1.1研究目的及意义

自改革开放近40年来，我国高速公路建设取得了飞速发展，从八十年代末的零起步到目前拥有总里程13万多公里，居世界第一位。高速公路建设技术的进步，却并没有降低高速公路事故率。高速公路事故致因多种多样，“团雾”是重要的诱因之一，其导致的高速公路事故给人民的生命财产安全造成了巨大损失。因此研究团雾对高速公路行车安全的影响机理以及开发一套适用于团雾的智能行车引导系统迫在眉睫。

团雾是受局部地形地貌和中小尺度气候环境影响下的形成突然、范围小、浓度大、能见度低的雾。受地理条件和环境条件的影响，我国湖南、贵州等部分地区团雾发生频率很高。此外，高速公路上的团雾外面视线良好，但内部能见度非常低，且其区域性很强，不易预报，故而驾驶员难以提前得到通知或警示，这往往造成车辆驶入团雾区域后来不及减速，从而可能会导致多车追尾的重大交通事故^[1]。2017年安徽“11·15”重大交通事故^[2]多车连环追尾造成了难以估量的生命财产损失，而团雾正是该事故的原因之一，这也从侧面证实了团雾对交通安全的威胁之大。

区别于常态大雾，团雾具有较强的时间和空间的突变特征：一是团雾形成迅速，且形成前没有明显的特征；二是团雾内部的能见度差异很大，且可能发生变化^[3]。这一方面会造成团雾中能见度过低，进而导致驾驶员无法及时有效地获取道路和交通信息；另一方面雾中水滴会与道路临空面上的灰尘结合,使路面附着系数降低,导致汽车行驶打滑、制动跑偏滑移，从而危及行车安全。除此之外，驾驶员行驶在高速公路上时极有可能在没有准备的情况下就进入到团雾区域。在这种情况下，驾驶员会突然无法准确收集所需的道路信息和交通信息，即产生“信息突失”现象。

通过查阅文献可知，国内外现有的研究关于驾驶员在实际团雾中的驾驶行为的结论还不够完善，所以现有的高速公路团雾多发段智能引导系统的设计均能在常态大雾条件下取得较好的效果，但在团雾条件下效果不佳。因此，为了改善团雾对高速公路交通安全的不利影响，本研究拟从“信息突失”的角度进行研究，并以此为理论支撑构建高速公路团雾多发段的智能引导系统和制定补充措施。

1.2 国内外的研究现状

由于团雾对高速公路交通存在极大的安全威胁，国内外目前对“团雾”的成因和特征已经进行了比较完备的研究。基于团雾条件下的事故致因，国内外研究的事故对策主要集中在预警系统、速度控制和防追尾系统及轨迹控制等。

1.2.1团雾中的道路情况及驾驶行为分析

在正常天气情况下，高速公路车流具有稳定快速的特点^[3]。在常态雾的条件下，有关不同年龄和性别的驾驶员的驾驶行为已得到较为完善的研究，比如Johnell O. Brooks^[4]的研究已经得到了较为明确的结论：虽然驾驶员在不同能见度下均能有较好的车道保持能力，但是驾驶员只有在能见度急剧下降才会选择减速，减速幅度却无法达到安全要求。在团雾条件下，驾驶员面对信息突然缺失的反应机制相关研究还不够清晰完善。比如F. Rosey^[5]的研究发现团雾中的驾驶行为并不单单受低能见度的影响，说明团雾对驾驶行为的影响机制十分复杂。

1.2.2团雾监测系统

监测系统主要由能见度监测系统和车辆监测系统两部分组成。能见度监测系统主要有散射式能见度仪的防雾预警系统和透射式能见度仪的防雾预警系统，其中透射式能见度仪的防雾预警系统监测到的数据更加准确。而车辆监测系统的监测方式更多，常用的车辆监测技术有磁频车辆检测、视频车辆检测和波频检测三种，其中红外检测对射是较为准确且经济的检测技术。目前，郭平^[6]的团雾预警系统已经能较好的完成对团雾的收集和分析工作。

1.2.3照明系统