冰雪路面交通氣象站的功能與應(yīng)用

在寒冷地區(qū)的冬季，冰雪路面影響著交通運(yùn)輸?shù)陌踩c效率。冰雪路面交通氣象站作為一種監(jiān)測設(shè)備，在保障道路暢通和行車安全方面發(fā)揮著不可或缺的作用，其具備多種關(guān)鍵功能，并在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

一、功能特點(diǎn)

（一）氣象要素精準(zhǔn)監(jiān)測

溫度測量：高精度的溫度傳感器能夠精確測量路面及近地面的氣溫和路面溫度，分辨率可達(dá) 0.1℃。路面溫度對于判斷冰雪的形成與融化狀態(tài)至關(guān)重要，當(dāng)路面溫度接近 0℃時(shí)，即可預(yù)警可能出現(xiàn)的結(jié)冰情況，為交通管理部門和道路養(yǎng)護(hù)單位提供關(guān)鍵決策依據(jù)。例如，在夜間氣溫驟降時(shí)，通過持續(xù)監(jiān)測路面溫度，提前預(yù)知哪些路段會(huì)率先結(jié)冰，以便及時(shí)采取撒鹽、除冰等措施。

濕度監(jiān)測：濕度傳感器可以實(shí)時(shí)檢測空氣中的水汽含量，結(jié)合溫度數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確預(yù)測降雪、凍雨等天氣現(xiàn)象的發(fā)生概率和強(qiáng)度。高濕度環(huán)境下，若氣溫接近冰點(diǎn)，就極易出現(xiàn)降雪或凍雨，進(jìn)而導(dǎo)致路面結(jié)冰積雪，影響道路通行狀況。

風(fēng)速風(fēng)向測定：通過風(fēng)速風(fēng)向儀，精確測量當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力大小和風(fēng)向。強(qiáng)風(fēng)不僅會(huì)降低路面的能見度，還會(huì)加速熱量散失，使路面更容易結(jié)冰，同時(shí)大風(fēng)可能會(huì)吹起積雪，形成雪堆，阻.礙交通。了解風(fēng)速風(fēng)向信息有助于提前采取防護(hù)措施，如設(shè)置防風(fēng)屏障、清理路邊易積雪區(qū)域等，以減輕風(fēng)雪對道路的不利影響。

能見度檢測：利用能見度傳感器，準(zhǔn)確測量大氣的光學(xué)視程，即道路的能見度情況。在冰雪天氣中，霧氣、吹雪等現(xiàn)象常導(dǎo)致能見度降低，嚴(yán)重影響駕駛員的視線，是引發(fā)交通事故的重要因素之一。能見度數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)反饋給交通管理部門，以便及時(shí)發(fā)布霧情、雪情警報(bào)，采取限速、封閉道路等交通管制措施，保障行車安全。

（二）路面狀況實(shí)時(shí)感知

冰層厚度測量：采用先進(jìn)的冰層厚度傳感器，如基于超聲波或地磁原理的設(shè)備，能夠精準(zhǔn)測量路面冰層的厚度，誤差范圍極小。這對于評估路面的滑溜程度和除冰作業(yè)的需求具有重要意義。例如，當(dāng)冰層厚度超過一定閾值時(shí)，就需要加大除冰力度和頻率，以確保車輛行駛的穩(wěn)定性和安全性。

積雪厚度探測：激光測距積雪厚度傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測路面上積雪的厚度，為道路清雪工作提供準(zhǔn)確的信息支持。不同厚度的積雪對交通的影響程度不同，較深的積雪可能會(huì)掩埋道路標(biāo)線和障礙物，阻礙車輛正常行駛，因此及時(shí)掌握積雪數(shù)據(jù)有助于合理安排清雪設(shè)備和人力，優(yōu)先清理關(guān)鍵路段，恢復(fù)道路的通行能力。

路面摩擦系數(shù)評估：部分高端的交通氣象站配備了路面摩擦系數(shù)監(jiān)測裝置，通過測量輪胎與路面之間的摩擦力，直觀反映路面的抗滑性能。在冰雪路面上，摩擦系數(shù)會(huì)顯著降低，導(dǎo)致車輛制動(dòng)距離大幅增加，容易引發(fā)追尾、側(cè)滑等事故。實(shí)時(shí)監(jiān)測摩擦系數(shù)并將其與安全閾值進(jìn)行比較，當(dāng)摩擦系數(shù)低于安全值時(shí)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息，提醒駕駛員謹(jǐn)慎駕駛，并通知相關(guān)部門采取防滑措施，如鋪設(shè)防滑材料、噴灑融雪劑等。

（三）數(shù)據(jù)傳輸與處理

數(shù)據(jù)傳輸：交通氣象站通過有線（如光纖）或無線（如 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信）等多種通信方式，將采集到的氣象要素和路面狀況數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至交通管理中心、氣象部門以及道路養(yǎng)護(hù)單位的監(jiān)控平臺。確保數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，使各相關(guān)部門能夠掌握道路的實(shí)際情況，為快速?zèng)Q策提供有力支持。

數(shù)據(jù)處理與分析：在監(jiān)控平臺端，配備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理軟件和算法，對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整理、分析和存儲。通過數(shù)據(jù)分析，可以建立氣象條件與路面狀況之間的關(guān)聯(lián)模型，預(yù)測冰雪天氣的發(fā)展趨勢和對道路的影響程度，提前制定應(yīng)對方案。例如，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前氣象條件，預(yù)測未來幾小時(shí)內(nèi)路面冰層厚度的變化情況，從而合理安排除冰作業(yè)時(shí)間和資源投入，提高道路養(yǎng)護(hù)工作的效率和科學(xué)性。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

交通管理與控制

路況信息發(fā)布：交通管理部門依據(jù)交通氣象站提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過交通廣播、電子顯示屏、手機(jī) APP 等多種渠道向公眾發(fā)布道路的冰雪狀況、能見度、交通管制措施等信息，引導(dǎo)駕駛員合理選擇出行路線和時(shí)間，避開危險(xiǎn)路段，減少因冰雪天氣導(dǎo)致的交通擁堵和事故發(fā)生概率。

交通管制決策：當(dāng)氣象站監(jiān)測到惡劣的冰雪天氣條件，如強(qiáng)降雪、大霧、路面嚴(yán)重結(jié)冰等，導(dǎo)致道路通行能力大幅下降或存在重大安全隱患時(shí)，交通管理部門可以根據(jù)數(shù)據(jù)及時(shí)做出交通管制決策，如限速、限行、封閉道路等，確保道路交通安全。同時(shí)，在交通管制解除后，也能根據(jù)氣象站反饋的路面狀況恢復(fù)信息，合理安排交通流量，恢復(fù)道路的正常通行秩序。

冰雪路面交通氣象站憑借其精準(zhǔn)的監(jiān)測功能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在冬季道路交通保障中扮演著至關(guān)重要的角色，為人們的安全出行和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了有力的支持和保障。

審核編輯 黃宇