[發(fā)明專利]一種獲取高速公路團(tuán)霧能見度的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011337105.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN112461799B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金宏春;周玉斌;董旭;黃忠偉;劉超;李方星;孫彤;劉光勝;齊玉成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京心中有數(shù)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/59
• 分類號(hào): G01N21/59;G01N21/01;G06N20/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 榮穎佳

1.一種獲取高速公路團(tuán)霧能見度的方法，其特征在于，包括：

獲取高速公路上目標(biāo)區(qū)域的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)包括：觀測(cè)數(shù)據(jù)、再分析數(shù)值預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及交通氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，觀測(cè)數(shù)據(jù)包括相對(duì)濕度；其中，按照預(yù)設(shè)的上報(bào)周期獲取高速公路上車輛的當(dāng)前位置信息，并根據(jù)該當(dāng)前位置信息確定車輛所屬的目標(biāo)區(qū)域；

將獲取的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入預(yù)先通過機(jī)器學(xué)習(xí)得到的氣溶膠粒子模型，得到所述目標(biāo)區(qū)域的氣溶膠顆粒物包含的各氣溶膠粒子屬性參數(shù)值；

基于所述各氣溶膠粒子屬性參數(shù)值，獲取所述氣溶膠顆粒物的總消光系數(shù)；其中，針對(duì)每一類氣溶膠粒子的氣溶膠粒子屬性參數(shù)值，獲取該類氣溶膠粒子的氣溶膠粒子譜分布以及復(fù)折射指數(shù)；基于氣溶膠粒子的復(fù)折射指數(shù)以及氣溶膠粒子屬性參數(shù)值，獲取該類氣溶膠粒子的米散射消光效率；基于各氣溶膠粒子的米散射消光效率以及氣溶膠粒子譜分布，計(jì)算氣溶膠顆粒物的消光系數(shù)；

基于所述氣溶膠顆粒物的總消光系數(shù)以及所述目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)濕度，計(jì)算所述目標(biāo)區(qū)域的團(tuán)霧能見度；其中，基于所述氣溶膠顆粒物的總消光系數(shù)以及所述目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)濕度，獲取大氣消光系數(shù)；將所述大氣消光系數(shù)應(yīng)用于能見度計(jì)算公式，得到所述目標(biāo)區(qū)域的團(tuán)霧能見度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，構(gòu)建所述氣溶膠粒子模型包括：

獲取高速公路上樣本區(qū)域的歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，所述歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)包括發(fā)生團(tuán)霧時(shí)的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)以及未發(fā)生團(tuán)霧的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)；

查詢所述樣本區(qū)域的氣象記錄，獲取所述樣本區(qū)域發(fā)生團(tuán)霧時(shí)記錄的各氣溶膠粒子屬性參數(shù)值；

以樣本區(qū)域的歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)作為機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的輸入，以該樣本區(qū)域的歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的各氣溶膠粒子屬性參數(shù)值作為機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的輸出，對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，在機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練精度滿足精度閾值后，停止訓(xùn)練，得到氣溶膠粒子模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取高速公路上目標(biāo)區(qū)域的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)之后，將獲取的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入預(yù)先通過機(jī)器學(xué)習(xí)得到的氣溶膠粒子模型之前，所述方法還包括：

對(duì)獲取的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗。

4.一種獲取高速公路團(tuán)霧能見度的裝置，其特征在于，包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取高速公路上目標(biāo)區(qū)域的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)包括：觀測(cè)數(shù)據(jù)、再分析數(shù)值預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及交通氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，觀測(cè)數(shù)據(jù)包括相對(duì)濕度；

參數(shù)值獲取模塊，用于將獲取的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入預(yù)先通過機(jī)器學(xué)習(xí)得到的氣溶膠粒子模型，得到所述目標(biāo)區(qū)域的氣溶膠顆粒物包含的各氣溶膠粒子屬性參數(shù)值；其中，按照預(yù)設(shè)的上報(bào)周期獲取高速公路上車輛的當(dāng)前位置信息，并根據(jù)該當(dāng)前位置信息確定車輛所屬的目標(biāo)區(qū)域；

消光系數(shù)計(jì)算模塊，用于基于所述各氣溶膠粒子屬性參數(shù)值，獲取所述氣溶膠顆粒物的總消光系數(shù)；其中，針對(duì)每一類氣溶膠粒子的氣溶膠粒子屬性參數(shù)值，獲取該類氣溶膠粒子的氣溶膠粒子譜分布以及復(fù)折射指數(shù)；基于氣溶膠粒子的復(fù)折射指數(shù)以及氣溶膠粒子屬性參數(shù)值，獲取該類氣溶膠粒子的米散射消光效率；基于各氣溶膠粒子的米散射消光效率以及氣溶膠粒子譜分布，計(jì)算氣溶膠顆粒物的消光系數(shù)；

團(tuán)霧能見度計(jì)算模塊，用于基于所述氣溶膠顆粒物的總消光系數(shù)以及所述目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)濕度，計(jì)算所述目標(biāo)區(qū)域的團(tuán)霧能見度；其中，基于所述氣溶膠顆粒物的總消光系數(shù)以及所述目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)濕度，獲取大氣消光系數(shù)；將所述大氣消光系數(shù)應(yīng)用于能見度計(jì)算公式，得到所述目標(biāo)區(qū)域的團(tuán)霧能見度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括：

氣溶膠粒子模型構(gòu)建模塊，用于獲取高速公路上樣本區(qū)域的歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，所述歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)包括發(fā)生團(tuán)霧時(shí)的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)以及未發(fā)生團(tuán)霧的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)；

查詢所述樣本區(qū)域的氣象記錄，獲取所述樣本區(qū)域發(fā)生團(tuán)霧時(shí)記錄的各氣溶膠粒子屬性參數(shù)值；

以樣本區(qū)域的歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)作為機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的輸入，以該樣本區(qū)域的歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的各氣溶膠粒子屬性參數(shù)值作為機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的輸出，對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，在機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練精度滿足精度閾值后，停止訓(xùn)練，得到氣溶膠粒子模型。