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(guó)內(nèi)外對(duì)霧的觀測(cè)與預(yù)報(bào)技術(shù)現(xiàn)狀

（一）技術(shù)進(jìn)展[1]

國(guó)內(nèi)外對(duì)霧的觀測(cè)與預(yù)報(bào)技術(shù)進(jìn)展如表1所示。

表1 國(guó)內(nèi)外對(duì)于濃霧機(jī)理研究的技術(shù)進(jìn)展

（二）發(fā)展趨勢(shì)[2][3]

借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，以及對(duì)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(bào)的重要工具和主流方法[2]。

在現(xiàn)有的計(jì)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(bào)中已呈現(xiàn)出一定優(yōu)勢(shì)[4]，在濃霧易發(fā)生的機(jī)場(chǎng)及高速公路沿線，運(yùn)用該方法可提升霧的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。在未來(lái)，包含霧形成原因和演變的各種復(fù)雜過(guò)程的霧數(shù)值預(yù)報(bào)，結(jié)合具有先進(jìn)資料同化過(guò)程的高分辨率三維霧模式，以及結(jié)合數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)的演算方法，將成為發(fā)展趨勢(shì)。

未來(lái)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(shí)也包括霧與霾的相互轉(zhuǎn)化[5]和區(qū)分[6]等，加強(qiáng)對(duì)霧發(fā)生閾值的研究，從而精確預(yù)報(bào)霧害時(shí)空分布規(guī)律及霧害災(zāi)情評(píng)估方法[7]。

二、一種團(tuán)霧綜合應(yīng)對(duì)方法

（一）能見度檢測(cè)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(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多種復(fù)雜場(chǎng)景的精確計(jì)算，做到全天候全時(shí)段低能見度智能檢測(cè)，其算力高達(dá)700ms/次、并發(fā)50路視頻循環(huán)計(jì)算能力3s/次。該系統(tǒng)獨(dú)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(guò)AI霧霾雨雪沙塵煙檢測(cè)單元和AI低能見度分析單元，對(duì)每一路攝像機(jī)個(gè)性化建模、校驗(yàn)、優(yōu)化公路交通能見度分析計(jì)算和季節(jié)轉(zhuǎn)換深度學(xué)習(xí)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)霧霾沙塵雨雪等惡劣天氣低能見度與團(tuán)霧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)定位、數(shù)字化分級(jí)管制預(yù)警功能，且系統(tǒng)核心算法對(duì)公路交通能見度理論計(jì)算值與高速公路路面實(shí)際距離測(cè)量值對(duì)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(guò)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(guò)低時(shí)，遠(yuǎn)端服務(wù)器可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)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(guò)燈光的閃動(dòng)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(guò)工作變化提示前后車輛安全距離。當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)燈時(shí)，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(shí)，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(dòng)，形成移動(dòng)的紅色尾跡。

（三）團(tuán)霧主動(dòng)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(guò)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(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，暖云霧消除劑的實(shí)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(zhǎng)期以來(lái)對(duì)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(jì)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(cè)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(dòng)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(cè)到并消除。

三、結(jié)語(yǔ)

本文概述了國(guó)內(nèi)外對(duì)霧的形成機(jī)理的探究過(guò)程，說(shuō)明了在現(xiàn)狀條件下霧的預(yù)警預(yù)報(bào)能力依然有限，提出了一種對(duì)于團(tuán)霧多發(fā)路段的應(yīng)對(duì)方法，主要包括能見度檢測(cè)、行車誘導(dǎo)和主動(dòng)消除。在現(xiàn)狀條件下，能見度檢測(cè)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(dòng)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(lái)，計(jì)算機(jī)能力的進(jìn)一步發(fā)展將帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步。