[0001] 本发明涉及团雾监测技术领域，具体为一种团雾监测预警系统与预警方 法。

[0002] 近年来，随着社会经济快速腾飞，我国注重促进区域协调发展，对高速公 路方面的投入不断加大，基础建设步伐不断加快，整体的通车里程不断增加， 使得高速公路通行能力强、车辆行驶快速安全的特点以及便捷性、经济性等优 势方面不断显现。但同时由于高速公路采取封闭式车道单向通行、通行时流量 大、设计车辆速度较快等自身特点，一旦遭遇特殊气象条件时，如暴雨、降雪、 沙尘暴、大雾、路面结冰等天气现象时就很容易发生行车安全事故。目前，在 行车过程中由于能见度降低而造成的交通事故屡见不鲜，主要是由雾天或突发 团雾状况等致使车辆在高速公路行驶过程中能见度迅速下降或突变，该类由气 象因素导致的高速公路安全事故已占高速公路交通事故中的重要比例，对社会 经济的发展产生巨大阻碍的同时也严重威胁到了人民群众的生命财产安全。

[0003] 在高速公路出现雾天的情况时，对于行车安全以及驾驶员的影响是多方面 的。最主要的就是大雾发生时对行车视线的影响，使视线及视野受到不同程度 影响。驾驶员难以辨识行驶道路的具体情况以及前方或周围的突发状况，同时 对交通标志标线的判别模糊、估计车速车距困难，极易引发高速公路是的交通 事故；其次，由于雾天的低能见度性造成的视线不清晰情况，会给驾驶员造成 一定程度焦虑和慌张的感觉。有关研究数据统计表明，有85％左右的驾驶员会 因雾天驾驶而感到疲劳，有87.5％的驾驶员驾驶姿势会发生变化；并且因为雾 气中水蒸气含量较大，在与道路上尘土附着后形成混合颗粒，降低了轮胎与路 面的附着能力，使得制动距离增加，发生行驶打滑、制动跑偏、方向失控等情 况，这些对高速公路行车安全而言无疑是非常有害的。在雾天高速公路上行车 危险性大，由于能见度低等原因极易发生追尾等行车安全事故，因此雾对于高 速公路素有“杀手”之称。根据有关部门的调查显示，我国的城市中，因为雾 天而引发交通事故并造成严重后果的概率，远高于出其他恶劣天气条件所造成 的影响，其实致死致伤人数占事故总人数的近三成。

[0004] 由此可见，因雾等天气条件所引发的高速公路行车事故已经对高速公路的 行车安全和服务水平造成十分严重的威胁，并给人民群众的生命和财产安全带 来重大影响。更应该重视的是，随着高速公路建设的不断推进以及汽车保有数 量的不断增多，雾对高速公路的行车影响将会越来越大。本项目在研究新的 团雾监测技术和方法，可根据不同能见度和限速关系提出先进的团雾预警方 法，期望达到实时准确的反馈高速公路全天气象变化并及时将信息告知高速公 路使用者的效果，降低由团雾所导致事故造成的损失。整套系统具有实时、高 效、全面以及警示效果显著的特点，通过开展团雾及恶劣天气条件下高速公路 安全预警系统研究，寻求规律并找到解决问题的相关策略，预防或降低由团雾 引起高速公路交通安全事件的发生率，对于提高公路交通运输方式安全性有着 十分重要的现实意义，为此我们提出一种团雾监测预警系统与预警方法用于解 决上述问题。

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 实施例：如图1所示，本发明提供了一种团雾监测预警方法，包括以下步 骤，[0026] 步骤一、从团雾发生地搜集、整理资料，实地调查数据库查询查阅资料， 提出问题确定研究目标；分析团雾的成因及特征发现，监测预警团雾需要准确 界定团雾区和非雾区的边界，需要准确的测量团雾区和非雾区不同点位的能见 度数据，目前交通气象领域国内外主流的能见度探测技术是颗粒物前向散射探 测技术，该技术不能满足团雾探测预警的需求(界定边界及实现大范围非均匀 雾时不同区域的能见度监测)，我们创造性的将应用于大气科学研究领域的颗 粒物光散射探测技术(对空探测，研究颗粒物大气时空分布)应用于交通领域， 解决团雾探测及安全预警的重大需求。实际技术预研验证表明，该技术可以有 效界定团雾区的分解点，可以对雾区和非雾区不同能见度数据进行有效监测并 绘制能见度分布曲线；

[0027] 步骤二、基于激光雷达探测技术理论提出研究设计方法；

[0028] 步骤三、针对团雾监测预警诱导预警系统总体分析，具体包括：

[0029] S1、高速公路沿线雾和团雾的特征影响；技依据设备使用环境(高低温及 高湿等情况)、设备布设成本、设备可靠性及数据准确性等方面的需求，需要 解决关键器件(部件)的选型及研究开发、环境适应性设计、可靠性设计及数 据反演方法设计、整机工艺设计等方面都需要在原有工作基础上进行创新设 计。

[0030] S2、激光雷达道路气象监测预警仪；光源选取及热控设计(需满足长时间 复杂环境下稳定运行需求)、微弱光探测模块设计(弱光信号检测及噪声抑制 处理，满足低成本需求)、系统光学设计及光学噪声抑制技术(解决道路应用 复杂的光学噪声抑制问题)、高速数据采集模块设计(满足单通道、低成本的 需求)、数据反演方法设计(满足团雾探测预警需求)。这些技术点需要在原有 基础上进行再创新开发，各技术点的验证及系统整合将直接影响整机的技术指 标、功能性指标、经济性指标及可靠性指标的实现术；

[0031] S3、道路团雾监测预警诱导系统设计；。

[0032] 进一步的，所述高速公路沿线雾和团雾的特征影响包括对团雾的成因及特 征分析和团雾对高速公路行车安全的影响。

[0033] 进一步的，所述激光雷达道路气象监测预警仪技术包括了解激光雷达的工 作原理以及雷达探测指标与团雾预警的关系分析。

[0034] 进一步的，所述预警系统设计、预警系统设备布置和预警系统的技术特征 及效果。

[0035] 进一步的，所述团雾的精确测量指标分为：硬目标测量范围15m～3000m， 团雾定位精度±7.5m，能见度测量范围10m～10000m，重量≤20kg，功耗≤ 30W。

[0036] 一种团雾监测预警预警系统，包括基于能见度测量合成光学雷达技术提出 团雾预警模块，该团雾预警模块总体设计、硬件和软件设计；团雾预警模块采 用模块化设计，包括图像采集模块、图像处理模块、电源控制模块、温度检测 模块、无线通信模块、信息发布模块等系统；团雾探测激光雷达在实际应用中需 要配合分布在团雾高发区域及道路沿线的可变信息情报板、高音喇叭、爆闪灯 等设备进行系统联动。实际工作时，团雾探测激光雷达将团雾预警信息(团雾 区边界具体位置及雾区能见度数据)通过无线模块发送至交通控制中心并发出 系统预警，控制中心值班人员对预警信息进行确认，路段限速等交通诱导信息 传送至分布于现场的可变信息情报板、可变限速牌、高音喇叭及爆闪灯等对驾 驶员进行预警警示，提示车辆前方团雾并提前减速。这种预警的创新性在于准 确发布了团雾区的边界及雾区的能见度变化情况，这在之前是没有技术手段获 取这些关键数据的。

[0037] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。