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1、前言
随着中国工业化和城市化的快速发展，大城市中的大气污染越来越严重，能见度是反映大气透明度的一个重要指标。据现有统计，高速公路雾天交通事故率是晴天的3～4倍。当道路受雾天影响无法正常运营甚至中断时，道路通行能力和运输系统效率降低，交通事故数及严重性也会增大。因此，实时检测和准确预测高速公路雾天能见度是高速公路雾天预警管理的关键，故而针对高速公路上不同的气象影响条件，研究高速公路雾天能见度的预测方法[1]。
众所周知，大气能见度是地面气象观测中重要的观测要素，它对于航空、陆上交通以及人类生产生活都有重要影响。目测法和器测法近年来常用的能见度测量方法。目测法是通过专业测量人员观察特定的陆地标志物来推测能见度数值，简单易行，但观测结果有很强的主观因素且缺乏科学性，测量误差较大。器测法利用大气透射仪、激光能见度自动测量仪等仪器进行能见度测量，该方法较为客观准确，但也存在着仪器成本高、调试复杂、无法密集架设等问题，目前能见度观测站点分布稀疏，局部地区无法实时准确获取能见度数值[2]。
对于目测法而言，由于测量人员有较强的主观性，所以没有统一的测量标准，同时，由于人眼的局限性，会导致测量结果的不准确，进而产生较大的偏差。所以，我们需要一个建立在一定的标准基础上，专门用于进行大气能见度测量的仪器。同时，随着摄影测量与计算机技术的发展，能见度测量手段不再局限于传统的目测法和器测法，出现了更多以视频图像为基础的能见度测量方法。再通过结合我们平时所学习的神经网络的相关知识以及向量机的相关算法，我们可以模拟仿真出一套较为有效智能的大气能见度预测系统。将此类系统应用到相应的交通管理系统中，我们就可以较为准确的测出雾霾天气中高速公路的大气能见度状况，进而拿出一套合适的交通指挥方案。
- 研究课题的背景
2.1能见度的定义
气象学上, 能见度的定义是正常的人在当时天气条件下 ,能够从天空背景中看到和辨认出目标物(黑色, 大小适度)的最大水平距离。对航空飞行而言,按飞行中的观测方向不同 ,空中能见度可分为空中水平能见度、空中垂直能见度 、空中倾斜能见度以及着陆能见度[3]。
2.2 大气能见度预测的发展背景
近年来我国秋冬季节爆发的大面积雾霾现象引发了社会各界的广泛关注。持续的雾霾不仅影响人们的生活健康，其造成的低能见度更是给交通带来巨大的影响[4]。低能见度严重地影响了高速公路的交通运输，进而严重地影响了人们的日常生活以及工厂的日常生产。因此，为了减少在雾霾天气中交通事故发生的概率，我们就要能够做到实现对大气能见度的实时检测和预测，再由检测的结果得出对应的交通指挥方案。当下，随着雾霾现象的日益加剧，我们对于大气能见度的检测技术的需求就愈加强烈。在我们防霾治霾的同时，我们也要了解每次雾霾的严重程度，由此来帮助完成我们对于雾天交通的监管工作。总的来说，大气能见度预测技术是一门重要的现代技术。
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