道路行人滑倒风险模型的应用

发布时间: 2020-10-30 10:36:03    来源:原创

一、 不要小看“小心地滑”

据世界卫生组织于2018年1月的研究报告称,全世界每年估计有64.6万人因滑倒而死亡,“滑倒”成为仅次于道路交通伤害的第二大非故意伤害死亡的原因。滑倒跌伤影响最大的是引发骨折,主要部分说为髋关节、脊椎骨、手腕部位等处,其中髋关节骨折最严重,仅有30%的患者能够恢复到滑倒前的移动水平,50%会丧失独立生活能力,半年内的死亡率达到20%-25%。

由于持续的气候变化和人口老龄化,冬季天气引起的人行道湿滑导致行人滑倒受伤的数量也在与日俱增。在芬兰,每年几乎每秒钟就有一个人滑倒,大约有70,000人因滑到而受伤,需要医疗救治。根据芬兰卫生部门的评估,每年因此产生的直接和间接费用为4.2亿欧元;芬兰交通部门评估,滑倒伤害每年造成的直接和间接成本为24亿欧元,其中包括医疗费用、工作投入损失和幸福感减少。

很多国家已针对此类问题进行了相关投入。芬兰气象研究所(FMI)开展了一项试点服务,以告警行人赫尔辛基市区的人行道湿滑情况,并从2004年开始,将该服务扩展到了整个芬兰。加拿大温尼伯市、日本札幌市也为市民提供人行道湿滑情况信息。国内目前对此还没有相关研究。


二、FMI道路天气模型RoadSurf介绍

从2000年开始,芬兰气象研究所FMI开发了RoadSurf道路天气模型,用于芬兰道路天气预报和预警。RoadSurf模型是一维能量平衡模型,它考虑了道路或人行道表面的特殊条件、垂直方向传热、地表层参数等。根据表面的性质,模型主要提供汽车交通和人行道状态两种模式。

RoadSurf模型对地面状况进行八种分类描述:

Ø  干燥

Ø  潮湿

Ø  湿

Ø 

Ø  干雪

Ø  湿雪

Ø  部分结冰

Ø  结冰

RoadSurf模型通过数值天气预报模型获得输入参数变量,主要包括:

Ø  环境温度

Ø  相对湿度或露点

Ø  风速

Ø  短波太阳辐射

Ø  长波太阳辐射

Ø  降水量

RoadSurf模型产生的输出主要有:

Ø  道路(人行道)表面温度

Ø  道路(人行道)状况(主要和次要)

Ø  交通(行人)指数

Ø  量级表示(表面上的水、冰、雪和霜的量)

Ø  路面摩擦力

该模型在考虑了过去(初始化阶段)和天气预报的情况下,预测了人行道状态。模型计算滑度指数,并将人行道上的滑度等级分为三类:一般、滑和很滑。

RoadSurf行人模型的滑度分类有六个不同的索引和三个不同的告警类别:

1.   没有打滑→人行道正常

2.   湿滑→典型的冬季正常天气,此时可能会出现湿滑

3.   足部积雪→模型非常滑和告警

4.   冻结→非常湿滑,模型建议告警

5.   冰层上方有雪→非常滑,模型提示告警

6.   冰层上方的水→非常滑,模型建议告警

根据RoadSurf模型得出的告警信息,FMI在其互联网站点和手机端天气应用程序上提供了最新的告警地图,电视和广播的天气预报中也显示了FMI发出的告警,另外还可通过SMS或其他在线服务来传递路面滑倒告警。城市和公司还可以购买定制服务,来告知其市名或员工人行道湿滑的情况,提高人身安全,减少损失。


三、应用价值

可靠的天气和人行道状况预测可以通过多种方式降低事故风险,从而改善行人的道路安全,并因此减少经济损失和带来的人身伤害。人们可以选择合适的鞋子或使用防滑装置,选择路线,更改运输方式,推迟行程或取消行程。


国内目前对道路行人滑倒数量及因此产生的经济损失还没有相关统计,但诸如道路清扫人员、冬季旅游者、上下班通勤人员,甚至目前已达700万的外卖小哥,道路滑倒风险对其影响是非常巨大的,可根据道路滑倒风险而进行相关风险的提示、统一采购防滑系数达标的鞋、线路优化、购买工伤保险等,进一步提高城市道路安全和居民生活幸福感。南京满星数据科技有限公司基于自身研发技术,能够提供更精细化的气象数据,有效提高道路天气模型的预报效果,及风险指数准确性,为人们的生活加一层保障。


参考内容:

Marjo HippiMarkku KangasReija RuuhelaJohanna RuotsalainenSari Hartonen2020RoadSurf-Pedestrian: a sidewalk condition model to predict risk for wintertime slipping injuriesMeteorological Applications, 27(5)