高速公路自動氣象觀測站

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一、概述：

近年來，我國高速公路建設(shè)的發(fā)展非常迅速，自1988年建成我國條高速公路以來，到2007年底，我國高速公路通車?yán)锍探咏?/SPAN>4.5萬公里，繼續(xù)保持世界第二位，僅次于美國。根據(jù)《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》，我國將用30年時間建設(shè)“七射九縱十八橫”的高速公路網(wǎng)，總里程將達(dá)到8.5萬公里，形成“首都連接省會、省會彼此相通、連接主要地市、覆蓋重要縣市”的高速公路網(wǎng)絡(luò)，連通全國所有重要的交通樞紐城市，包括鐵路樞紐67個、水路樞紐50個和公路樞紐140多個，將覆蓋10多億人口，直接服務(wù)區(qū)域的GDP占全國總量的85%以上高速公路的發(fā)展對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了越來越重要的影響。

但天氣條件的變化，特別是極端惡劣天氣條件，給高速公路的車輛行駛帶來了巨大的風(fēng)險，不僅嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸，而且還造成國家財產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。所以道路天氣條件監(jiān)測是高速公路科學(xué)運(yùn)營的一個重要依據(jù)，雨、雪、霧、積雪、結(jié)冰等情況對高速公路的運(yùn)營都有直接的影響。氣象條件對交通的影響表現(xiàn)在很多方面。主要表現(xiàn)在改變路面的物理性質(zhì)、觀察視線、車輛自身安全等方面。主要災(zāi)害及影響有

1、霧 霧主要通過降低能見度而引發(fā)交通事故。在我國大部分地區(qū)引起的惡性交通事故的天氣現(xiàn)象中，霧的影響。大霧特別是<50米的超低能見度的災(zāi)害性濃霧是引起重大交通事故的重要原因，往往引起數(shù)輛甚至數(shù)十輛汽車的連續(xù)追尾。大霧常常造成重大車輛損失和人員傷亡，導(dǎo)致高速公路限速或關(guān)閉，延誤行車時間，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

2、降雨 降雨也是影響高速公路交通安全常見的氣象要素，它使路面附著系數(shù)降低，導(dǎo)致汽車制動距離增加，易發(fā)生車輛側(cè)滑和控制失靈從而危及行車安全。同時降雨使能見度降低，司機(jī)視線模糊不清，導(dǎo)致駕駛失誤。此外，降雨過后，路面如有積水或干濕不一，路面摩擦系數(shù)不均，車輛制動性變差，從而引起交通事故。在山區(qū)，暴雨還常常引發(fā)山洪、山體塌方或泥石流，從而導(dǎo)致車輛被沖，橋梁垮塌，道路被毀；在平原和盆地，暴雨常常引發(fā)洪澇，導(dǎo)致道

路被淹，交通受阻。

3、冰雪 冰雪與降雨一樣，漫天飛舞的大雪使能見度降低，而且一旦路面積雪被壓或是白天在陽光照射下融化，夜晚路面降溫結(jié)冰，造成里面路面摩擦系數(shù)顯著降低，嚴(yán)重影響車輛的操作和制動性能，使控制失靈，車輛發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑或側(cè)滑，從而危及行車安全。

4、大風(fēng) 大風(fēng)對于車輛行駛阻力、能耗、抗側(cè)向傾翻及抗滑移性能都有很大影響，特別是側(cè)向大風(fēng)對高箱、雙箱汽車的行駛影響尤甚。大風(fēng)會引起沙塵暴、揚(yáng)沙、吹雪、浮塵等天氣，影響高速公路能見度。大風(fēng)易使路邊樹木、桿線類等折斷阻塞交通，易使塑料類、干草類、絲狀物類等漂移到路面上引起車輛打滑、失控；易使灰塵、揚(yáng)沙、塵卷影響視線造成交通事故。

5、霜凍 公路路面有霜時，路面摩擦系數(shù)接近于雪面，雨后結(jié)冰同雪面結(jié)冰的物理性質(zhì)一樣，從而引發(fā)交通事故。 
   6、高溫 高溫天氣同時受吸熱、摩擦及汽車尾氣等的影響，高速公路路面溫度比氣溫高得多，有時高達(dá)六七十?dāng)z氏度以上，汽車輪胎因此受熱，使胎內(nèi)氣壓升高，長途高速行駛，極易引起"爆胎"。高溫直接影響司機(jī)的生理、心理和精神狀態(tài)，無空調(diào)車更易疲勞，注意力不集中甚至中署。

2005年7月，中國氣象局與交通部在北京簽署了《共同開展公路交通氣象預(yù)報工作備忘錄》，雙方將開展合作，建立科學(xué)高效的公路交通氣象信息預(yù)測、發(fā)布機(jī)制，向社會公眾提供準(zhǔn)確、全面的公路氣象信息，避免公路交通延誤，減少惡劣天氣誘發(fā)交通事故。

二、典型應(yīng)用：

1、霧和低能見度探測及告警

2、路面濕滑程度、結(jié)冰風(fēng)險告警

3、道路橫風(fēng)告警

4、車輛限速和道路關(guān)閉的必要氣象依據(jù)

三、技術(shù)特點：

1、交通氣象監(jiān)測專屬設(shè)備  

為交通管理部門實時提供氣象和道路狀態(tài)數(shù)據(jù)來保證行車安全；同時也為交通氣象預(yù)報提供及時、客觀的觀測資料；從而提高預(yù)報準(zhǔn)確率。

2、全面而準(zhǔn)確的交通氣象測量參數(shù)，路面狀況危險度指標(biāo)化。

JLC-QGL型高速公路自動氣象觀測站凝聚了我公司多年積累的傳感器和采集器技術(shù)設(shè)計經(jīng)驗；它采用32 位處理器、24 位模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換、經(jīng)過驗證的算法和先進(jìn)的軟件技術(shù)確保氣象信息的準(zhǔn)確性。同時依據(jù)規(guī)范將測量數(shù)據(jù)指標(biāo)化，為用戶提供直觀判據(jù)。 

3、易安裝、易維護(hù)

易于安裝和架設(shè)，所有傳感器均采用快速插頭與采集器進(jìn)行連接，設(shè)備出廠前已完成標(biāo)校和調(diào)試；上電即可正常運(yùn)行。設(shè)備內(nèi)部為模塊化設(shè)計，無需特殊工具，即可完成維護(hù)工作。 

4、高可靠性，低維護(hù)費用  

卓越的電磁兼容設(shè)計和嚴(yán)格的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計使其能在各種惡劣環(huán)境下可靠工作；大批量的業(yè)務(wù)化使用和長期運(yùn)行使其可靠性得到充分驗證。完全自主研發(fā)，降低了軟件費用和硬件成本，同時采用通用的傳感器和配件，減少維護(hù)時備品備件的周轉(zhuǎn)量和用戶采購和管理成本；使用戶節(jié)省更多的維護(hù)費用。 

5、強(qiáng)大的中心站軟件監(jiān)控管理功能  中心站采用面向?qū)ο笏枷脒M(jìn)行系統(tǒng)分析與設(shè)計，軟件開發(fā)基于windows 平臺，采用面向?qū)ο蟮木幊坦ぞ吆头治龉ぞ?，軟件產(chǎn)品成熟而先進(jìn)，具有良好的擴(kuò)充性、界面友好、安全可靠、實時性高的特點。軟件支持有線和無線通信，完成數(shù)據(jù)采集、處理、通信、存儲和報文上傳等功能。同時軟件采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，軟件界面人性化設(shè)計，用戶可自定義各類報警閾值和顯示模式，滿足人士操作習(xí)慣。

6、微功耗設(shè)計 

適用多種供電方式（交流、太陽能、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等）；提高了設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性。 

7、具有多種本地和遠(yuǎn)程通信方式 

本地通訊（RS232、RS484/422）、遠(yuǎn)程有線通訊（PSTN、ADSL、光纖等）和遠(yuǎn)程無線通訊（SMS、GPRS、CDMA1X、衛(wèi)星DCP 等）可同時應(yīng)用。 

8、災(zāi)害性天氣和道路狀況主動預(yù)警功能 

當(dāng)測量的要素指標(biāo)超過用戶設(shè)定的閾值，氣象監(jiān)測系統(tǒng)會將告警信息作為優(yōu)先級主動向中心站監(jiān)控平臺傳遞，中心站收到告警數(shù)據(jù)后采用聲、光等形式提示管理者。 

9、靈活的架構(gòu)可以隨時進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展  

系統(tǒng)硬件上采用積木式設(shè)計，觀測要素可根據(jù)觀測點的需求靈活配置，預(yù)留傳感器接口以適應(yīng)將來增加其它觀測要素的潛在需求。系統(tǒng)軟件設(shè)計按照未來業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)系統(tǒng)的擴(kuò)展能力和兼容性能，充分保證滿足不斷完善的觀測任務(wù)和需求。 

四、觀測要素：