一种基于台风条件下的城市应急交通抢修系统及方法

技术特征：
1.一种基于台风条件下的城市应急交通抢修系统，其特征在于，包括台风生成监测装置、台风移动路径跟踪装置、台风风力等级监测装置、台风登陆预警装置、城市应急事故监测装置、城市降水信息采集装置、城市横风信息采集装置、电流信号/数值信号转换装置、用于动态生成灾害风险参考阈值的装置、用于交通管制程序启动的决定装置、定位装置、通信装置、存储装置以及控制装置；所述控制模块作为整个系统的核心，控制前述各装置的运行，同时和外部的微机装置等外部设备连接实现通讯和控制，其中：所述台风生成监测装置，该装置的数据来源于气象局监测系统的监测数据，用于监测海面上是否有台风生成；所述台风移动路径跟踪装置，用于监测台风的移动轨迹；所述台风风力等级监测装置，用于监测台风的实时风力；所述台风登陆预警装置，用于发布台风预警并实时更新预警信息；所述城市应急事故监测装置，用于监测各沿海城市中关键交通位置上的应急事故；所述城市降水信息采集装置和所述城市横风信息采集装置，分布于各个沿海城市的关键交通位置上，用于获取其所在位置的降水强度信息和横风强度信息，并以电流信号的形式表达和传输；所述电流信号/数值信号转换装置，用于接收前述的电流信号，并将降水强度信息和横风强度信息转换为相应的降水强度数值信号和横风强度数值信号；所述用于动态生成降水灾害风险参考阈值和所述横风灾害风险参考阈值的装置，用于根据前述降水信息采集装置/横风信息采集装置所在位置的历史降水灾害/横风灾害发生情况数据，和当前的降水强度信息/横风强度信息进行对比，确定当前所在位置的降水灾害参考阈值和横风灾害参考阈值；所述交通管制程序启动的决定装置，用于根据前述降水信息采集装置/横风信息采集装置在当前所采集到的降水强度信息/横风强度信息超出所生成的参考阈值区间的结果，决定启动相应的交通管制程序；所述定位装置，用于根据信息采集结果获取发生交通管制的关键交通点所在的空间坐标信息，或者用于根据应急事故发生监测结果获取发生应急事故区域的空间坐标信息，对受影响的关键交通点或发生应急事故的位置区域进行地理位置定位；所述存储装置，用于存储由每一个所述城市降水信息采集装置和城市横风信息采集装置所获取的降水强度信息和横风强度信息数值信号，以及所确定的当前所在位置的降水灾害参考阈值和横风灾害参考阈值所形成的历史数据库，该历史数据库为前述用于动态生成降水/横风灾害风险的参考阈值的装置提供历史数据；所述控制装置，用于执行对前述城市应急事故监测装置、城市降水信息采集装置、城市横风信息采集装置、电流信号/数值信号转换装置、用于动态生成灾害风险参考阈值的装置、用于交通管制程序启动的决定装置、定位装置、通信装置及存储装置的运行，并且将每次执行交通管制所对应的降水/横风强度信息以及参考阈值存入历史数据库。2.根据权利要求1所述的基于台风条件下的城市应急交通抢修系统，其特征在于：所述城市降水信息采集装置和所述城市横风信息采集装置被布设在各个沿海城市的关键交通位置上，处于风口或开阔地带，其总体分布呈现为由远海方向朝近海方向辐射扩散的形式，并且在不同城市布设的数量与密度总体上和该城市到海岸线的距离成反比。
3.根据权利要求1所述的基于台风条件下的城市应急交通抢修系统，其特征在于：所述用于动态生成降水灾害风险参考阈值和所述横风灾害风险参考阈值的装置的动态生成参考阈值的具体方式如下：首先预先存储每一个所述城市降水信息采集装置和所述城市横风信息采集装置所获取的降水强度信息和横风强度信息，同时也预先存储信息采集装置所处位置上已经确定的降水灾害参考阈值和横风灾害参考阈值，形成历史数据库；其次以所述历史降水灾害和横风灾害发生情况数据为基础，通过聚类计算的方法得到降水强度信息-降水灾害参考阈值和横风强度信息-横风灾害参考阈值的等级区间分布；最后再以降水信息采集装置和横风信息采集装置所在位置当前的降水强度信息和横风强度信息进行判断，确定其所属的等级区间。4.根据权利要求1所述的基于台风条件下的城市应急交通抢修系统，其特征在于：所述交通管制程序启动的决定装置被设置成根据不同等级的降水灾害区间和不同等级的横风灾害区间，控制使得路面上行驶的车辆速度降低到相应的预设区间之内。5.根据权利要求4所述的基于台风条件下的城市应急交通抢修系统，其特征在于：所述交通管制程序启动的决定装置的交通管制区间如下：(1)降水达到25-50mm/d，车辆最高限速60km/h，为1级降水管制；(2)降水达到50-100mm/d，车辆最高限速40km/h，为2级降水管制；(3)降水达到100-250mm/d，车辆最高限速20km/h，为3级降水管制；(4)降水达到250mm/d以上，对道路实施封路管制，为4级降水管制；(5)风速达到20-25m/s，车辆最高限速60km/h，为1级大风管制；(6)风速达到25-30m/s，车辆最高限速40km/h，为2级大风管制；(7)风速达到30-35m/s，车辆最高限速20km/h，为3级大风管制；(8)风速达到35m/s以上，对道路实施封路管制，为4级大风管制。当城市中同一关键交通位置上的降水信息采集装置和横风信息采集装置所采集计算得到的管制等级不相同时，采用并实施等级较高的管制措施，以确保台风天气下的行车安全。6.一种基于台风条件下的城市应急交通抢修方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s1：设置并安装一个与气象局监测系统共享数据的台风生成监测装置，获取海面上台风形成与否的信息；步骤s2：当装置监测到海面上有台风生成时，通信装置将启动信号传输至台风移动路径跟踪装置和台风风力等级监测装置；步骤s3：台风移动路径跟踪装置实时监测生成台风的运行轨迹，并通过计算判断其是否远离城市，即不会登陆；步骤s4：台风风力等级监测装置则实时监测生成台风的风力等级，判断其等级是否降至阈值之下，即减弱为非台风；步骤s5：当台风远离城市或台风风力等级降至阈值之下时，如果预警已发布，系统解除预警；当台风未远离城市且等级维持在阈值之上时，系统继续实时监测其移动路径和风力等级，并通过通信装置将信号传输至台风登陆预警装置；步骤s6：台风登陆预警装置实时接收台风移动路径跟踪装置和台风风力等级监测装置
的监测信息，并向城市实时发布并更新台风预警信息；步骤s7：当台风移动路径跟踪装置检测到台风登陆时，通信装置将启动信号传至城市应急事故监测装置、城市降水信息采集装置和城市横风信息采集装置；步骤s8：启动城市应急事故监测装置，监测各个位置的应急事故发生状况；步骤s9：当有事故发生时，对该区域进行封路管制并定位上报；步骤s10：将定位信息发送至相关部门，通知其采取应急抢修措施；步骤s11：当事故未被解决时，事故定位和交通管制程序持续保持；当事故被解决后，结束事故定位和交通管制，并继续对各位置事故进行监测；步骤s12：启动城市降水信息采集装置和城市横风信息采集装置，获取其所在位置上的降雨信息和横风信息，并以电流信号的形式传输至电流信号/数值信号转换装置；其中降雨信息包括雨量强度信息，横风信息包括横风强度和风向信息；步骤s13：电流信号/数值信号转换装置接收前述电流信号，并将前述雨量强度和横风强度信号转换为相应的雨量强度数值信号和横风强度数值信号；步骤s14：动态生成雨量灾害风险的参考阈值和横风灾害风险的参考阈值；步骤s15：判断前述城市降水信息采集装置和城市横风信息采集装置当前所采集到的雨量强度和横风强度数值信号，即雨量强度信息和横风强度信息，是否超出它们所对应生成的参考阈值区间；步骤s16：如果超出所对应生成的参考阈值区间，则获取城市降水信息采集装置和城市横风信息采集装置所在的空间坐标信息，以实现对受影响地区进行地理位置定位；准备启动相应的管制程序，否则重复前述步骤；步骤s17：启动相应的管制程序，以事先规定好的各个等级相应的管制措施来控制在该路段区域行驶车辆的速度，或进行封路处理；步骤s18：将本次定位管制程序启动的雨量/横风强度信息和参考阈值存入数据库中，同时继续对城市各个关键交通位置的降水情况与横风情况做实时监测；步骤s19：当城市降水信息采集装置和城市横风信息采集装置收集到的数据均未超限时，通过台风移动路径跟踪装置和台风风力等级监测装置判断台风是否已经过境，或者是否已经减弱至阈值之下；步骤s20：若判断台风已经过境或台风已经减弱至阈值之下，则关闭城市应急事故监测系统和城市路况环境监测系统，随即退出系统；否则继续对城市各关键交通位置的降水情况与横风情况做实时监测。

技术总结
本发明提供了一种基于台风条件下的城市应急交通抢修系统，其特征在于，包括台风生成监测装置、台风移动路径跟踪装置、台风风力等级监测装置、台风登陆预警装置、城市应急事故监测装置、城市降水信息采集装置、城市横风信息采集装置、电流信号/数值信号转换装置、用于动态生成灾害风险参考阈值的装置、用于交通管制程序启动的决定装置、定位装置、通信装置、存储装置以及控制装置；本发明还提供了一种基于台风条件下的城市应急交通抢修方法。本发明结合城市应急事故发生的历史数据，采用动态生成的方式生成用于降水灾害风险评估和横风灾害风险评估的参考阈值，从而更加科学、完整地设定城市某一地区的灾害风险参考阈值。定城市某一地区的灾害风险参考阈值。定城市某一地区的灾害风险参考阈值。


技术研发人员：胡启洲 管鑫 邱乐侠
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2022/4/22