胡新峰 于洋
(1.中路天成(北京)交通科技有限公司,北京 101400;2.山東高速交通建設集團股份有限公司,山東 濟南 250101)
國內外對霧的觀測與預報技術進展如表1所示。

表1 國內外對于濃霧機理研究的技術進展
借助于計算機技術的進步,以及對霧的宏觀、微觀結構和發生、發展規律的深入理解,數值模式逐漸成為大霧預報的重要工具和主流方法[2]。
在現有的計算機水平下,一維霧模式與三維中尺度模式的耦合在霧的定量預報中已呈現出一定優勢[4],在濃霧易發生的機場及高速公路沿線,運用該方法可提升霧的預報準確率。在未來,包含霧形成原因和演變的各種復雜過程的霧數值預報,結合具有先進資料同化過程的高分辨率三維霧模式,以及結合數值預報系統的演算方法,將成為發展趨勢。
未來的霧機理探究將加強霧中湍流的研究,定量分析霧與湍流之間的聯系,同時也包括霧與霾的相互轉化[5]和區分[6]等,加強對霧發生閾值的研究,從而精確預報霧害時空分布規律及霧害災情評估方法[7]。
象譜信息產業有限公司研究了一套基于視頻的道路能見度檢測系統,實現了多種復雜場景的精確計算,做到全天候全時段低能見度智能檢測,其算力高達700ms/次、并發50路視頻循環計算能力3s/次。該系統獨創的AI視頻流分析能見度相關參數多組合算法,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,對每一路攝像機個性化建模、校驗、優化公路交通能見度分析計算和季節轉換深度學習過程,實現霧霾沙塵雨雪等惡劣天氣低能見度與團霧實時監測、精準定位、數字化分級管制預警功能,且系統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%。
得益于互聯網及相關行業的發展,遠程控制LED霧燈技術已經相當成熟。通過研發道路低能見度誘導系統,當道路突發團霧或能見度過低時,遠端服務器可通過網絡自動開啟道路兩側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生。目前,成熟的霧區誘導系統具有4種功能。
1.道路輪廓強化
霧燈顯示為黃色光常亮狀態,依據道路能見度情況智能調節亮度,提醒駕駛員當前道路輪廓,避免疲勞駕駛等不安全駕駛行為。
2.行車誘導
側邊霧燈顯示為黃色光同步閃爍狀態,通過燈光的閃動提醒駕駛員保持專注。
3.能見度增強
在大霧等能見度較低的情況下,側邊霧燈顯示為黃色光同步閃爍狀態,正面的黃橙燈光系統啟用,提升兩倍以上的能見視距,黃色箭頭燈依照側邊霧燈閃爍頻率能夠實現強化道路輪廓的功能。
4.防追尾警示
誘導霧燈的發光組件可通過工作變化提示前后車輛安全距離。當車輛經過誘導燈時,可觸發誘導燈的紅色警示燈,提示后車前方有車輛存在,并能使后車司機估算出安全行車距離。此時,其他誘導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。
由于團霧范圍不大,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性不佳的共性。
軍事科學院防化研究院在“十二五”期間突破了暖云霧消除技術的各項關鍵技術,暖云霧消除劑的實際性能達到了原定技術指標,在人工消除暖云霧技術領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計及制備工藝、暖云霧消除劑的高效施放技術、暖云霧消除劑性能測試技術等方面均有所突破。因此,在團霧多發路段預先配置一套可噴灑暖云霧消除劑的團霧主動處置裝備,將能大大減少該地區因團霧發生交通事故的概率——使團霧在剛產生階段就被系統檢測到并消除。
本文概述了國內外對霧的形成機理的探究過程,說明了在現狀條件下霧的預警預報能力依然有限,提出了一種對于團霧多發路段的應對方法,主要包括能見度檢測、行車誘導和主動消除。在現狀條件下,能見度檢測和行車誘導的技術已相當成熟,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,受益于軍事科學防化研究院成功研制的暖云霧消除劑,只需配套建設相應的撒布設備即可提高團霧多發路段的行車安全程度。未來,計算機能力的進一步發展將帶動相關行業的長足進步。