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智慧科技铺就交通气象“快车道”

发布日期:2019-10-22 16:06    

 

进入新时代,习近平总书记为江苏擘画了“经济强、百姓富、环境美、社会文明程度高”的新蓝图。

在这张宏伟壮丽的新江苏蓝图下,江苏交通事业迅猛发展。目前,全省高速公路总里程达4830公里,密度居全国第一, 到2020年将达5200公里。高速公路客运量突破17亿人次,同期民航、水路、铁路的客运量总计约2.1亿人次,货运量达14.61亿吨。

在此背景下,江苏气象部门大力拓展交通气象服务新技术,依托中国气象局交通气象重点开放实验室深化交通气象科学研究,用智慧科技铺就了一条交通气象“快车道”。

多手段并举 全省密织交通气象观测网

早在1998年,江苏省气象局就在沪宁高速公路无锡段试点开展沪宁高速公路(江苏段)交通气象服务,21年来,江苏省气象部门已在全省高速沿线陆续建成交通气象监测站300余套,平均间距10-15公里,建成了交通与气象部门同步共享的分钟级气象数据监测网络。随着交通气象观测与服务的日益精细化,这张交通气象观测网还远没有停歇……

10月16日,沪宁高速无锡管理处,一架无人机正在起飞前的调试工作。

这是江苏省交通气象观测的新型武器——无人机边界层气象观测系统,由搭载了气象传感器的专业无人机开展边界层气象数据的精细化观测。

雾的形成,与大气边界层特性密切相关。而质量可靠、高时空分辨率的大气边界层资料难以获取,也极为珍贵。

基于此,2016年江苏依据自身需求和当前技术状况,提出了无人机边界层气象环境观测计划,并承担了中国气象局无人机边界层气象观测示范点建设任务。

江苏率先在盐城地区成立无人机气象观测示范基地,共设立了5个无人机气象观测点,采用垂直廓线观测方式,与公路交通气象自动站网形成地基-空基三维一体化资料,深入研究雾的生消机理,为建立精细化预报模型、临近预警等提供第一手信息。

同样是对雾的监测,图像识别则更加便捷、高效。2019年3月,江苏建立了京沪高速大雾图像识别模型和系统,通过高速公路的摄像头视频图像识别能见度,以分钟级频率展示高速公路各监控点所在区域的能见度情况。

目前,该图像识别系统针对6个能见度等级进行验证,每个等级的采集样本3500张,白天识别准确率为89%,夜间有光源条件下识别准确率为83%。

2019年4月4日早晨,图像识别系统发出预警,监测到高速交通K857+920监控镜头附近有低于50米的局地浓雾。气象服务人员立即通知京沪高速淮安高速一大队交警实地探查,发现附近路段有局地团雾,核心区仅为6公里,位于自动气象站监测范围之外。交警对该路段进行了一级交通管制。

智能图像识别技术应用系统在京沪高速试点后,观测密度精细到1-2公里,对于团雾起到了很好的监测效果。

此外,江苏交通气象团队历时三个冬季,驾驶4台自主研发的交通气象综合试验移动车,反复行驶于全省各条高速,针对江苏全网高速公路开展冬季路面基础温度普查,建立路面连续温度基础数据库,在国内首创精度20米的省级区域高分辨率热谱图。

热谱地图与高速公路交通气象监测站网结合,可实现路温反演,制作公路沿线冬季路面温度连续实时分布产品。与气象数值模式结合,可进行冰情预警,形成全省路网未来24小时的逐时低温冰情监测预警预报产品。

发展研究型业务 精耕交通气象服务

交通气象业务的发展,离不开不断创新的科研攻关。1998年起,江苏省气象局就与交通部门联合开展“沪宁高速公路(江苏段)秋冬季大雾灾害研究”、“江苏省高速公路大雾遥感监测业务系统”等一系列科研工作。

2017年,中国气象局交通气象重点开放实验室正式在江苏省气象局挂牌成立,交通气象科研服务团队进一步发展壮大,各类分灾种、精细化的预报预警模式推陈出新,对业务起到了发展促进作用。

在多年的交通气象预报服务实践中,江苏不断修订和完善低能见度浓雾、短时强降水、低温冰冻等交通高影响天气预警指标和服务流程,编制并颁布了我国的交通气象业务规范和相关标准。

当前,江苏交通气象服务产品更具针对性,突出交通气象灾害的实时监测报警、短临预警的重要性。服务对象涵盖江苏省高速公路联网中心以及全省26家路桥公司、各级交通运输指挥部门以及各大收费站。

沪宁高速无锡管理处副处长孙露告诉记者,气象预报对于高速交通的保障非常重要,年初苏南出现持续性大雪天气,气象部门提前一周发出预报,为管理处准备融雪剂和清扫作业安排预留了充足时间,确保了沪宁高速全线畅通。

针对江苏高速公路沿线浓雾、雨雪冰冻、强降水等气象灾害多发高发的特点,在省政府的主导下,江苏气象部门在全国率先成为了由公安、交通、安监、气象等部门建立的“一路多方”高速公路应急联动成员单位。同时,积极建立联动机制,成立领导小组和工作小组,建立联席会议制度和会商制度,制定应急预案,开展公路交通气象灾害联合预警和应急联动。

江苏省气象服务中心副主任黄亮表示,“通过持续深入的科研攻关和长期业务经验的积累以及专业化集约化的系统建设,江苏交通气象已经实现了高速路网沿线气象灾害提前2小时发布预警,服务产品精细化到每公里每个桩号,交通气象灾害临近预报准确率达93%以上。”

护航水路运输 气象服务走向“大交通”

江苏自古有水乡之美誉,辖江临海,扼淮控湖,地跨长江、淮河南北,内有太湖、洪泽湖,京杭大运河从中穿过,可谓是水网密布。

针对水路航线,气象部门与海事部门在长江水道江苏段沿线合作建设气象观测站点,近年来共布设交通气象自动观测站36个,江苏省气象服务中心通过专业化气象服务平台,向过往船只提供预报预警服务,为长江航道内河航运保驾护航。

而在省内第一大湖——太湖航线,无锡、苏州、常州等地气象部门更是与地方海事部门保持紧密联系,由政府投入,多部门合作共建湖面气象环境综合监测平台14个。精细化的实况监测、系列化的预报服务产品,以及低能见度浓雾、低温冰冻、短时强降水、强风等针对性的气象预警和临近预报,为太湖航线的航道运输提供着有力的服务保障。

无锡市城郊地方海事处副处长苏纯认为,辖区内6家客运航运公司的运输安全与气象部门的预报预警息息相关。2019年1月至今,海事处依据无锡市气象局发布风力预报预警信息,对梅梁湖、蠡湖水域内航行作业的游船发布封航通告13次。

准确的水面风力预报,正是得益于太湖湖区的十余个综合观测平台。无锡市气象局气象服务中心副主任吴莹表示,平台上搭载了气象、水文、水质、湖流、视频监控等多种综合观测仪器,可以开展气象、水文、环保、生态等的综合监测。通过水上气象平台收集到的观测数据,太湖周边的气象部门对湖面的气象预测就有了科学依据,也就更加精准。据悉,无锡、苏州还将在太湖宜兴焦山附近等地再建多座水上气象平台,进一步加密湖面气象观测网。

另外,江苏气象部门还正在加强与民航机场、沿海航运、物流、高铁部门的合作,交通气象服务领域将进一步拓展。


正是基于气象服务“大交通”的理念,江苏省气象部门多年来严密布网,精耕服务,以智慧科技铺就了一条交通气象发展“快车道”。(作者:孙啸 钱昊钟 林欣)