JPS62102182A - 路面凍結予測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冬季における早朝の路面凍結の有無を前夜のう
ちに予測する路面凍結予測装置に関するものである。

従来の技術 冬季において、路面が凍結すると自動車のスリップ事故
等の発生が起こりやすく、事故の発生の未然に防止する
ため、あらかじめ路面凍結予知装置により路面の凍結時
刻を予知し、この時刻に基づき、路面凍結防止剤を道路
に散布し、路面凍結の防止が行なわれている。

このような従来の路面凍結予知装置は、たとえば特開昭
５７−７４６２９号公報に示されているように路面温度
のみを実測し、そのデータに基づきマイコンを用いて回
帰式を求め、この回帰式を用いて路面温度が０℃に到達
する時刻を予測して信号を出力するものであった。

発明が解決しようとする問題点 しかし、路面温度データより回帰式を求める場合、一般
に、夕刻時から１２時頃までは急速に路面が冷え込むた
めこの間で求まる回帰式は傾きが急であるため、実際に
は、路面温度が０℃まで降下しない日でもｏ’ｃなる時
刻を予測してしまい、事実上、夜中の１２時までに翌朝
の正確な凍結の有無を予測することは困難であった。ま
た、１２時以降、路面の降下速度ゆるやかに一定速度と
なり回帰式によっである速度正確な路面温度の予測が可
能となっても、路面の凍結は大気中の湿度と路面温度に
起因しているため、大気中の湿度が低い夜間時天日には
、大気中の水蒸気が路面に結露する温度（大気露点温度
）が０℃以下となり、路面温度が０℃となっても実際に
は凍結を発生しないことがある。このような場合、凍結
防止剤を散布する作業者は、深夜遅くまで不必要な時期
が強いられ、また実際に凍結しない日にも無駄に凍結防
止剤が使用されるという問題を有していた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、前日のう
ちに翌朝の凍結の有無を予測することのできる路面凍結
予測装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、翌朝の最低気温予
報値から求まった翌朝の最低路面温度を信号に変換する
最低路面温度出力部と、大気露点温度を信号に変換する
大気露点温度信号出力部と、この大気露点温度出力部か
らの出力によシ大気露点温度の時間変化を数式化する数
式演算部と、前記最低路面温度出力部からの出力された
最低路面温度と前記数式演算部からの数式に基づいて求
まる大気露点温度が一致しかつ０℃以下になると路面凍
結予測信号を出力する出力装置を備えた構成である。

作　　用 以上の構成により、翌朝の最低気温予報値よシ最低路面
温度を求め、また、大気露点温度の経時変化を表わす数
式を数式演算部で求め、最低路面温度と大気露点温度が
一致し、かつゼロ以下になるかどうかを判定するだめ、
従来に比べ前夜の１２時以前に翌朝の凍結の有無を正確
に予測できることとなる。

実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。

第１図は晴天夜間における大気温度と路面温度の関係を
示した実測データである。前記大気温度と路面温度の関
係を回帰式で示すと Ｘ２＝１．１９２Ｘ１−１．４０７　　　・・・・・・
・・・（１）となる。ここでｘｌは大気温度、Ｘ２は路
面温度であり、大気温度と路面温度の相関係数は０．９
７であり１％の危険率で有意である。このことよシ、翌
朝の最低気温予報値をＸｌ　に代入することによシ翌朝
の最低路面温度を求めることができる。

第２図は本発明の路面凍結予測装置の一実施例を示すブ
ロック図である。図示のように気象庁等の気象観測機関
から入手できる翌朝の最低気温予報値１２をキーボード
または電話回線等による最低気温予報値入力部１と、そ
の予報値を信号に変換する最低気温予報値信号出力部２
と、大気温度ｔ０を信号に変換する大気温度信号出力部
３．および大気湿度Ｈ０を信号に変換する大気湿度出力
部４を設けている。そして最低気温予報値信号出力部２
からの出力を入力する入力端子４１を備え、この信号を
前記大気温度と路面温度の回帰式（１）に代入し、翌朝
の最低路面温度ｔｒを求める最低路面温度演算器５を設
け、演算した最低路面温度を出力端子４２より出力する
。

また大気温度信号出力部３と大気湿度信号出力部４から
の出力を入力する入力端子５１．５２を備え、それらの
２つの信号より大気露点温度ｔｄを求める大気露点温度
演算器６を設け、演算した露点温度信号を出力端子６３
より出力する。大気露点温度演算器６からの大気露点温
度ｔｄを入力端子６１から入力して記憶する記憶部７は
入力端子θ２からサンプリング指令部１２のサンプリン
グ指令信号を入力すると入力端子６１の信号、すなわち
ｔｄ倍信号記憶する。記憶部７から出力されるｔｄ倍信
号入力端子７１よシ入力する数式演算部８は、たとえば
毎日の日没後の一定期間で、１０分毎にｔａデータをも
とに、以下に示す回帰式の定数ａ、ｂを決定する ｔｄ＝ａｔ＋ｂ　　、、−、、・ｌ・（２）ここで、ｔ
は時間である。

最低路面温度演算器６の出力端子４２．および数式演算
部８の出力端子７２からのそれぞれの信号を入力する凍
結判定部９は、最低路面温度演算器５で求めた最低路面
温度ｔｒと数式演算部８で求めた数式をもとに大気露点
温度ｔｄが一致しかつ０℃以下になるかどうかを判定し
、この結果が翌朝７時までに凍結するならば凍結キ測信
号を凍結予測信号出力部１ｏに送出する。

サンプリング指令部１２はｔｄのサンプリングタイミン
ダを記憶部に対して指示するため、時計１１の信号を入
力している。

上記構成において、翌朝の最低気温予報値ｔｌは最低気
温予報値信号出力部２により信号に変換され、最低路面
温度演算器６の入力端子４１に入力され、上述回帰式（
１）に基づいて最低路面温度ｔｒの信号に変換される。

また、大気温度、湿度は各々温度信号出力部３および湿
度信号出力部４により信号に変換され、さらに大気露点
温度演算器６の入力端子６１．５２に入力されて大気露
点温度ｔｄの信号に変換される。

一方、日没後、適当なときにサンプリング指令部１１か
ら信号が発せられ、ｔｄの演算値が１０分毎に記憶部７
に記憶され、数式演算部８が記憶データに基づいて上述
のような回帰計算式（２）を求め、凍結判定部９で、設
定時間内にｔｒ　とｔｄが一致しかつ０℃以下になるか
どうかを判定し凍結予測出力部１Ｑに凍結予測信号を送
出し、凍結予測信号を発信する。

第３図において冬季における大気湿度の低い夜間晴天臼
の本発明による凍結予測と従来例による凍結予知を図示
したものである。

第３図において・印は路面温度実測値を、Ｏ印は大気露
点温度実測値を示している。本図かられかるように、早
朝の路面最低温度は一２℃と０℃以下になっているが、
大気露点温度はつねに一２℃以下であり、大気中の水分
は路面に結露していないので路面凍結は起こらない。実
際にも、路面凍結は起きていない。しかし、従来例のよ
うに路面温度の経時変化のみで凍結予測を行なうと予測
直線Ａ、Ｂのようになり２１時前より路面凍結が起こる
と予測され、路面凍結が起こらないのに、凍結防止剤の
散布を行なうことになる。一方、本発明の凍結予測装置
では、翌朝の最低気温予報値ｔｅは一１℃でＣの直線で
示され、上述の回帰式（１）より求めた路面最低温度ｔ
ｒ　　は−２，６℃で直線りで示される。ただし、最低
気温が何時に発生するかは予報されないため３時から７
時までを発生可能時間帯とする。

また大気露点温度ｔｄの回帰直線はＥで示される。この
際大気の絶対湿度は上空の大気団が移動しないかぎり、
大きな変化がないという絶対湿度の保全性があるため、
大気露点温度はそれほど変化しない。このことは第３図
においても大気露点温度はほとんど変化しておらず、大
気露点温度の経時変化を示す回帰式はかなり高い精度が
得られる。

このように本発明の凍結予測装置では前日の２４時前に
おいて翌朝の路面凍結が起こらないことを正確に予測さ
れる。

なお、２４時以降の短期的な凍結予知は路面温度の実測
値を基に路面温度の時間変化を回帰式で数式化し、大気
露点温度の時間変化の回帰式とで、路面温度と大気露点
温度が一致しかつ０℃以下になる時刻を予測すれば、凍
結を起こす時刻も正確に求めることが可能となる。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように、本発明の路面
凍結予測装置では翌朝の最低気温予報値を基に、翌朝の
最低路面温度を求め、同時に−晩中大きく変化しない。

大気露点温度の時間変化を回帰式で数式化しているため
、前日の２４時までに翌朝の凍結の有無を高い確率で予
測可能とすることができ、無駄な凍結防止剤の散布を無
くし、又、散布作業を行なう作業者が不必要に時期する
こともなくなり、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いた晴天夜間における大
気温度と路面温度の関係図、第２図は本発明の一実施例
における路面凍結予測装置のブロック図、第３図は本発
明の一実施例による凍結予測と従来の凍結予知の対比図
である。 １・・・・・・最低気温予報値入力部、２・・・・・・
最低気温予報値出力部、３・・・・・・大気温度信号出
力部、４・・・・・・大気湿度信号出力部、６・・・・
・・最低路面温度演算部、１１・・・・・・時計、１２
・・曲サンプリング指令部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）翌朝の最低気温予報値から求まった翌朝の最低路
   面温度を信号に変換する翌朝最低路面温度出力部と、大
   気露点温度を信号に変換する大気露点温度出力部と、こ
   の大気露点温度の時間的変化を数式化する数式演算部と
   、この数式演算部と前記最低最近路面温度出力部の出力
   に応じて凍結予測信号を出力する出力装置を備え、前記
   出力装置は前記数式演算部から求めた数式に基づいて予
   測される翌朝の大気露点温度と、前記最低路面温度出力
   部より求まった翌朝の最低路面温度とが一致しかつ、０
   ℃以下になると凍結予測信号を出力する路面凍結予測装
   置。
2. （２）翌朝最低路面温度出力部は、翌朝の最低気温予報
   値の入力部とこの最低気温予報値を信号に変換する最低
   気温予報値信号出力部と、この最低気温予報値信号を入
   力とし、気温と路面温度の関係式より求まる翌朝の最低
   路面温度と信号として出力する演算器とからなる特許請
   求の範囲第１項記載の路面凍結予測装置。 （２）露点温度出力部は、大気温度を信号に変換する温
   度信号出力部と大気湿度を信号に変換する湿度信号出力
   部と、前記大気温度信号および大気湿度信号を入力とし
   、大気露点温度の演算を行ない露点温度を信号として出
   力する演算器で構成された特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の路面凍結予測装置。