雨雾环境下城市道路动态控速技术与实现

针对雨雾环境下的行车安全问题,构建动态控速模型,旨在合理确定行车速度,减小不安全因素对行车安全的影响。利用小波降噪法对行车数据进行处理,通过长短期记忆神经网络(LSTM)方法对动态速度数据训练,并根据对应路段的历史车速预测新的车速,以预测车速的85%位车速作为参考,设置对应路段的限速值。为了检验所确定限速值的实际效果,以加减速力度、踩踏油门踏板及制动踏板的频率作为检测因子。实验结果表明,LSTM模型在处理对时间具有依赖性的交通速度预测问题上具有很好的优越性,在设定的新限速值下,驾驶员在行车过程中加、减速力度明显减弱,急加速和急减速频率减少,实验路段高速行驶车辆数量减少,交通流趋于平稳。

多雨雾山区高速公路隧道光环境构建研究和实践应用探讨

本文结合云茂高速在创建绿色高速公路实践活动中开展的隧道光环境构建研究,分析了构建隧道光环境的主要思路和方法,介绍了隧道光环境的构建实践并对应用效果进行了评价和分析,是对多雨雾山区高速公路隧道安全、节能、绿色、环保的有效探索。

雨雾场景下高速公路行车诱导系统模型

文中面向车路协同,提出雨雾场景下行车诱导系统框架模型.基于雨雾作用机理,以天气信息、道路参数、车辆状态为系统输入,以停车视距、防侧翻侧滑为边界约束,构建车载端-路侧端协同的行车诱导系统,并以基于某实际高速公路的实车实验验证.结果表明:该诱导系统模型构建合理,限速计算可行.

基于雨雾分离处理和多尺度网络的图像去雨方法

雨带来的雨条纹和雨雾会降低户外拍摄图像的质量,为了去除雨雾对图像的影响,提出了一种基于雨雾分离处理和多尺度卷积神经网络的图像去雨方法。首先利用导向滤波将雨线和图像细节信息提取到高频层,雨雾和背景信息则分离到低频层;然后构建多尺度卷积神经网络来去除高频层中的雨线,网络中融入多个稠密连接模块以提升特征提取的准确性;其次构建多层特征融合的轻量级去雾网络来去除低频层中的雨雾,采用参数一体化结构避免了估计多个大气散射模型参数导致的次优解;最后再结合处理后的高低频结果还原出清晰图像。在多个合成的雨雾数据集以及真实自然场景图像上进行测试,定性和定量结果表明,提出的方法在去除雨雾影响的同时较好地保留了色彩信息,和近年的算法相比,图像结构相似性提升了0.02~0.08,图像峰值信噪比提升了0.2~3.5 dB。

架空输电线路可视化监拍图像联合去雨雾算法研究

远程视频监控巡视架空线路可以减少人工巡线工作量,提升巡视效率,当前架空输电线路通道环境恶劣,气候多变,雨雾天气采集的场景图像质量,对巡线辨别产生不利影响,为此提出了一种架空输电线路可视化监拍图像联合去雨雾算法,该算法通过建立镜头雨滴模型、图像雨痕模型和雾化模型,利用深度神经网络训练去雨滴、去雨痕和去雾化模型,联合三种模型实现图像去雨雾,试验检测证实,该方法在输电通道环境下具有较好的去雨雾效果。

近30 a黔南地区辐射雾和雨雾时空分布特征

利用1991—2020年黔南地区12站逐日最小能见度、降水量、日照时数、云量、气温、相对湿度、风速等气象观测资料,对辐射雾和雨雾进行判定,并采用正交函数分解(EOF)、Mann-Kendall突变检验、线性倾向估计等方法分析其时空分布特征。结果表明:黔南地区辐射雾和雨雾时空分布差异较大,辐射雾高发区为平塘、罗甸、龙里,雨雾高发区为独山、都匀、长顺。都匀、龙里、长顺、瓮安、平塘、福泉、荔波、罗甸近10 a辐射雾明显减少或雨雾异常增多,异常变化特征显著;辐射雾日比雨雾日多42.2%,辐射雾占大雾过程的87.1%,雨雾占13.9%,辐射雾主要在夏末至秋冬季,雨雾主要在冬季至初春;辐射雾在2011年之后明显减少、雨雾在2017年之后急剧陡升,均发生显著突变;辐射雾有9站呈减少趋势,雨雾有8站呈现增加趋势。

雨雾天气行车注意事项

每到春季,雨雾天气接踵“光顾”。如果在驾车时遇到这类天气,怎样做才能保证行车安全呢?防止轮胎打滑。雨天车辆轮胎与地面摩擦系数大幅下降,制动距离变长,车辆易打滑。驾驶人在转弯时不能急刹车或猛打方向盘,应采取“点刹”的方式直线减速,然后再进入弯道。

南京地区雨雾的形成及其结构特征

为研究南京冬季雾的物理化学过程,揭示空气污染与雾水化学结构的关系及建立雾的预报方法,2006—2007年冬季在南京信息工程大学进行了雾的外场综合观测试验。利用所获得的资料及南京观测站2006—2008年的常规观测资料,对雨雾天气下的天气形势和雨雾的宏、微观结构特征进行了分析。结果表明:南京地区出现雨雾的地面形势主要有锋面型、冷高压底部型和低压倒槽型;弱冷空气入侵是雨雾形成的重要条件;较强的逆温层存在,且边界层上层气温高于近地层,是形成雨雾的又一个重要的条件;雨势增强或地面风速加大,干冷空气的不断侵入,都可能造成雨雾消散。雨雾的本质就是蒸发雾。雨雾的数密度、含水量和平均直径与其他种类雾相比都比较小;雾滴谱很窄,其曲线变化成指数快速下降。

2007年12月南京六次雨雾过程宏、微观结构演变特征1

利用2007年冬季南京信息工程大学对雾的综合观测资料,包括能见度仪、雨滴谱仪、雾滴谱仪、宽范围颗粒粒径谱仪（WPS）观测资料,并结合地面常规气象观测资料和NCEP （National Centers for Environmental Prediction）再分析资料,分析2007年12月南京六次雨雾过程的宏、微观结构演变特征.结果显示：（1）南京2007年12月的六次雨雾过程主要是受天气系统的影响,以雨中雾为主,最低能见度均大于250 m.雨雾多出现在偏东气流的作用下,南京地区先发生弱降水,空气近饱和,随后受到来自北方的弱冷空气影响,水汽凝结,雾形成.（2）雨雾发生前贴地层多有逆温,雨雾过程中2m高度与地表温度差由正转为负,逆温消失.但900hPa以下,雨雾发生前和过程中,都少有逆温层,雨雾结束后均无逆温结构.雨雾前中低层有云,云状为高积云Ac或高层云As及层积云Sc或碎雨云Fn,低云高0.3～2.5 km,雨雾过程中,600hPa以下都是饱和层,多伴有Fn,低云高度明显下降,雨雾过后,近饱和层仍然有可能存在.雨雾前900hPa附近有明显的风切变.（3）雨雾形成初期,大粒子（粒子直径D≥10μm）和小粒子（1μm＜D＜ 10 μn）数浓度均有明显增加.南京冬季雨雾过程对气溶胶粒子的湿清除,主要是核模态气溶胶粒子的核化过程.气溶胶粒子数浓度的减少程度与风向和风速密切相关,在较大的北风作用下,气溶胶粒子浓度明显减少.

泄洪雨雾入渗对雾化区边坡的影响分析

泄洪雨雾入渗导致的边坡稳定问题随着高坝大库的建设越来越突出,对此类问题的研究和认识大多停留在对岩土体强度降低和荷载增加两者之一上,对渗流和应力变形的耦合作用认识和应用不足。本文通过理论分析,对泄洪雨雾入渗的渗流分析中入渗边界条件重新做了界定,并指出了存在的问题;同时对应力变形计算中渗流荷载的增加和岩土体在非饱和区的强度变化,提出了自己的观点,并指出存在的误区。最后作者通过某一水电工程泄洪雾化区边坡的渗流和应力变形作了计算,得到了合理的计算结果。

湖北西南山地一次辐射雾和雨雾气象要素特征的对比分析

利用边界层探测、地面高空观测等资料,对比分析了2010年湖北西南山地一次连续发生的辐射雾和雨雾的环流形势及地面和高空气象要素特征,结果表明:1)500hPa阻塞高压脊和南支槽的反位相叠置有利于湖北西南山地出现雨雾天气。2)地面水平能见度与相对湿度反相关关系非常显著;雨雾与降水的发生、持续和结束几乎同步。3)辐射雾时地面水平能见度与雾滴浓度反相关性比雨雾更为显著;雾含水量越大能见度越低。4)辐射雾发生期间有多个逆温层同时存在,上层逆温更厚更强、下层逆温更为浅薄。雨雾发生时,逆温层可以有2～3个,逆温层底比辐射雾低层逆温层底高,但也可能没有逆温层存在。5)边界层风速小、对流活动弱有利山地辐射雾和雨雾的形成。地面风速很小或者静风,是辐射雾和雨雾生成的共同条件。雨雾发生时对流活动发展的高度比辐射雾高。6)辐射雾空气饱和层的高度低于雨雾。

雨雾、雪雾共生天气气象要素分析

利用多通道微波辐射计、边界层风廓线仪及自动/人工气象站等观测资料,分析了2007年秋冬季北京地区雨雾和雪雾两次共生天气形成与维持过程中地面和高空气象要素伴随降雨、降雪过程的变化。结果显示:(1)高湿和小风是雨雾、雪雾生成并造成地面低能见度的主要气象条件。大雾形成与维持过程中,地面水平能见度与相对湿度的反相关关系非常显著。能见度越低时,雾的含水量也越高。(2)较弱的降雨和降雪可以促使雾含水量减少,提高能见度,但降雨或降雪蒸发增湿又利于雾的维持。(3)雨雾在降雨过程中高层气温经历大幅增降,除可能受天气系统影响外,与云层中水汽凝结释放的大量潜热和含水量大幅度增加也有关系。雪雾在降雪过程中高层温度总体随着时间趋于降低且变化幅度较小。(4)在降雨、降雪过程中雨雾和雪雾低层一直存在水汽饱和层,且饱和层的顶部随降雨和降雪强度的加大而抬升,厚度不断加大,造成地面水平能见度进一步下降。结合催化剂人工消雾与共生雾降水(降雨或降雪)相似的原理,个例分析结果初步表明较弱的降雨或降雪过程对消除暖雾、冷雾的影响有限,对改善地面水平能见度并不显著,这对人工消雾技术研究具有一定的启发作用。

泄洪雨雾输运的数学模型研究

针对泄洪雨雾在河谷中的对流与沉降问题,提出一种3维有限元计算模型,该模型通过对浓度梯度矢的求解,可保证浓度计算的非负性与单调性。同时,根据气象学中雨滴谱函数与水滴沉降速度等概念,导出雨雾浓度与降雨强度间的定量转换关系,使其与其他雾化近区数学模型实现边界耦合。运用本文模型对瀑布沟电站泄洪洞雾化分布进行模拟,计算结果与真实的物理规律相一致,为今后类似工程问题的研究提供了适用手段。

泄洪雨雾输运模型及其计算验证

针对泄洪雨雾输运过程,建立了三维数学模型。该模型以空间浓度梯度为求解变量,并采用隐式迭代方法,保证了浓度计算的精度与稳定性;通过雨雾浓度与降雨强度之间的转换关系,使其能与雾化神经网络模型进行边界耦合,对外围雨雾的输运扩散进行预报。运用该模型对二滩水电站工程泄洪洞下游雾化分布进行计算,所得结果与实测结果较吻合。

溧水河乌刹桥段一次雨雾的数值模拟研究

应用WRF数值天气预报模式对溧水河乌刹桥段一次雨雾进行数值模拟,模拟时间为北京时间2007年12月05日20∶00至2007年12月06日20∶00,采用4层嵌套结构,最内层水平分辨率为1 km×1 km。模拟并分析了溧水河乌刹桥段的第二层嵌套范围的海平面气压场、风场、液态水含量、相对湿度等分布情况,并将溧水河乌刹桥位置的10m风速模拟值和能见度计算值分别与气象站实测值进行了对比分析。研究结果表明,应用WRF数值天气预报模式对这次溧水河乌刹桥段雨雾的风场、相对湿度、能见度等模拟效果较好,此次溧水河乌刹桥段雨雾的成因为处于低压槽及均压区,有利于水汽聚集,水汽易达到饱和;相对湿度大,在85%以上;微风,风速为2-4 m/s,有利于雾天气形成和维持。

非致命激光武器雨雾传输衰减控制虚拟仪器研究

非致命激光武器因具有优异的性能使其在反恐处突领域得到广泛应用.但是,激光传输时因受到大气环境影响而作用效果欠佳.该文研究了激光雨雾传输衰减的机理,设计了激光雨雾传输衰减的控制系统,开发了控制系统的Lab VIEW虚拟仪器软件,所建立的激光雨雾传输衰减控制实验装置可用于非致命激光武器在雨雾传输时功率衰减的实时调节.仿真结果表明,该系统能够在雨雾环境中实现对激光功率的实时调节,且精度较高,软件界面友好,操作简单,成本低,具有一定的灵活性,易于扩展功能,智能化程度高.

雨雾天气下不同灯光穿透效果对行车安全的试验研究

为分析雨雾天气情况下不同灯光穿透效果对行车安全的影响程度,首先对大样本被试进行问卷调查,获取被试对雨雾天气情况下开启灯光的选择结果。其次,利用雷达和音频、视频监测系统搭建了试验车,在高速公路环境下对10名被试进行了雨雾天气下不同灯光穿透效果的真实试验。数据分析结果表明:驾驶人在问卷调查过程中表现出了较高的安全意识,97.4%的被调查者认为需要开启雾灯或者双闪警示灯,而实际道路测试结果中只有9.8%的人开启雾灯、12.1%的人开启双闪警示灯。雨雾状态下,雾灯、双闪警示灯、尾灯和不开启灯光4种状态下的车辆能见度平均值分别为171.6 m、158.1 m、137.6 m和124.8 m,双闪警示灯的穿透效果要比雾灯差。

雨雾天气条件下主动发光面板视认性能研究

为探究主动发光面板在雨雾天气条件等恶劣环境下的视认效果,首先从主动发光面板的国内外研究进展和发展现状进行了阐述,然后介绍了基于实际道路的驾驶实验设计,通过进行对比实验分析研究了在雨雾天气下主动发光面板视认距离性能。研究结果表明,主动发光面板在雨雾天气下的视认距离比逆反射标志提升显著,其中半透式发光标志的视认性能最佳,点阵式次之,推荐采用常亮半透式发光标志。

泄洪雨雾对水电站运行的影响及对策

高坝泄洪雨雾是由泄洪引起的非自然降雨和水雾迷漫现象,具有很强的破坏力。多座水电站曾遭受泄洪雨雾的危害性影响,发生过大坝下游交通阻断、电器设备损坏、发电机组停运及水淹厂房事故,或由于泄洪雨雾的下渗作用诱发大坝下游边坡大规模滑坡。水电站枢纽规划设计阶段,需合理布局和采取针对性防护措施,防止产生重大失误。水电站投入运行后应加强泄洪雨雾原型观测,验证设计并完善防护方案。实践证明,总结经验合理开启闸门是减轻或防止泄洪雨雾危害的一项重要非工程性措施。

农用车辆频闪式雨雾警示灯的设计

农用车辆频闪式雨雾警示灯,是一种在黑夜或雨雾天气下起远距离灯光警示作用的装置。它可以将车辆上有限的电源电能,通过电子电路将脉冲氙灯触发点燃,在瞬间可发出强烈的可见光。其发光方式为脉冲频闪式,从而起到远距离的警示作用。该灯具具有广泛的市场前景,主要应用于较高车速行驶的农用车辆或具有危险性的农林作业机械,以及机场、航标、灯塔和其它一些需警示的场所,尤其是在车辆高速行驶的时候,可起到远距离预警作用。