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托普云農(nóng)小型自動(dòng)氣象站在高速公路上的應(yīng)用

更新時(shí)間:2017-06-09      點(diǎn)擊次數(shù):1426

  *每年約有100多萬人死于交通事故,其中災(zāi)害性天氣直接或間接導(dǎo)致的交通事故占所有交通事故的1/4。在我國,高速公路百公里事故率比普通公路高出3倍多,而世界發(fā)達(dá)國家高速公路死亡事故率僅為普通公路的1/2~1/10。2008年1月南方諸省的大雪,導(dǎo)致高速公路全部中斷,大批行人和車輛滯留在高速公路上,政府不得不緊急調(diào)集各種資源為這些車輛和行人提供生活、醫(yī)療和安全保障,由此造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)億元。所以,高速公路小型自動(dòng)氣象站的氣象狀況的檢測和預(yù)報(bào),對保障高速公路過往車輛的安全、提高服務(wù)質(zhì)量具有十分積極的作用。
    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一種新的環(huán)境監(jiān)測技術(shù),具有規(guī)模大、以數(shù)據(jù)為中心、自組織管理和部署容易等優(yōu)點(diǎn),特別適合用來建立高速公路小型自動(dòng)氣象站的監(jiān)測系統(tǒng)。本文針對高速公路無線傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在高速公路氣象監(jiān)測中的應(yīng)用及路由選擇策略進(jìn)行分析和研究。
    高速公路通行能力并容易引起交通事故的各種災(zāi)害氣象。影響高速公路通行能力和通行安全的災(zāi)害性天氣主要有風(fēng)、雨、霧、冰雪、雷電、低氣壓和濕熱高溫等,所以高速公路氣象監(jiān)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)需要針對高速公路的風(fēng)、雨、霧、冰雪、雷電、低氣壓和濕熱高溫等進(jìn)行監(jiān)測,并將監(jiān)測結(jié)果通過高速公路管理網(wǎng)絡(luò)傳送到交通控制中心,然后根據(jù)各種氣象對通行能力的影響,做出相應(yīng)的交通控制方案,并通過道路信息發(fā)布系統(tǒng)將氣象信息發(fā)布。
    由于高速公路是線性的,所以與傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隨即部署不同,高速公路氣象監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)沿高速公路兩側(cè)呈線性部署,針對高速公路氣象監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊要求,設(shè)計(jì)基于定向擴(kuò)散路由協(xié)議的雙向通訊路由協(xié)議是可行的,可以實(shí)現(xiàn)高速公路監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的雙向數(shù)據(jù)傳輸要求。仿真證明,雙向擴(kuò)散路由協(xié)議收斂時(shí)間基本確定,傳輸延時(shí)相對固定,數(shù)據(jù)傳輸可靠。雙向擴(kuò)散路由協(xié)議可以滿足數(shù)據(jù)查詢的傳輸需要,亦可由傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)設(shè)定的檢測范圍,自動(dòng)將檢測到的異常數(shù)據(jù)主動(dòng)發(fā)送到兩個(gè)sink節(jié)點(diǎn),比定向擴(kuò)散協(xié)議有更寬的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍。

 

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