路面状况监测系统是智慧交通中用于实时感知道路表面及沿线气象环境、辅助交管与养护部门决策的核心设施。
一、路面状况监测系统概述
路面状况监测系统是一套集感知、传输、分析与预警于一体的智能化道路监测体系,主要用于实时采集路面温度、积水深度、冰层/积雪厚度、湿滑程度(摩擦系数)以及裂缝、坑槽等病害信息,并结合气温、降雨、能见度等气象参数进行综合研判,为冬季除冰雪调度、恶劣天气限速预警及预防性养护提供数据支撑。
二、路面状况监测系统组成与工作原理
1.典型组成模块:
感知层:非接触式路面状况传感器(红外/激光/多光谱遥感)监测水膜、覆冰、积雪及路面温度;气象传感器采集气温、湿度、风速、降雨量;部分系统辅以高清摄像+AI算法识别裂缝、坑槽等路面病害。
数据采集与处理层:采集器/边缘计算网关完成信号滤波、数据压缩与本地风险分级。
传输层:通过RS485/RS232接口输出,配合4G/5G、LoRa或光纤上传云端。
供电与防护:太阳能+蓄电池或市电供电,设备防护等级通常≥IP65,适应-40℃~+60℃野外环境。
应用平台:云端管理软件,支持阈值告警、历史趋势分析、GIS地图展示及与高速情报板/养护平台联动。
2.工作原理:
采用非接触式遥感技术,传感器安装于路侧立杆或龙门架(距路面2~8m),向路面发射特定波长光束,分析反射/散射光谱信号反演路面状态(干燥/潮湿/积水/结冰/积雪),配合埋入式或附加气象传感器关联环境温度,当检测值超限(如路面温度接近0℃且有积水)自动触发结冰预警。
三、应用场景
1.高速公路/山区公路:冬季监测桥面、坡道结冰与积雪,联动可变情报板发布限速/封路提示,指导撒盐车精准调度。
2.城市道路/隧道:识别易积水路段与路面破损趋势,辅助市政制定差异化养护计划。
3.机场跑道/桥梁:对跑道摩擦系数和道面结冰敏感,需高频监测保障起降与行车安。
4.国省干线:长路段布设,兼顾成本控制与常态化监测,支持预防性养护决策。
风 向:0~360°;精度:±3° ;
风 速:0~60m/s;精度:±0.3m/s(≤10m/s);
空气温度:-50~60℃;精度:±0.2℃;
相对湿度:0~100%RH;精度:±2%RH ;
降 水:0~4mm/min;分辨率 0.1mm;
气 压:500~1100 hPa;精度:±1.5hPa;
能见度:10m-2km;精度:≤10 %;
天气现象:10 ... 2000 米;识别4 种不同降水类型 (雨,毛毛雨,雪,雾,霾等);
路基温度:-40℃~70℃;精度:±0.1℃;
路面状况:干/湿/湿/冰或雪/剩余含盐量/霜;精度:±0.1℃;
设备通讯接口:光缆或GPRS/CDMA//4G等无线通信方式;
设备供电方式:分为交流供电、太阳能供电两种供电方式;
选配软件:交通旅游气象服务;测量指标
