高速公路上车流速度快、流量大,因此高速公路一旦遇到低能见度的特殊天气,特别是具有突发性和随机性的团雾或是沙尘暴时就极易发生交通事故。由大雾(特别是团雾),雨雪,沙尘暴等天气因素引起的高速公路能见度降低已成为高速公路上发生交通事故的主要原因之一。在我国高速公路快速发展的形势下,开发高性能的能见度预警系统已成为提高道路交通安全的迫切要求。本文研制了一套能见度测量和预警系统。该系统由能见度测量仪、数据处理器和太阳能路标组成。能见度测量仪实时检测高速公路上的能见度,并把数据发给数据处理器。当能见度值低于预警值时,数据处理器控制太阳能路标闪烁以达到预警的效果。本文首先介绍了能见度测量的研究现状和能见度测量的基本理论。然后提出了VJC-2型前向散射能见度测量仪设计方法。它主要由发射端、接收端和信号控制处理器组成。发射端发出一束频率较低的光脉冲,发射光经过大气的散射后,由安装在散射角为33°方向上的接收端接收,通过自动增益控制电路将信号放大到适当倍数,然后利用A/D转换芯片将其转换为数字信号,并由信号控制处理器通过相关检测在得到的数字信号中将散射信号检测出来,最后通过前向散射法能见度测量的理论公式计算得到相应的气象能见度。在高速公路的试运行结果表明,该能见度测量仪具有很高的准确性和稳定性。本文还设计了基于太阳能供电的预警系统,预警系统在能见度低于某些特定预警阀值时向太阳能无线路标发出注意预警命令,通过太阳能无线路标上安装的发光管的不同闪烁方式告知驾驶人员前面路段的能见度状况。该系统的应用可以有效提高高速公路的交通安全。