Система для предсказания состояния поверхности автодороги
Изобретение относится к области метеорологии, а более конкретно к предсказанию состояния погоды в микроклиматической зоне. Сущность: система содержит метеорологические станции, каждая из которых установлена на отдельном участке автодороги, а также сервер, блок оценки риска и линии коммуникации. Линии коммуникации подключены между сервером и блоком оценки риска. При этом каждая метеорологическая станция установлена на отдельном участке автодороги с экстремальной величиной градиента средней температуры на поверхности автодороги. Технический результат - повышение точности предсказания состояния поверхности автодороги. 2 ил.
Изобретение относится к метеорологии, а более конкретно к предсказанию состояния погоды в микроклиматической зоне, т.е. в локальной зоне, пространственный масштаб которой соизмерим с возможными действиями индивида или механизированного средства, которым он управляет. Например, локальная зона выполнения сельскохозяйственных работ машинами или локальная зона перемещения автомобильного транспорта. При этом предполагается, что в этой локальной зоне определяются моменты возникновения гололеда, тумана, снежных заносов, а также определяется степень риска, связанная с пребыванием и транспортной деятельностью в конкретной локальной зоне. Определение степени риска позволяет назначить проведение соответствующей роботы по уменьшению степени риска на конкретном участке дороги.
Известна система для предсказания состояния поверхности автодороги, содержащая метеорологические станции, каждая из которых установлена на участке автодороги для измерения текущих параметров состояния и прогноза погоды (см. заявку Японии JP 2002162478, опубликованную 07.06.2002, МПК 8 G01W 1/00).
В этой системе для предсказания состояния поверхности автодороги можно предсказать состояния погоды в локальной зоне. Однако эта система не позволяет оценить риск, связанный с пребыванием в конкретной локальной зоне автодороги.
Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является система для предсказания состояния автодороги, содержащая метеорологические станции, каждая из которых установлена на отдельном участке автодороги, сервер, блок оценки риска и линии коммуникаций, подключенные между сервером и метеорологическими станциями и между сервером и блоком оценки риска (см. заявку на патент США №2005/197774, опубликованный. 08.09.2005 г., НКИ 702/3).
В известной системе для предсказания состояния поверхности автодороги при определении прогноза и степени риска учитывается влияние местоположения станции на прогноз и риск. Однако не определено такое местоположение метеорологических станций, при котором полученные данные обеспечивали бы наиболее достоверные оценки прогноза и риска для данного локального участка дороги.
Таким образом, технический результат настоящего изобретения заключен в определении местоположения каждой метеорологической станции в системе метеорологических станций, при котором обеспечивались бы наиболее достоверные оценки прогноза и риска для данного локального участка автодороги и повышение точности предсказания.
Этот технический результат достигается за счет того, что в системе для предсказания состояния поверхности автодороги, содержащей метеорологические станции, каждая из которых установлена на отдельном участке автодороги, сервер, блок оценки риска и линии коммуникаций, подключенные между сервером и метеорологическими станциями и между сервером и блоком оценки риска, каждая метеорологическая станция установлена на отдельном участке автодороги с экстремальной величиной градиента средней температуры на поверхности дороги.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена блок-схема системы для предсказания состояния автодороги.
На фиг.2 представлена термографическая карта состояния автодороги, полученная усреднением температуры за один месяц.
В соответствии с фиг.1 данные о состоянии дороги, температура поверхности дороги, влажность на поверхности дороги, скорость ветра, точка росы и другие параметры из метеорологических станций 1, 2, 3, 4, и 5 по линиям коммуникаций 6, 8, 9 и 10 поступают на сервер 11, где осуществляется соответствующая обработка данных, исходя из которой определяется оценка степени риска в блоке 12 для движущегося транспортного средства.
Основными параметрами, определяющими состояние автодороги, являются температура и поток тепла, обусловленные вешними источниками, например солнечным излучением.
С другой стороны, поток тепла и температура связаны соотношением -
Grad T(x,t)=-λ*dQ(x,t)/dt,
где T(x,t) - температура;
λ - коэффициент теплопроводности;
Q(x,t) - плотность потока тепла в единицу времени.
Как следует из фиг.2, экстремальное (наибольшее 2, 4 и 6 или наименьшее 3 и 5) значение температуры, отображенное кривой 1, соответствует случаю, когда градиент средней температуры близок к нулю.
Это означает согласно приведенному выше уравнению, что состояние данных участков дороги определяется в значительной степени внешним воздействием, например солнечным излучением, т.е. зависит только от времени. Для других участков, где это соотношение не выполняется, по изменению температуры на участках 2, 3, 4, 5 и 6 значительно легче, как показывает опыт, определить температуру поверхности дороги и риски для пользователя этой автодороги.
Система для предсказания состояния поверхности автодороги, содержащая метеорологические станции, каждая из которых установлена на отдельном участке автодороги, сервер, блок оценки риска и линии коммуникаций, подключенные между сервером и метеорологическими станциями и между сервером и блоком оценки риска, отличающаяся тем, что каждая метеорологическая станция установлена на отдельном участке автодороги с экстремальной величиной градиента средней температуры на поверхности автодороги.
