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雨天沥青路面能见度影响因素分析

西南交通大学学报 2023年第6期58卷 1286-1293页

作者：汪敏何兆益周文梁昕重庆交通大学土木工程学院重庆400074 广西交通投资集团有限公司广西南宁530022 珠海港物流发展有限公司广东珠海519050

在降雨情况下,汽车行驶过程轮胎所溅起的水花极易形成水雾,前方能见度会显著下降,人体主观的识别距离也随之迅速减小,甚至出现对行车间距的错误判断,易造成交通事故,研究雨天沥青路面能见度影响因素意义重大.以米氏理论为基础,利用能见... 详细信息

在降雨情况下,汽车行驶过程轮胎所溅起的水花极易形成水雾,前方能见度会显著下降,人体主观的识别距离也随之迅速减小,甚至出现对行车间距的错误判断,易造成交通事故,研究雨天沥青路面能见度影响因素意义重大.以米氏理论为基础,利用能见度的气象学定义,并采用MATLAB软件进行蒙特卡罗数值模拟,提出了用车速、水膜厚度和路面设计参数表征的能见度计算模型,进而对能见度影响因素进行了分析.结果表明:在雨天,沥青路面水膜厚度低于5.873 mm时,水雾引起的能见度会随车速和水膜厚度增加而不断减小;路面设计参数中,排水路径长度、路面构造深度与能见度呈正相关性;路面坡度与能见度呈负相关性;在水膜厚度为5.873 mm时能见度达到极小值;进一步提出了用降雨强度、路面构造深度、路面坡度、排水路径长度和车速表征的沥青路面能见度改进计算模型.

关键词：能见度交通安全沥青混凝土蒙特卡罗模拟路面

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能见度降低条件下楼梯上行疏散实验研究

中国安全生产科学技术 2023年第3期19卷 183-188页

作者：王一叶锐朱曼李佳嘉房志明上海理工大学管理学院上海200093 中国建材国际工程集团有限公司上海200063

为探究地下公共建筑能见度降低场景中,个体及小群体楼梯上行疏散特征,在某公共建筑楼梯间进行个体疏散和小群体疏散实验,分析不同能见度条件下个体在梯段及平台上的疏散速度、疏散行为、小群体特征等关键参数。研究结果表明:梯段速度受... 详细信息

为探究地下公共建筑能见度降低场景中,个体及小群体楼梯上行疏散特征,在某公共建筑楼梯间进行个体疏散和小群体疏散实验,分析不同能见度条件下个体在梯段及平台上的疏散速度、疏散行为、小群体特征等关键参数。研究结果表明:梯段速度受能见度影响程度大于平台速度,在正常能见度条件下,小群体行为会对疏散移动速度产生负面影响,在低能见度条件下,小群体行为有助于提升疏散效率,表现在小群体平均速度高于群体中最慢个体速度且小群体和个体之间的速度差异较小。

关键词：地下建筑能见度人员疏散小群体行为上行速度

考虑能见度影响的公路隧道照明动态优化与智能控制

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控制理论与应用 2023年第10期40卷 1783-1792页

作者：梁波牛佳安李硕杨彦斌肖靖航张晓坚重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室重庆400074

为解决不同能见度影响下公路隧道实际路面亮度变化过大以及由此引起的行车安全与能源虚耗问题,本文提出了一种能够改善公路隧道照明环境的动态优化与智能控制方法.首先,通过对不同时空条件下的公路隧道进行现场试验和数据分析,得到了隧... 详细信息

为解决不同能见度影响下公路隧道实际路面亮度变化过大以及由此引起的行车安全与能源虚耗问题,本文提出了一种能够改善公路隧道照明环境的动态优化与智能控制方法.首先,通过对不同时空条件下的公路隧道进行现场试验和数据分析,得到了隧道内能见度的变化规律;其次,在公路隧道传统照明设计的基础上考虑能见度对照明环境的影响,建立了基于隧道内能见度、交通量、车速、路面亮度和照明亮度的按需照明与动态优化模型;随后,以不同地区公路隧道的实测数据为样本,结合划分出的公路隧道典型照明场景和模糊径向基神经网络算法构建了公路隧道照明智能控制模型,最后,通过仿真实验验证了所构建模型的有效性,其结果表明,本文所提出的优化控制方法能够在保证隧道照明安全性的前提下兼顾节能性.

关键词：照明优化控制模糊径向基神经网络能见度照明环境改善仿真模拟

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基于雾微物理观测改进能见度诊断方案

大气科学 2023年第5期47卷 1375-1387页

作者：芮雪陆春松银燕吕晶晶陈魁薛宇琦王元许潇锋王静南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 徐州市气象局徐州221000 无锡中科光电技术有限公司无锡214000

为进一步提高雾中能见度的预报准确度,本文基于安徽黄山站2008年4~7月、2009年5~8月、2011年5~9月和湖北恩施山顶站2009年1~3月的雾微物理等观测资料,建立了新的雾中能见度诊断方案,并加以检验。首先,对已有的能见度诊断方案进行比较,... 详细信息

为进一步提高雾中能见度的预报准确度,本文基于安徽黄山站2008年4~7月、2009年5~8月、2011年5~9月和湖北恩施山顶站2009年1~3月的雾微物理等观测资料,建立了新的雾中能见度诊断方案,并加以检验。首先,对已有的能见度诊断方案进行比较,验证了能见度方案同时包含数浓度和含水量的重要性。其次,在已有的方案中,能见度与微物理量之间函数关系式的系数往往取作常数,但研究发现这些系数与微物理量本身紧密相关。先利用黄山2008年一半的雾观测数据建立了拟合系数与数浓度之间的关系,改进了能见度的诊断方案。然后把黄山2008年另一半、2009、2011年和恩施2009年的数据作为独立数据,对改进后新方案进行验证,结果均表明新方案能更好地计算能见度。

关键词：雾能见度微物理诊断方案

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测风激光雷达在青岛低能见度天气下的适用性

应用气象学报 2024年第1期35卷 33-44页

作者：鄢珅时晓曚傅刚陈清峰李昱薇青岛市黄岛区气象局青岛266400 青岛市气象局青岛266003 中国海洋大学海洋与大气学院青岛266100 山东省气象台济南250031

利用2021年4月—2022年12月青岛国家基本气象站多普勒测风激光雷达和L波段探空系统低空风场观测数据,对比非降水时低能见度天气下测风激光雷达的探测高度和精度。结果表明:测风激光雷达在青岛地区具有良好的适用性,在能见度大于10000 m... 详细信息

利用2021年4月—2022年12月青岛国家基本气象站多普勒测风激光雷达和L波段探空系统低空风场观测数据,对比非降水时低能见度天气下测风激光雷达的探测高度和精度。结果表明:测风激光雷达在青岛地区具有良好的适用性,在能见度大于10000 m的非降水天气,其平均最大探测高度稳定在约1200 m,水平风速均方根误差约为1.2 m·s^(-1),水平风向均方根误差约为25°。在能见度小于10000 m的低能见度天气下,测风激光雷达在不同能见度和相对湿度范围内的探测高度和精度受干扰程度存在差异。在能见度为1000~10000 m、相对湿度小于90%的霾天,此时大气能见度降低主要是气溶胶粒子含量增加所致,测风激光雷达的探测能力与高能见度天气下相当。当相对湿度高于95%时,此时大气能见度降低是空气中水汽含量的增加所致,严重干扰了激光在大气中的传输,测风激光雷达的探测高度和精度均有所降低,尤其在能见度小于1000 m的雾天,需谨慎使用其风速和风向数据。

关键词：测风激光雷达低空风场能见度雾霾

合肥市区大气能见度与PM_(10)浓度及相对湿度的关系分析

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环境科学学报 2023年第5期43卷 333-340页

作者：张世国汪玮胡顺星方海涛苑克娥王敏王毛翠中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室合肥230031 先进激光技术安徽省实验室合肥230037 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥230026 安徽省大气探测技术保障中心合肥230031

分析了合肥市区能见度与PM_(10)、湿度之间的关系.使用积分浊度仪与PM_(10)传感器比较,验证PM_(10)传感器数据准确性.两台相同型号的PM_(10)传感器同步测量,相对误差小于5%,保证测量数据稳定可靠.依据米散射理论推导出能见度是不同尺度... 详细信息

分析了合肥市区能见度与PM_(10)、湿度之间的关系.使用积分浊度仪与PM_(10)传感器比较,验证PM_(10)传感器数据准确性.两台相同型号的PM_(10)传感器同步测量,相对误差小于5%,保证测量数据稳定可靠.依据米散射理论推导出能见度是不同尺度颗粒物质量浓度乘以常数之和的反比函数,但是由于测量难度,实验时无法使用这个函数.因此通过数值模拟和数据拟合,确定了能见度是PM_(10)质量浓度的幂函数.根据湿度修正表达式对高湿度时拟合结果进行修正,并使用实验数据对修正结果进行验证.大气湿度小于60%RH时,使用PM_(10)质量浓度拟合得到能见度值与实测值变化趋势一致,相对误差范围为-5%~8%.当大气湿度值高于60%RH时,拟合能见度值与实测值相对误差超过50%,且高于实测值,湿度越大拟合值偏差越大.使用湿度修正公式对拟合值修正,修正值与实测值的相对误差绝对值小于10%.利用不同时间的测量数据对拟合公式验证,也获得了一致的结果,证明湿度修正公式对PM_(10)质量浓度拟合能见度校正的可行性.最后大雾时运用三者的拟合与修正关系,湿度大于99%时,湿度修正也难以实现对拟合值的改善.

关键词：能见度 PM_(10) 相对湿度数据拟合

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能见度对垂直收发模式紫外散射信道的影响

清华大学学报（自然科学版） 2016年第6期56卷 666-671页

作者：孙禹詹亚锋清华大学宇航技术研究中心北京100084

基于光子计数检测信道模型与光子多次散射大气传播模型,通过定量仿真,研究大气能见度对不同收发间距下垂直收发模式紫外散射信道的路径损耗、多径时延扩展与二进制启闭键控(OOK)调制方式下系统可达速率的影响。仿真结果表明:在给定收发... 详细信息

基于光子计数检测信道模型与光子多次散射大气传播模型,通过定量仿真,研究大气能见度对不同收发间距下垂直收发模式紫外散射信道的路径损耗、多径时延扩展与二进制启闭键控(OOK)调制方式下系统可达速率的影响。仿真结果表明:在给定收发间距下,随着天气条件改善、能见度上升,多径时延扩展随之增大,光子在大气传播过程中的多径效应更显著;当收发间距确定后,存在最佳能见度使路径损耗最小,当收发间距增大时,该最佳能见度也随之上升;当收发间距给定时,存在最佳能见度与波特率使系统可达速率最大,当收发间距增大时,最佳能见度逐渐上升,最佳波特率以及对应的可达速率最大值逐渐减小。

关键词：能见度垂直收发紫外散射信道

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霾天能见度参数化方案改进及预报效果评估

环境科学 2019年第4期40卷 1688-1696页

作者：赵秀娟李梓铭徐敬北京城市气象研究所北京100089 京津冀环境气象预报预警中心北京100089

为了选择适合京津冀地区能见度预报的参数化方案,为霾的预报提供更准确的能见度预报产品.根据实际应用需求,改进了基于气溶胶体积浓度建立的Chen等能见度参数化方案(S1),并利用2017年2月快速更新多尺度分析和预报系统-化学子系统(RMAPS-... 详细信息

为了选择适合京津冀地区能见度预报的参数化方案,为霾的预报提供更准确的能见度预报产品.根据实际应用需求,改进了基于气溶胶体积浓度建立的Chen等能见度参数化方案(S1),并利用2017年2月快速更新多尺度分析和预报系统-化学子系统(RMAPS-CHEM v1. 0)的预报结果,对比评估了该方案与基于PM_(2.5)浓度建立的参数化方案(S2)和Mie散射计算方案(S3)在京津冀地区的预报效果.结果表明:①模式系统对京津冀地区的PM_(2.5)浓度预报总体较好,预报值与观测值非常接近,二者的相关系数在大部分地区可达0. 8以上,小时相对湿度的预报值与观测值相关在0. 78以上,平均误差低于3. 91%.②三套方案计算的能见度都能较好地预报出2017年2月京津冀地区能见度的时间演变趋势,且在大部分时间三者计算的能见度都非常接近.总体上S1计算的能见度最低,S3计算的能见度最高,S2居中.在京津冀大部分地区,S1的均方根误差和归一化平均绝对误差最低,S3的最高,S2居中且在北京地区表现最佳.③能见度大于10 km时三套方案计算结果都偏低,其中S3的平均误差和均方根误差最低,能见度低于10 km时,特别是对出现频率较高的1～5 km低能见度的预报,S1方案的平均误差、均方根误差和归一化平均绝对误差都是最低的,更适合京津冀地区霾天气能见度的预报应用.

关键词：霾能见度参数化方案数值预报预报检验

基于GRU神经网络的雷州半岛近海岸能见度短临预报研究

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热带气象学报 2023年第2期39卷 267-275页

作者：殷美祥罗瑞婷陈荣泉刘显通广东省气象服务中心广东广州510641 广东省突发事件预警信息发布中心广东广州510641 肇庆市气象局广东肇庆526000 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510641

近海岸大气能见度变化具有复杂的非线性和局地性特征,且近海岸气象观测站少,一直是精细化预报业务的难点。利用GRU(GatedRecurrentUnit)神经网络,采用广东省湛江市国家基本气象站及其周边上下游观测资料,构建了雷州半岛近海岸能见度1h... 详细信息

近海岸大气能见度变化具有复杂的非线性和局地性特征,且近海岸气象观测站少,一直是精细化预报业务的难点。利用GRU(GatedRecurrentUnit)神经网络,采用广东省湛江市国家基本气象站及其周边上下游观测资料,构建了雷州半岛近海岸能见度1h时效短临预报的多站GRU模型、单站GRU模型和逐步回归预报模型,并进行了检验评估。结果表明,相比传统的逐步回归方法,GRU神经网络能更好地识别上下游能见度的时空变化特征,多站GRU模型平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、决定系数(R2)评分均明显好于多元逐步回归模型。模型结构对能见度短临预报效果至关重要,将上下游的气象特征引入到能见度短临预报模型可显著提升预报效果。多站GRU模型在个例检验中较单站GRU模型的MAE、RMSE分别下降了36%和29%,R2提高了30%,表明多站GRU神经网络对能见度预报具有明显优势,为近海岸能见度的精细化短临预报提供了新思路。

关键词：能见度神经网络短临预报雷州半岛