仅凭路面温度信息能否实现动态撒布?

Snowy winter road from above with temperature stats.
Juuso Pokkinen
Juuso Pokkinen
Product Marketing Manager, Vaisala
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Roads
天气与环境

动态撒布是一种冬季道路养护方法,它根据实时道路状况数据调整融冰除雪材料的撒布量。在与冬季道路养护团队和撒布设备制造商讨论动态撒布时,经常会提出一个问题:仅凭路面温度信息是否足够?为什么会有这样的疑问?因为路面温度传感器被广泛应用于撒布车上,它们能够为驾驶员提供实时信息,帮助确保撒布作业的高效性和有效性。

路面温度告诉我们什么?

路面温度在整个路网中可能存在显著差异,甚至在同一条道路上也可能变化较大。这种变化受多种因素影响,例如交通流量、路面类型、太阳辐射的暴露程度、风力以及海拔高度等。一般而言,路面温度较低时,需要使用更多的融冰除雪材料进行处理。

路面温度信息可用于多个方面:

  • 决定何时不需要撒布:如果路面温度足够高(例如 37 °F/3 °C 或以上),即使路面潮湿,也不会结冰,因此无需撒布防冻材料
  • 选择合适的处理材料:处理材料(如盐或盐水溶液)的效果取决于路面温度。例如,岩盐(氯化钠)仅在路面温度不低于 15 °F(-9 °C)时有效。

但是,能否仅凭路面温度信息实现撒布作业的全自动化,并动态调整撒布量?
让我们来探讨一下。

确定合适的处理材料用量

使用处理材料的主要目的是防止路面附着任何污染物,从而使清除作业更有效。

那么,使用多少才足够呢? 这是核心问题。虽然路面温度在许多方面都很重要,但仅凭这一信息无法确定最佳撒布量。这其中有几个关键原因。

通过分析实际案例,我们可以更深入地理解这个问题。

  • 一条道路的温度可能是 28°F(-2°C),但路面完全干燥。这种情况下撒盐不仅浪费时间、金钱和资源,而且没有必要。
  • 另一条道路的温度可能是 34°F(1°C),但由于重新结冰,路面覆盖着一层薄薄的黑冰,极具危险性。如果不加以处理,事故几乎不可避免。
  • 最重要的是:一条道路可能存在积雪、积水或结冰,但具体多少?0.1 毫米?1 毫米?10 毫米?仅凭路面温度无法得知这些信息,从而难以确定合适的撒盐量。

寻找理想的道路气象数据组合

为了根据道路状况自动调整撒布率,您还需要了解路面上的污染物厚度(即污染层厚度),并最好将这一信息与路面温度数据结合,以实现更精准的控制。  

当然,层厚并不是唯一有用的信息。特别是在美国,许多机构已经采用湿滑度(Grip)数据来调整撒布率。湿滑度是一种数值化指标,用于衡量道路的湿滑程度。这一做法是合理的,因为湿滑度间接包含了污染层厚度的信息:道路湿滑度越低,通常意味着污染层越厚,需要更多的除冰或防滑处理。

利用MD30填补道路气象数据空白

这一切都引出了一个问题:如何在整个道路网络中获取路面温度、污染层厚度和湿滑度数据?这种类型的信息如今已经可以获取了,这要归功于维萨拉的MD30移动路面检测器

安装在撒布车上的MD30,能够可靠地捕捉路网每一寸路面的关键状态信息,包括路面温度和空气温度、水层、冰层、雪层的厚度、湿滑度等。它可以与撒布控制系统直接通信,自动根据道路状况以及每个机构设定的个性化政策调整撒布率。

迈向动态撒布

动态撒布使用车载传感器和计算机化的分配系统,根据实时道路状况自动调整处理材料的量。

我们看到许多人对集成了MD30的动态撒布取得的显著成果——减少了30%至55%的处理材料使用感兴趣。通过动态撒布降低处理材料的使用量,可以显著节省成本并减少环境影响,同时仍然履行维持安全驾驶条件的承诺。

总而言之,路面温度信息在很多方面都很有用,但不足以确定正确的撒布率。 但是,当与污染层厚度或湿滑度信息结合使用时,它可以用于有效的动态撒布。

 

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