[發明專利]基于支持向量機的蓄鹽瀝青路面的凝冰預警系統

在審

• 申請號: 202110568026.6
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113486920A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 張志清;劉文迪;吳欣桐;李東釗
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q10/04
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

本發明是一種有機蓄鹽瀝青路面凝冰預警方法，適用于有機蓄鹽瀝青路面在極端低溫條件下的凝冰預警。該預警方法通過采集氣象信息，使用機器學習建立的凝冰預警算法，對路面狀態進行短時預測，并通過系統進行預警。該系統由氣象采集站、管理控制終端、信息發布設備等組成。凝冰預警的邏輯主要分為數據采集、數據處理、信息發布、決策處理四部分。該系統是通過現場氣象采集站獲取信息，通過算法計算當前環境的預測凝冰時間，判斷是否超出設定閾值并向系統報警，以便及時通知相關人員，采取相應輔助措施。當凝冰問題得到解決時，可自行解除預警。本發明彌補了有機蓄鹽瀝青路面在應對極端低溫天氣時存在的不足，具有較強的實用性。

技術領域

本發明涉及道路安全系統領域，提出一種基于支持向量機回歸算法建立的凝冰預警方法，是一種適用于有機蓄鹽瀝青路面的冬季凝冰預警方法。

背景技術

近年來，一種主動融雪技術逐漸被人們熟知和應用，即蓄鹽瀝青路面。將蓄鹽抑冰材料以替代礦粉的形式添加入瀝青混合料中，并鋪設成蓄鹽瀝青路面。在車輛的反復摩擦作用下，鹽分通過滲透壓作用和毛細管現象逐漸滲出，起到延緩路面結冰的效果。蓄鹽瀝青路面的主要成分為蓄鹽抑冰材料，當蓄鹽抑冰材料的主要成分為有機鹽時，路面能夠兼具融雪性能和環保性能。

然而有機蓄鹽瀝青路面抑冰和延緩凝冰的效果有限，經研究表明，有機蓄鹽瀝青路面在氣候極端環境條件下只能延緩路面凝冰，路面仍存在凝冰危險。因此有機蓄鹽瀝青路面仍不能完全解決道路凝冰問題，仍需要精確構建有機蓄鹽瀝青路面的凝冰預測算法，準確評估有機蓄鹽瀝青路面的融冰效能，以便及時采取相應的除冰雪措施。

考慮到有機蓄鹽瀝青路面的特殊性，針對普通路面的凝冰預警算法明顯不適用于有機蓄鹽瀝青路面。現階段仍然缺乏針對有機蓄鹽瀝青路面路面的凝冰預警方法研究以及對冬季路面凝冰的預警系統的探索。

發明內容

本發明的目的就是，針對有機蓄鹽瀝青路面在應對極端天氣時的不足，采用綜合手段解決冬季道路凝冰問題，減少因路面凝冰帶來交通安全隱患，提出一種適用于有機蓄鹽瀝青路面的凝冰預警算法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

基于支持向量機的有機蓄鹽瀝青路面凝冰預警算法，可應用于鋪筑有機蓄鹽瀝青路面的凝冰預警過程，所述的方法包括以下步驟：

S1、在所需預警的有機蓄鹽瀝青路面附近安裝氣象監測站，監測站將實時采集路面環境信息。

S2、通過數據傳輸設備將氣象數據上傳給系統，系統啟動凝冰預測算法，獲取該氣象條件的預測凝冰時間。

S3、系統將根據預測的凝冰時間進行判斷，根據凝冰時間長短判定當前路段是否安全，若安全則執行步驟S4，否則執行步驟S5；

S4、通過可變信息板對路上過往車輛進行提示，與此同時系統指示燈提示為黃色，提醒路面仍存在凝冰危險，需長期監測，系統終端確認接收消息后繼續執行S1；

S5、通過可變信息板對路上車輛進行預警，提示路面濕滑易凝冰，請過往車輛減速慢行。與此同時系統指示燈提示為紅色，提醒工作人員提前采取措施，當判斷凝冰問題得到處理后，執行步驟S6；

S6、可變信息板預警解除，系統終端報警燈關閉，繼續執行S1。

本發明基于支持向量機的有機蓄鹽瀝青路面凝冰預警系統是上述方法實現的硬件基礎，所述系統和方法結合實現了有機蓄鹽瀝青路面的凝冰預警。

附圖說明

圖1為本發明道路凝冰預警系統構成；

圖2為本發明預警方法的基本執行邏輯流程；

圖3為算法建模的基本過程。

實施方式

下面將結合本發明實例，對發明實施例的技術方案進行完整的描述。