一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置的制作方法

本发明涉及路面冰雪覆盖预测，具体为一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置。

背景技术：

1、现有技术只是对监测站点路面的温度数值进行采集，通过基站的数据获取到路面的实时温度，无法根据天气的变化，预测出未来--个小时或者未来几小时的路面情况的变化，达不到提醒和警示的作用，在获取站点位置的测量数据信息，无法具体的反映出整个路段道路温度情况信息，只是进行静态的监测，也未对公路地理环境差异以及天气状况的监测，无法对公路路面的温度进行预测以及修正，不具有预测性和实用性，为此，亟需提供一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，通过数学模型和算法模块处理路面温度和气象数据，进行冰雪覆盖的预测，并基于历史数据，实时监测数据和气象预报数据，预测路面冰雪的形成和持续时间，同时可将预测结果与地理信息系统集成，实现对公路网络的实时监控可预警，帮助决策者和驾驶人员做出合适的应对措施。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、因此，本发明的目的是提供一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，通过数学模型和算法模块处理路面温度和气象数据，进行冰雪覆盖的预测，基于历史数据，实时监测数据和气象预报数据，预测路面冰雪的形成和持续时间，并且可将预测结果与地理信息系统集成，实现对公路网络的实时监控可预警，帮助决策者和驾驶人员做出合适的应对措施。

3、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

4、一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其包括：

5、作为系统运算及控制核心的中央处理单元，中央处理单元用于执行作为信息处理程序运行的最终执行单元；

6、路面温度检测单元，与中央处理单元连接，用于执行实时监测公路路面的温度；

7、降水检测单元，与中央处理单元连接，用于执行检测降水的类型，如雨、雪、冰雨等，以便中央处理单元判断降水是否会在路面形成冰雪覆盖；

8、空气温湿度检测单元，与中央处理单元连接，用于执行监测空气的湿度和温度变化，以便中央处理单元预测路面温度变化趋势和冰雪形成的可能性；

9、地理信息单元，与中央处理单元连接，用于执行将预测结果与地理信息系统集成，实现对公路网络的实时监控可预警，帮助决策者和驾驶人员做出合适的应对措施；

10、供电单元，用于执行对各单元供电，保证系统稳定运行。

11、作为本发明所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置的一种优选方案，其中：所述中央处理单元包括数据分析模块，用于执行将各检测单元采集的数据收集，并进行处理和分析，生成冰雪覆盖预测的结果。

12、作为本发明所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置的一种优选方案，其中：所述中央处理单元还包括优化单元，用于执行更新算法和改进传感器技术，以提高预测精度和系统的可靠性，适应不用地区和气候条件下的应用需求。

13、作为本发明所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置的一种优选方案，其中：所述优化单元算法更新包括如下步骤：

14、s1、自主收集当前算法的工作原理、实时细节以及其在应用中的表现，包括算法的输入输出、性能评估及边界条件等；

15、s2、分析相关传感单元数据，以确定原有的算法在数据上的表现，以及现有算法在数据处理上的提升，识别需要改进的地方；

16、s3、制定详细的更新策略，设计和实现新的算法，涉及到算法优化、重新编码、添加新的特性或者修改现有特性并入新算法内；

17、s4、对更新后的算法进行单元测试，确保每个组件和功能按预期工作，然后进行集成测试，验证算法在整个系统环境中的表现和兼容性；

18、s5、进行更新后的算法的性能评估，比较更新前后的性能指标，确保更新后的算法在速度、准确性和资源利用方面达到预期效果；

19、s6、根据实际使用情况和反馈，持续监控更新后的算法，确保其在长期使用中保持高效和可靠性。

20、作为本发明所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置的一种优选方案，其中：所述供电单元包括蓄电模块和市电模块，市电模块用于执行日常供电，蓄电模块用于执行在市电模块断电时进行紧急供电，蓄电模块为太阳能蓄电结构。

21、作为本发明所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置的一种优选方案，其中：所述数据分析模块包括数学模型和算法模块，使用数学模型和算法模块处理路面温度和气象数据，进行冰雪覆盖的预测，基于历史数据，实时监测数据和气象预报数据，预测路面冰雪的形成和持续时间。

22、作为本发明所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置的一种优选方案，其中：所述中央处理单元与数据更新单元连接，用于执行实时更新路面温度和预测结果，以反映变化的气象条件和路面状况。

23、作为本发明所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置的一种优选方案，其中：所述中央处理单元与冗余数据处理单元连接，用于执行对各数据中的冗余数据，并进行清除。

24、作为本发明所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置的一种优选方案，其中：所述冗余数据处理单元包括冗余数据识别模块、去除规则选择模块和冗余数据去除模块；

25、冗余数据识别模块，用于根据待处理数据的数据信息，选择相应的冗余数据识别方法识别待处理数据中的冗余数据；

26、去除规则选择模块，用于分析所述待处理数据中冗余数据的第二数据信息，选择相对应的冗余数据去除规则；

27、冗余数据去除模块，用于根据所述冗余数据的去除规则，去除所述冗余数据。

28、与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

29、1.通过数学模型和算法模块处理路面温度和气象数据，进行冰雪覆盖的预测，基于历史数据，实时监测数据和气象预报数据，预测路面冰雪的形成和持续时间，并且可将预测结果与地理信息系统集成，实现对公路网络的实时监控可预警，帮助决策者和驾驶人员做出合适的应对措施；

30、2.通过识别冗余数据并去除冗余数据的方法，节约大量的存储空间，提高存储空间的利用率，降低存储和维护成本，满足数据爆发式增长的需求；

31、3.中央处理单元自优化操作，实时更新算法和改进传感器技术，以提高预测精度和系统的可靠性，适应不用地区和气候条件下的应用需求；

技术特征：

1.一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其特征在于，所述中央处理单元包括数据分析模块，用于执行将各检测单元采集的数据收集，并进行处理和分析，生成冰雪覆盖预测的结果。

3.根据权利要求2所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其特征在于，所述中央处理单元还包括优化单元，用于执行更新算法和改进传感器技术，以提高预测精度和系统的可靠性，适应不用地区和气候条件下的应用需求。

4.根据权利要求3所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其特征在于，所述优化单元算法更新包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其特征在于，所述供电单元包括蓄电模块和市电模块，市电模块用于执行日常供电，蓄电模块用于执行在市电模块断电时进行紧急供电，蓄电模块为太阳能蓄电结构。

6.根据权利要求5所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其特征在于，所述数据分析模块包括数学模型和算法模块，使用数学模型和算法模块处理路面温度和气象数据，进行冰雪覆盖的预测，基于历史数据，实时监测数据和气象预报数据，预测路面冰雪的形成和持续时间。

7.根据权利要求6所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其特征在于，所述中央处理单元与数据更新单元连接，用于执行实时更新路面温度和预测结果，以反映变化的气象条件和路面状况。

8.根据权利要求7所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其特征在于，所述中央处理单元与冗余数据处理单元连接，用于执行对各数据中的冗余数据，并进行清除。

9.根据权利要求7所述的一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，其特征在于，所述冗余数据处理单元包括冗余数据识别模块、去除规则选择模块和冗余数据去除模块；

技术总结
本发明公开的属于路面冰雪覆盖预测技术领域，具体为一种基于公路路面温度的冰雪覆盖预测装置，包括作为系统运算及控制核心的中央处理单元，中央处理单元用于执行作为信息处理程序运行的最终执行单元，路面温度检测单元实时监测公路路面的温度，地理信息单元将预测结果与地理信息系统集成，实现对公路网络的实时监控可预警，帮助决策者和驾驶人员做出合适的应对措施，使用数学模型和算法模块处理路面温度和气象数据，进行冰雪覆盖的预测，基于历史数据，实时监测数据和气象预报数据，预测路面冰雪的形成和持续时间，并且可将预测结果与地理信息系统集成，实现对公路网络的实时监控可预警，帮助决策者和驾驶人员做出合适的应对措施。

技术研发人员：黄侠,盛丹丹,王西会,沈海荣
受保护的技术使用者：成武县公路事业发展中心
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9