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在寒冷地区的冬季,冰雪路面影响着交通运输的安全与效率。冰雪路面交通气象站作为一种监测设备,在保障道路畅通和行车安全方面发挥着不可或缺的作用,其具备多种关键功能,并在多个领域有着广泛的应用。
一、功能特点
(一)气象要素精准监测
温度测量:高精度的温度传感器能够精确测量路面及近地面的气温和路面温度,分辨率可达 0.1℃。路面温度对于判断冰雪的形成与融化状态至关重要,当路面温度接近 0℃时,即可预警可能出现的结冰情况,为交通管理部门和道路养护单位提供关键决策依据。例如,在夜间气温骤降时,通过持续监测路面温度,提前预知哪些路段会率先结冰,以便及时采取撒盐、除冰等措施。
湿度监测:湿度传感器可以实时检测空气中的水汽含量,结合温度数据,能够准确预测降雪、冻雨等天气现象的发生概率和强度。高湿度环境下,若气温接近冰点,就极易出现降雪或冻雨,进而导致路面结冰积雪,影响道路通行状况。
风速风向测定:通过风速风向仪,精确测量当地的风力大小和风向。强风不仅会降低路面的能见度,还会加速热量散失,使路面更容易结冰,同时大风可能会吹起积雪,形成雪堆,阻.碍交通。了解风速风向信息有助于提前采取防护措施,如设置防风屏障、清理路边易积雪区域等,以减轻风雪对道路的不利影响。
能见度检测:利用能见度传感器,准确测量大气的光学视程,即道路的能见度情况。在冰雪天气中,雾气、吹雪等现象常导致能见度降低,严重影响驾驶员的视线,是引发交通事故的重要因素之一。能见度数据可以实时反馈给交通管理部门,以便及时发布雾情、雪情警报,采取限速、封闭道路等交通管制措施,保障行车安全。
(二)路面状况实时感知
冰层厚度测量:采用先进的冰层厚度传感器,如基于超声波或地磁原理的设备,能够精准测量路面冰层的厚度,误差范围极小。这对于评估路面的滑溜程度和除冰作业的需求具有重要意义。例如,当冰层厚度超过一定阈值时,就需要加大除冰力度和频率,以确保车辆行驶的稳定性和安全性。
积雪厚度探测:激光测距积雪厚度传感器可以实时监测路面上积雪的厚度,为道路清雪工作提供准确的信息支持。不同厚度的积雪对交通的影响程度不同,较深的积雪可能会掩埋道路标线和障碍物,阻碍车辆正常行驶,因此及时掌握积雪数据有助于合理安排清雪设备和人力,优先清理关键路段,恢复道路的通行能力。
路面摩擦系数评估:部分高端的交通气象站配备了路面摩擦系数监测装置,通过测量轮胎与路面之间的摩擦力,直观反映路面的抗滑性能。在冰雪路面上,摩擦系数会显著降低,导致车辆制动距离大幅增加,容易引发追尾、侧滑等事故。实时监测摩擦系数并将其与安全阈值进行比较,当摩擦系数低于安全值时,及时发出预警信息,提醒驾驶员谨慎驾驶,并通知相关部门采取防滑措施,如铺设防滑材料、喷洒融雪剂等。
(三)数据传输与处理
数据传输:交通气象站通过有线(如光纤)或无线(如 4G/5G 网络、卫星通信)等多种通信方式,将采集到的气象要素和路面状况数据实时传输至交通管理中心、气象部门以及道路养护单位的监控平台。确保数据的及时性和准确性,使各相关部门能够掌握道路的实际情况,为快速决策提供有力支持。
数据处理与分析:在监控平台端,配备强大的数据处理软件和算法,对接收的数据进行清洗、整理、分析和存储。通过数据分析,可以建立气象条件与路面状况之间的关联模型,预测冰雪天气的发展趋势和对道路的影响程度,提前制定应对方案。例如,根据历史数据和当前气象条件,预测未来几小时内路面冰层厚度的变化情况,从而合理安排除冰作业时间和资源投入,提高道路养护工作的效率和科学性。
二、应用领域
交通管理与控制
路况信息发布:交通管理部门依据交通气象站提供的实时数据,通过交通广播、电子显示屏、手机 APP 等多种渠道向公众发布道路的冰雪状况、能见度、交通管制措施等信息,引导驾驶员合理选择出行路线和时间,避开危险路段,减少因冰雪天气导致的交通拥堵和事故发生概率。
交通管制决策:当气象站监测到恶劣的冰雪天气条件,如强降雪、大雾、路面严重结冰等,导致道路通行能力大幅下降或存在重大安全隐患时,交通管理部门可以根据数据及时做出交通管制决策,如限速、限行、封闭道路等,确保道路交通安全。同时,在交通管制解除后,也能根据气象站反馈的路面状况恢复信息,合理安排交通流量,恢复道路的正常通行秩序。
冰雪路面交通气象站凭借其精准的监测功能和广泛的应用领域,在冬季道路交通保障中扮演着至关重要的角色,为人们的安全出行和社会经济的正常运转提供了有力的支持和保障。
审核编辑 黄宇
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