探析基于路況屬性的高速公路應急救援路徑決策

強大軍

高速公路常會發生交通事故，影響車輛的正常通行，對交通造成不利影響。基于此本文簡述了應急調度組織模式，并分析了基于路況屬性的高速公路應急救援路徑的選擇。

在應急救援工作中，如果對救援路徑的選擇不合理，就很可能錯過最佳的救援時間，造成嚴重的后果。在采取應急救援行動時，需要以路況的屬性為基礎，選擇對救援車輛影響最小的路徑，在最短的時間內到達救援現場展開救援。

一、應急調度組織模式

設立高速公路應急調度組織可以使有關部門處理突發事件的效率得到提升，公路應急救援中心主要由5個部門構成，分別為：交警部門、消防部門、施救部門、衛生部門以及環保部門。謝謝通過對高速公路應急救援過程的分析，在救援時間緊迫的條件下，采用適宜的救援路徑能夠讓救援車輛以最短的時間到達救援現場，應急調度的組織模式如圖1所示。

建立應急救援調度的目的是開展有計劃的應急救援，當應急救援人員沒有趕到現場時，需要把應急響應步驟作為應急救援行動的支持，應急救援對隊伍聽從救援指揮中心的指派。應急救援活動中，高速公路的實際路況是救援路徑選擇的基礎，一般來說，高速公路的屬性主要分為兩大類，一類是動態的路況屬性，另一類是靜態的路況屬性。

二、高速公路應急救援路徑選擇

（一）路況屬性

通常情況下，選擇高速公路應急救援的最佳路徑是一個較為復雜的過程，這是因為影響路徑的因素較多，如車流量、限高、限重等都會對救援路徑的選擇造成影響。高速公路應急救援路徑的選擇需要保證救援人員以最短的時間到達救援現場。影響高速公路救援所需的時間的因素主要有三個，分別為車輛行駛的平均速度、時段內的交通量以及救援路徑的距離。1.車輛行駛的平均速度：路段內車輛行駛的平均速度越快則證明到達救援現場所需的時間短，平均速度慢則意味著到達救援現場所需的時間比較長。2.時段內的交通量，交通量的大小與救援時間呈正比，交通量越大救援時間越長。3.路徑距離，距離越遠救援所需的時間越長。

在實際救援的過程中，首先可以根據《時間點 點時間》概念，計算在一定時間內可以到達哪些救援點，到達某個點需要多少時間。然后計算救援路段車輛的平均行駛速度，這就需要從收費數據庫中提取高速路上車輛的信息，借助SQL Server2012把各車輛進、出站口的時間、距離以及車型等信息建立起一個新的數據庫，分析在不同路段各個車型在不同時段下的交通量，進而計算出車輛的平均速度，有效提高救援的工作效率。

（二）無量綱處理

路況屬性展示了不同因素對應急救援車輛產生的影響，比如說路徑距離在空間的角度上描述了對救援車輛的影響，車輛的平均行駛速度是從時間上對救援車輛的影響進行描述的。為更好的制定出科學的救援路徑，需要整合不同量綱的屬性，體現其規范性的特點，得到的目標函數為：，其中Xi代表規范化結果，ui代表權重，i表示高速公路的屬性。車輛行駛的平均速度越快X1i越小，交通量越小對應的X2i越小，路徑距離越短對應的X3i越小。

（三）加權處理

設計指標因子是道路屬性加權的關鍵，按照圖2比較隸屬度的原則，可以得到相對隸屬度矩陣，目標屬性的權重需要計算特征向量ui以及矩陣的最大特征。

高速公路各個屬性之間的隸屬度矩陣如下所示：，根據矩陣計算出最大特征的值為=3.0183，高速公路隸屬度權重的值為ui=（0.1722 0.3943 0.9027）T。

三、實例分析

假設某高速路段在13：00發生交通事故，事故現場與高速公路的關系如圖3所示，共設計了4條救援路徑，分別為：（1）1→2→S，（2）5→4→S，（3）8→7→6→S，（4）9→7→6→S。

在聯網數據庫中采集每個路徑路況的詳細信息，同時將收費數據庫錄入的各車輛臨近兩個站點的進站時間、出站時間以及車輛的行駛距離字段進行提取，提取時使用SQA Server2012進行提取工作，借助Trans CAD進行流量的分配提取，計算出常態情況下，路段交通量的大小以及車輛行駛的平均速度，進一步計算得出路況屬性的測算值，具體見表1。

把數據帶入到公式中進行計算可以得出，在這4條應急救援路路徑中，救援路徑3結果最好，在救援過程中所需的救援時間最短，路徑1是第二個理想的救援路徑。對比路徑1與路徑3，雖然路徑3的路徑距離較大，但是路徑3中車輛行駛的平均速度較快，常態情況下交通量的數值比較小，因而對救援車輛的影響也比較小，由此可以看出路徑最短的方案并不是救援的最佳路徑，救援路徑的選擇需要綜合考慮高速公路的路況屬性。路徑2內車輛行駛的平均速度雖然最大，但是它的車流量也大，路徑距離比較遠，所以路徑2不是最佳的應急救援路徑。路徑4與3相比，路徑4的救援距離較遠，車輛行駛的速度慢，需要的救援時間較長，也不宜采用。當存在兩個方案測算結果差距不大時，可以根據高速公路的路面情況或是施工情況選擇合適的救援路徑。

四、結語

綜上所述，高速公路應急救援路徑的選擇需要以高速公路的屬性為基礎，進行全面的分析，保證救援的及時性。在測算結果相差不大無法取舍路徑的情況下，可以按照路面的養護情況挑選最佳的高速公路應急救援路徑，保證應急救援工作的有效性。（作者單位：江蘇揚子大橋股份有限公司錫張高速管理中心）