高速公路团雾预警系统设计

吴宇轩，李世臻，刘 楠

（1.长安大学信息工程学院，陕西 西安 710000；2.长安大学电子与控制工程学院，陕西 西安 710000）

高速公路车辆运行安全与高速公路天气状况有着密切的关系[1]。2016年，公安部交通管理局组织对高速公路团雾多发路段进行排查，总结出年均发生3次以上团雾高速路段1 788处，其中，年均发生10次以上高速路段912处。文献[2-4]研究了高速公路团雾对行车安全的影响，说明了对团雾天气检测的必要性、可行性。现有的高速公路天气预警仍然依赖于天气预报，其时效性、准确性和应急反应能力都无法满足需求。

近些年来，对雾的特征分析、雾的形成原理、等级评判的相关研究更加深入[5-6]。文献[7]开展了团雾主动诱导系统的监测研究[7]。文中结合先前国内研究的团雾各项特征，通过各传感器实际测量值，给出了一组团雾等级划分的参考指标，进一步扩展了团雾的等级分类。同时，结合多种传感器构成了团雾检测和数据传输一体系统，给出了相应车辆管控措施。

1 系统构成

系统使用STM32单片机作为主控，由道路控制端、团雾检测端、MCU控制端以及云端服务平台构成。其中，图雾检测端主要包括温度湿度传感器、PM值传感器、摄像头、能见度仪；道路控制端主要包括LED情报板、光电检测模块、引导灯带；MCU控制端包括无线收发模块、GPRS模块。图雾预警系统结构如图1所示。

图1 团雾预警系统结构框图

1.1 团雾检测

团雾检测依照雾的能见度特性、相对湿度特性、气溶胶粒子特性[8]，设置了温度湿度传感器，用于相对湿度的测量；……