[发明专利]一种山区高速公路结冰环境预警系统及方法

说明书

本发明公开了一种山区高速公路结冰环境预警系统，它由通信系统连接的下述功能系统构成，信息监测采集系统、信息处理系统、决策支持系统、信息发布系统和评价系统，本发明将气象信息监测采集传感器、路面状况信息监测采集传感器、交通流检测传感器集成一体，布置在山区高速公路最不利低温环境路段，有效克服了目前公路气象监测站与路域环境差异性、突发性及区域性不相适应的缺陷。实时采集气象信息、路面状况信息以及交通流信息数据，为信息处理系统提供数据支持。决策支持系统根据信息处理系统的分析结果，兼顾安全、通行水平和经济性指标，综合确定相对最优的安全管理对策，并通过信息发布系统传输至现场发布，最终实现结冰路面的安全高效运营。

技术领域

本发明涉及高速公路路面状况预警技术领域，特别是涉及一种山区高速公路结冰环境预警系统与方法。

背景技术

路面覆冰后，摩擦系数急剧降低，抗湿滑性能下降，使得车辆因制动距离增加和操作失控而导致事故发生频率增加。统计数据表明，13.5%的死亡事故以及25%的交通事故是由于较差的路面抗湿滑状况引起 。在结冰或降雪天气环境下，由于冰、水的润滑作用使得轮胎与路面间的接触摩擦减少，路面行驶性能下降而产生的交通事故率将增加25%。及时准确获取路域环境内的气象信息、路面信息、交通信息，确定有效的管控措施至关重要。

目前，气象部门的监测站点虽然建设较完备，但与交通服务的需求不适应，与路域环境下的恶劣天气监测有着本质区别，体现在以下几方面：

（1）共享差异：普通气象站无须每分钟实时上传气象资料，而交通气象则必须达到实时上传的要求。

（2）时空密度不足：目前气象部门的自动站网空间密度相对于道路交通状况而言仍然过于稀疏，远远不能满足交通气象服务的需要。

（3）代表性欠缺：普通自动气象站的布设环境需要考虑地面观测标准，往往都远离交通干线，监测点不在交通干线上，不能代表交通线路上的实际天气状况。

（4）观测项目不全：目前布设的自动气象站一般不具备路面状况等要素的监测功能，而这些监测项目对交通是最重要的。

（5）管控措施缺乏合理性：目前，高速公路管理部门缺乏合理管控结冰路面的标准。路域范围内若出现降雪等不良天气时，常用的管控策略是关闭高速公路，限制通行，严重影响了高速公路的服务质量与经济效益。

考虑到高速公路气象的独特性、突发性及区域性，需要建设专用的交通气象监测站点，形成“路域结冰状况”监测系统，实现对不同气象环境参数、路面状况参数、交通流数据的实时监测并实时上传，并形成完整的山区高速公路结冰预警系统和方法。

发明内容

本发明的目的在于解决目前高速公路路域范围内气象信息、路面状况信息、交通信息的不匹配性、无代表性问题，为山区高速公路提供有效的监测方案并构建相应的配套系统，同时提供一种山区高速公路结冰环境预警方法，指导高速公路有关部门的科学有效管理。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

山区高速公路结冰环境预警系统，它由通信系统连接的下述功能系统构成：

信息监测采集系统：用于采集高速公路上最不利线形路段与最不利气象路段的气象信息、路面信息与交通状态信息；其包括气象监测采集系统、路面状况监测采集系统以及交通信息检测采集系统；

信息处理系统，用于将信息监测采集系统采集的气象信息、路面信息和交通状态信息通过计算机处理系统对数据进行分析，提取安全相关信息，为决策支持系统、交通组织与管理提供所需数据；