(4)系统支持单元：包括控制单元、传输单元、供配电单元、信息处理单元。
公路雾区预警系统的工作流程：系统自动接收检测器的检测数据，并将检测数据与预定的判定条件比较，以确定是否有雾；在确定有雾的情况下调用预定指标库，通过将检测数据与预定指标库比较，确定出检测指标的控制级别；最后，再根据指标控制级别从预定策略库中调用对应的控制策略；所推荐的控制策略需要由监控管理人员确定是否执行，具体流程见图1。
2 美国雾区预警系统建设发展实例
美国道路气象信息研究工作开展得较早，1993年就发布了道路气象信息系统研究报告和实践报告，美国构建的道路气象信息系统涵盖了风、雨、雪、冰、雾等恶劣天气的预警工作。雾区预警系统是作为道路气象信息系统的一部分建设发展起来的。
鉴于雾对交通的影响极大，美国对雾区交通行驶安全和畅通十分关注，其中，对高速公路的雾区安全服务更提出了具体要求。NTSB(美国运输安全理事会)明确要求雾区高速公路应具备以下控制措施：对交通流和雾的分布进行及时检测，在雾区范围内降低并保持车速，努力降低不同车辆之间的速度差异，使用公共信息和教育等手段让机动车驾驶员能够了解雾区行车的各种控制措施。
为了保证公路雾区路段的安全畅通，美国多个州在雾区路段建立了雾区预警系统，下面以犹他州、田纳西州为例对美国雾区预警系统的建设发展进行简要介绍。
2．1犹他州雾区预警系统
系统安装地点：州际215号公路上一条3 km长的跨河桥上。
系统安装原因：该路段多雾且交通量大，曾发生多起与雾有关的车辆碰撞事故，其中包括1988年发生的66辆车和1991年10辆车碰撞的事故，造成多人死亡。
系统安装目的：通过告知驾驶员安全行驶车速，促使车辆速度统一，减小车辆间速度差。
系统组成：设置了4个前向式能见度仪和6个车速检测断面。能见度仪实时采集能见度数据，车辆检测器记录车辆速度和车道编号。这些数据通过高频无线通信设备传至监控中心计算机系统。计算机系统根据能见度数据确定相应最大建议车速，并根据实际检测到的车速发布预警信息。
系统运行：计算机系统将能见度值、车辆速度、车辆类型等数据用加权平均法计算，识别潜在的危险。当能见度降到250 m的时候，计算机系统自动在可变情报板上显示雾警告信息。当能见度值小于200 m的时候，计算机根据停车视距，计算安全行驶速度，并在可变情报板上显示。
运营效果：实践结果表明，公路雾区预警系统设置之后，雾天谨慎行驶的驾驶员提高了行驶速度，平均车速为86．8～99．7 km／h时，车速增加了15％；平均车速为15．3～11．9 km／h时，车速增加了22％，但车速变化幅度减小了，保证了交通流的稳定。
系统建设过程：1993年，应美国联邦政府的要求，研究人员开始构建雾区预警系统的原型，1994年开始在州际215号公路雾多发段设计和安装雾区预警系统。1995～1996年的冬天，雾区预警系统开始收集能见度数据，但可变情报板还没有投入使用，1997年末，监控中心通信设备在安装、校准和组合之后，可变情报板标定和验证工作在犹他州公路巡逻部门帮助下展开。整个系统于1999～2000年冬天正式运行，并开始收集车辆速度数据、车辆类型数据、能见度数据并显示建议和管理信息。运输部和犹他州大学一起对这个预警系统进行了评价，犹他州大学从一天内的时间段分布、车道分布、方向分布车辆类型、能见度等方面分析了一年四季的交通流的速度情况，给出了积极的评价，在此基础上，建议将预警系统与交通管理系统融合在一起。运输部计划加强该预警系统，这其中包括使用环境检测站来探测气象和路面条件，提高可变情报板等级，用光纤传输系统替换现有的无线传输系统等。
2．2 田纳西州雾区预警系统
系统安装地点：田纳西州东南部一条30．6 km长的州际公路上。
系统安装原因：该路段在1990年11月11日发生99辆车相撞、42人受伤、12人死亡的重大交通事故。系统组成：预警系统覆盖了30．6 km长的路段，设置了2个环境检测站、8套前向散射能见度仪和44个车辆检测装置，还有2个高速公路广播站、10个动态情报板和10个限速标志，以及控制中心和决策支持系统，利用光纤作为传感器数据传输媒介。驾驶者可以通过6块闪动的静态标志，2套公路广播发射系统，10套动态可变限速标志获得主要道路条件信息。在必要的情况下，关闭通往受雾影响路段的互通立交入口。
