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高速公路监测预警防控系统方案

发表时间:2019-10-24 点击:3858

一、背景介绍
我国幅员辽阔,地理位置复杂多样,不同地区气候多样化,部分地区、路段容易出现路面积雪、结冰、大风、大雾等极端气象灾害,在低能见度、路面湿滑和结冰条件下行车安全风险较大,易导致车辆侧滑、追尾碰撞等交通事故,引发交通拥堵,且威胁人们的生命安全。

针对这种现况,我公司自主研发的《高速公路监测预警防控系统方案》,可实时自动监控道路路面状况、周围环境的天气状况以及车流量情况,无需人员赶赴现场测试,同时可对道路状况变化进行一定的预测,为道路交通部门及时提供现场气象灾害预警信息,全面提高高速公路恶劣气象应急反应和处置能力,最大限度地预防和减轻恶劣气象灾害对高速公路运行安全的影响。

二、方案介绍
本方案由气象热谱地图系统、气象环境监测系统、微波车流量检测系统、太阳能信息提示系统、采集器、供电管理系统、雾区诱导系统等部分组成。气象热谱地图系统能优化气象站和各传感器的布设,也可将数据传至监控中心,结合气象环境监测系统采集的气象数据,在道路气象热谱地图管理软件上显示实时监测数据,提供预警信息。气象环境监测系统和微波车流量检测系统通过采集器实时采集现场的气象状况、车流量等信息,上传至监控中心及交通管理部门。监控中心可根据各检测数据,在路段前端的信息提示系统发布实时的道路路况、能见度、风速以及预警等信息,能见度低时,可启用雾区诱导系统,提醒车主减速缓行、小心驾驶,减少或避免交通事故的发生;交通管理部门可根据各路段的气象环境状况及车流量情况,及时进行交通疏导管控等工作,并可提前采取预防措施,减轻气象灾害对高速公路行车安全的影响,保障人身安全。

三、系统特点
产品全面,从优化气象设备布设至多种气象参数实时测量。
各测试产品可根据实际需要,灵活组合使用。
全天候现场监测,节省人力资源,即使在偏远地区,也能实现自动测量。
为监控中心、道路交通等部门提供实时监测数据,及时发布道路路况及预警信息。
及时提醒驾驶人员做好安全防范意识,减少或避免交通事故的发生。
根据监测数据、历史数据和预警,提前做好道路预防措施,保证行车安全。
易安装、易维护、可靠性高,维护费用低。
本地通讯、远程有线通讯和远程无线通讯可同时应用。
应用范围广,除高速公路外,亦可用于气象,工业,农业,水文水利,环保,机场和港口等地。


四、各系统介绍
气象热谱地图系统
热谱地图技术是指用手持或车载红外测温设备来测量所关心路网的路面温度,制作热谱地图,结合路面温度预报或能量平衡模型,获取路面温度未来变化规律,为道路运营和养护提供辅助决策信息。同时,气象工作人员可以利用热谱地图在合适的地点安装环境监测传感器,提高监测设备布置的有效性,减少不必要的浪费。
道路气象热谱地图管理软件是基于Web和动态地图显示的路面天气监测与预警的管理平台,其功能主要有三大部分:一是动态地图实时天气状况显示部分,包含路面天气状态显示图层、路面热谱梯度变化显示图层、能见度显示;二是对应桩号的外场站气象数据实时获取与显示部分;三是预警部分,包含路面结冰预警,大雾路段天气警示等。
此管理平台主要为冬季的道路维护和安全管理而设计的,通过路网路面热谱的实时显示,可以对一些低温路段做重点监视,当结冰预警达到一定的级别时,即可派出除雪车或融雪剂撒布机进行结冰预防作业,或采用自动融雪剂喷洒系统来对事故黑点做重点预防管理。此外,还可以用于监测路网的能见度情况,利用点检测和团雾区域能见度监测方法,可以对雾区重点监测,为道路行驶安全提供一定的依据。此平台支持手机访问热谱地图页面,能通过智能手机终端登录服务器,查看站点信息,预警信息等。

气象环境监测系统

该子系统用于监测能见度、风速、风向、气压、温度、相对湿度、雨量等气象参数,以及干、潮、湿、雪、冰、冰水混合物、水膜厚度、雪深、冰厚、盐度、温度等路面状况。主要有路面能见度检测器、气象六要素检测器、能见度气象检测器、接触式路面状况检测器和遥感式路面状况检测器等产品。适用于容易出现低能见度、大风、多雨地区,以及路面易结冰、结霜、积雪致使车辆打滑等路段。

微波车流量检测系统

该子系统用于检测车流量、车道占有率、平均车速、车型等信息,主要有单波和双波两种,适用于高速公路、城市快速路及十字路口等的车辆交通信息采集。当高速拥堵时,可以及时发现并进行疏导工作;而在城市道路,交管部门可根据检测信息调整各个方向的红绿灯时间,以达到更好的路口通行能力,减少无车时还要空等红灯的时间,使单位时间通行效率实现最大化;同时在交通流量高峰时期,通过合理的信号周期的改变来疏导交通,减少局部区域交通压力,减轻交通拥堵现象。

采集器
采集器需和各检测器中的一个或者多个并联,采集与传输各检测器的测试数据。

太阳能信息提示系统
该子系统需和采集器以及各检测器中的一个或者多个并联。用于显示能见度、风速等气象信息以及路况预警等信息。

雾区诱导系统

方式同步闪烁并实现线形诱导,在雾区无论是白天还是夜晚均可提供长距离、高精度、高清晰的同步线形诱导。
亮度自动控制:用于同步闪烁的诱导灯亮度具有随环境亮度变化而自动变化的能力,能够使诱导灯在不同环境亮度下可被有效识别并且不会炫目。
雾区车距控制:边缘标内置的车距检测器能够对雾区动态车辆进行检测和定位,并通过边缘标配置的警示灯对每一辆经过的车辆进行尾迹显示,使进入雾区的所有车辆均可获知自己与前车的距离,该功能主要针对团雾,可有效避免雾区追尾事故的发生。
路形显示功能:本功能在任何能见度环境下均可向在途车辆提供高于当前视距1.5倍的线形诱导。

五、系统内产品选择
可根据气象代表性和服务功能定位选择系统其中的一个或多个产品。
在路面易结冰、结霜、积雪致使车辆打滑的路段,可配置路面状况检测器,为提高路面温度的预测精度,可增加配置气象六要素检测器,测试温湿度。
在低能见度、多雨的地方,可配置路面能见度检测器和气象六要素检测器,亦可配置能见度气象检测器。
在雾多发区域且在冬季路面结冰严重区域,可配置路面状况检测器和路面能见度检测器,亦可再加配车流量检测器。

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