一種團(tuán)霧綜合應(yīng)對方法的設(shè)想

胡新峰 于洋

（1.中路天成（北京）交通科技有限公司，北京 101400；2.山東高速交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，山東 濟(jì)南 250101）

一、國內(nèi)外對霧的觀測與預(yù)報技術(shù)現(xiàn)狀

（一）技術(shù)進(jìn)展[1]

國內(nèi)外對霧的觀測與預(yù)報技術(shù)進(jìn)展如表1所示。

表1 國內(nèi)外對于濃霧機(jī)理研究的技術(shù)進(jìn)展

（二）發(fā)展趨勢[2][3]

借助于計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，以及對霧的宏觀、微觀結(jié)構(gòu)和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律的深入理解，數(shù)值模式逐漸成為大霧預(yù)報的重要工具和主流方法[2]。

在現(xiàn)有的計算機(jī)水平下，一維霧模式與三維中尺度模式的耦合在霧的定量預(yù)報中已呈現(xiàn)出一定優(yōu)勢[4]，在濃霧易發(fā)生的機(jī)場及高速公路沿線，運(yùn)用該方法可提升霧的預(yù)報準(zhǔn)確率。在未來，包含霧形成原因和演變的各種復(fù)雜過程的霧數(shù)值預(yù)報，結(jié)合具有先進(jìn)資料同化過程的高分辨率三維霧模式，以及結(jié)合數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)的演算方法，將成為發(fā)展趨勢。

未來的霧機(jī)理探究將加強(qiáng)霧中湍流的研究，定量分析霧與湍流之間的聯(lián)系，同時也包括霧與霾的相互轉(zhuǎn)化[5]和區(qū)分[6]等，加強(qiáng)對霧發(fā)生閾值的研究，從而精確預(yù)報霧害時空分布規(guī)律及霧害災(zāi)情評估方法[7]。

二、一種團(tuán)霧綜合應(yīng)對方法

（一）能見度檢測技術(shù)

象譜信息產(chǎn)業(yè)有限公司研究了一套基于視頻的道路能見度檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)了多種復(fù)雜場景的精確計算，做到全天候全時段低能見度智能檢測，其算力高達(dá)700ms/次、并發(fā)50路視頻循環(huán)計算能力3s/次。該系統(tǒng)獨創(chuàng)的AI視頻流分析能見度相關(guān)參數(shù)多組合算法，可通過AI霧霾雨雪沙塵煙檢測單元和AI低能見度分析單元，對每一路攝像機(jī)個性化建模、校驗、優(yōu)化公路交通能見度分析計算和季節(jié)轉(zhuǎn)換深度學(xué)習(xí)過程，實現(xiàn)霧霾沙塵雨雪等惡劣天氣低能見度與團(tuán)霧實時監(jiān)測、精準(zhǔn)定位、數(shù)字化分級管制預(yù)警功能，且系統(tǒng)核心算法對公路交通能見度理論計算值與高速公路路面實際距離測量值對比，誤差率小于2.03%。

（二）霧區(qū)誘導(dǎo)設(shè)備

得益于互聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，遠(yuǎn)程控制LED霧燈技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。通過研發(fā)道路低能見度誘導(dǎo)系統(tǒng)，當(dāng)?shù)缆吠话l(fā)團(tuán)霧或能見度過低時，遠(yuǎn)端服務(wù)器可通過網(wǎng)絡(luò)自動開啟道路兩側(cè)的霧燈提示駕駛員前方車距和道路輪廓，從而避免追尾等交通事故的發(fā)生。目前，成熟的霧區(qū)誘導(dǎo)系統(tǒng)具有4種功能。

1.道路輪廓強(qiáng)化

霧燈顯示為黃色光常亮狀態(tài)，依據(jù)道路能見度情況智能調(diào)節(jié)亮度，提醒駕駛員當(dāng)前道路輪廓，避免疲勞駕駛等不安全駕駛行為。

2.行車誘導(dǎo)

側(cè)邊霧燈顯示為黃色光同步閃爍狀態(tài)，通過燈光的閃動提醒駕駛員保持專注。

3.能見度增強(qiáng)

在大霧等能見度較低的情況下，側(cè)邊霧燈顯示為黃色光同步閃爍狀態(tài)，正面的黃橙燈光系統(tǒng)啟用，提升兩倍以上的能見視距，黃色箭頭燈依照側(cè)邊霧燈閃爍頻率能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)化道路輪廓的功能。

4.防追尾警示

誘導(dǎo)霧燈的發(fā)光組件可通過工作變化提示前后車輛安全距離。當(dāng)車輛經(jīng)過誘導(dǎo)燈時，可觸發(fā)誘導(dǎo)燈的紅色警示燈，提示后車前方有車輛存在，并能使后車司機(jī)估算出安全行車距離。此時，其他誘導(dǎo)霧燈的黃色燈同步閃爍，紅色燈光則隨著車輛向前移動，形成移動的紅色尾跡。

（三）團(tuán)霧主動處置

由于團(tuán)霧范圍不大，因此消除難度從理論上講小于大范圍的濃霧。

目前人工消霧的技術(shù)比較成熟，常見的有加熱法、吸濕催化劑法、聲波法及靜電法等，但這些方法都存成本過高且效果持續(xù)性不佳的共性。

軍事科學(xué)院防化研究院在“十二五”期間突破了暖云霧消除技術(shù)的各項關(guān)鍵技術(shù)，暖云霧消除劑的實際性能達(dá)到了原定技術(shù)指標(biāo)，在人工消除暖云霧技術(shù)領(lǐng)域可擺脫長期以來對氯化鈉、氯化鈣等具有腐蝕性、效率低的鹽粉的依賴，在暖云霧消除劑配方設(shè)計及制備工藝、暖云霧消除劑的高效施放技術(shù)、暖云霧消除劑性能測試技術(shù)等方面均有所突破。因此，在團(tuán)霧多發(fā)路段預(yù)先配置一套可噴灑暖云霧消除劑的團(tuán)霧主動處置裝備，將能大大減少該地區(qū)因團(tuán)霧發(fā)生交通事故的概率——使團(tuán)霧在剛產(chǎn)生階段就被系統(tǒng)檢測到并消除。

三、結(jié)語

本文概述了國內(nèi)外對霧的形成機(jī)理的探究過程，說明了在現(xiàn)狀條件下霧的預(yù)警預(yù)報能力依然有限，提出了一種對于團(tuán)霧多發(fā)路段的應(yīng)對方法，主要包括能見度檢測、行車誘導(dǎo)和主動消除。在現(xiàn)狀條件下，能見度檢測和行車誘導(dǎo)的技術(shù)已相當(dāng)成熟，但這些手段都是被動的，駕駛員仍需在能見度不足的情況下駕駛車輛。因此，本文提出了一種全新的解決思路，受益于軍事科學(xué)防化研究院成功研制的暖云霧消除劑，只需配套建設(shè)相應(yīng)的撒布設(shè)備即可提高團(tuán)霧多發(fā)路段的行車安全程度。未來，計算機(jī)能力的進(jìn)一步發(fā)展將帶動相關(guān)行業(yè)的長足進(jìn)步。