[发明专利]一种道路凝冰预警及自动化处置系统控制方法

权利要求书

1.一种道路凝冰预警及自动化处置系统控制方法，包括如下步骤：

第一步，监听阶段，随时注意气象局发布的天气预报和预警信息以及气象监测站和路面传感器的数据信息；

第二步，预警阶段，凝冰处置系统根据第一步接收到的数据为业主提供预警信息以及提供凝冰处置预案；

第三步，预估结冰趋势阶段，凝冰处置系统根据部设在监测路段上的气象监测站获取的数据对道路结冰趋势进行预估，通过预估模型预估结冰趋势时长，即预判出还有多长时间路面发生结冰情况；

第四步，报警阶段，根据上一步中预估出的结冰趋势时长以及路面传感器获取实时的路面温度，路面状况和湿滑程度向路段所有者业主发布道路结冰报警；

第五步，调参阶段，凝冰处置系统会根据当前的气象监测站的数据和路面传感器的数据以及业主上传的融雪剂的数据和路面材质数据为业主推荐参数设置标准，并且业主也可以根据自己的实际情况自行设置参数；具体需要调整的参数包括融雪剂喷洒的用量、喷洒的间隔时长和喷洒的次数；

第六步，喷洒阶段，参数设置完毕后可以启动喷洒，喷洒时机的判断是根据参数设置标准和预估结冰趋势时长以及融雪剂融雪性能进行设置的，喷洒的时间控制在融雪剂起作用的时间点在结冰点之前可以做到最大程度的保障路面不结冰，做到喷洒之前路面没有结冰，将路面结冰的时间压缩到最低；

第七步，反馈阶段，当整个喷洒周期结束后，通过气象监测站和路面传感器对路面状况进行评估，包括路面温度，湿滑程度，水膜厚度，路面状态，以及结合未来天气预报进行评价，如果还有结冰可能，再次执行调参阶段，进行参数调整进行喷洒准备，如果没有结冰可能，凝冰处置系统则处于监听阶段；

所述预估模型计算公式如下：

Ti：预估结冰趋势时长，即还有多长时间结冰；

Wr：当前路面温度；

(Wr-0)：当前路面温度和0℃的差值绝对值；

ρ：水密度，1.0×10³kg/m³；

H：水膜厚度；

cw：水的比热熔，4.2×10³J；

Wa’：历史空气温度；

Wa：当前空气温度；

ca：空气的比热熔，1.0×10³J；

a，b，c：权重因子；

R’：历史降水情况；

C’：历史路面状况；

WS’：历史湿滑程度。

2.根据权利要求1所述的一种道路凝冰预警及自动化处置系统控制方法，其特征在于：所述第三步预估结冰趋势阶段的气象监测站获取的数据为：当前和历史空气温度，历史降水情况以及路面传感器获取的当前路面温度、历史路面状况、历史湿滑程度、当前水膜厚度。

3.根据权利要求1所述的一种道路凝冰预警及自动化处置系统控制方法，其特征在于：所述第四步报警阶段的报警依据为：当路面温度1℃，路面状况为雪、霜、冰水混合物、有结冰可能，湿滑程度为路面附着力系数0.2-0.4时，为橙色报警；当路面温度＝1℃，路面状况为结冰，湿滑程度为路面附着力系数0.2时，为红色报警。

4.根据权利要求1所述的一种道路凝冰预警及自动化处置系统控制方法，其特征在于：所述喷洒的用量是指一次喷洒的融雪剂的量的多少，是根据融雪剂的性能系数，融雪剂的浓度，管理路段的长度，路面的宽度，水膜厚度对参数进行设置，计算公式如下：

SMa＝SM×(ρ′×H×10^-6×n×10³×W)×SM′

SMa：融雪剂的用量；

SM：融雪剂的性能系数；

SM’：融雪剂的浓度；

ρ′：不同路面状况的附着物密度，水为1.0×10³kg/m³，雪为0.1×10³kg/m³，

冰为0.9×10³kg/m³，冰水混合物为0.95×10³kg/m³；

H：水膜厚度；

n：管理路段长度，单位km；

W：路面的宽度，单位m。