[发明专利]一种动态地综合判断路面结冰的方法

说明书

本发明公开了一种动态地综合判断路面结冰的方法，属于大气探测和气象要素大数据分析技术领域，这种动态地综合判断路面结冰的方法先按照一定规则，对特定的气象数据分别进行评估，得到情况评定等级；再对这些现象进行综合评估，每次结冰会有一种或多种原因，每种原因会有一定的严重等级，不同结冰原因分别有不同的权重，综合每次结冰所有原因的等级和权重，评估本次路面结冰严重情况的等级；综合评估时还要考虑在结冰过程中，气温、湿度、持续时间、降水量的累积、风力等，这些都是参与整个过程、影响不同气象灾害评估的重要因素。该方法能够适用于实际复杂天气状况下的道路结冰判断，为道路安全相关决策机构的科学决策提供依据，实用性强。

技术领域

本发明涉及大气探测和气象要素大数据分析技术领域，具体为一种动态地综合判断路面结冰的方法。

背景技术

公路运输属于气象高度敏感行业，气象灾害对公路基础设施造成不同程度的损毁，同时严重影响车辆的安全行驶。其中路面结冰作为一种常见的冬季气象灾害已经成为交通事故的主要诱因之一，如何及时准确地感知路面的湿滑状态，提前采取有效措施预防路面结冰，对于保障车辆冬季行驶安全具有重要意义。

现有研究手段主要包括数据统计、理论分析及数据挖掘等方法，其中数据挖掘方法由于其数据选择的兼容性、模型构建的准确性、参数设置的便捷性等优势，在气象预报方面得到广泛应用。神经网络、支持向量机、决策树是三种具有代表性的数据挖掘方法。

当前数据挖掘方法在道路结冰模型构建方面的应用较为广泛，多数研究都只是构建的单一预测模型，实现对某一类天气状况的预报，但由于其局限性，无法真正适用于实际复杂天气状况下的道路结冰判断体系，无法为道路安全相关决策机构的科学决策提供依据，因此在道路安全决策的指导方面不具备适用性，导致当前预测模型构建的实用性不强，如何实现不同天气条件下的道路行车安全评价体系，提升道路安全决策的科学性，将是一个把气象观测研究与道路安全紧密结合的切入点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术困难，提供一种动态地综合判断路面结冰的方法。

为达到上述目的，采用的技术方案为：一种动态地综合判断路面结冰的方法,利用发布或采集的气象数据，包括降雨量、降雪量、气温、湿度、风力等级以及持续时间，对路面结冰的情况进行等级评定，包括以下步骤：

S1、从低到高设置蓝、黄、橙、红、紫五种等级预警，对常见的导致路面结冰的气象条件等级进行预警判定，包括：霜冻、降雨、凝冻、雨夹雪和降雪；再根据气象条件等级对路面结冰等级进行判定，路面结冰等级与出现的气象条件最高的等级一致，同时发生两个同等级预警，则结冰预警上调一级；具体判定规则如下表：

S2、凝冻等级判定：地表温度小于0度，且有降雨无降雪，即为凝冻现象；根据凝冻值和持续时间对凝冻等级进行判定，具体判定规则如下表：

其中当地表温度在-1—0℃之间，每小时降雨量大于1mm时，凝冻值为1；地表温度在-1—0℃之间，每小时降雨量小于1mm时，凝冻值为2；地表温度小于-1℃，每小时降雨量大于1mm时，凝冻值为2；地表温度小于-1℃，每小时降雨量小于1mm时，凝冻值为3；

S3、霜冻等级判定：每小时降雨量小于1mm，空气中相对湿度高于90％，气温在0.5℃以下，容易出现霜冻现象；根据气温、湿度、持续时间和风力对霜冻等级进行判定，具体判定规则如下表：

S4、降雨等级判定：降雨量大于1mm，气温低于2℃，路面易结冰，根据气温、降雨量和持续时间对降雨等级进行判定；具体判定规则如下表：