創(chuàng)建高速公路氣象災害實時監(jiān)測與決策服務系統(tǒng)

石春玲

摘 要：最近幾年，我國高等級公路得到突飛猛進的發(fā)展，可是，伴隨而來的卻是一系列的公路交通事故。其中誘使交通事故發(fā)生的很大一部分原因來自不良的路面情況，惡劣的天氣環(huán)境會給整個路面交通造成極大的負面影響，致使車輛無法正常駕駛，引發(fā)翻車、互相碰撞等嚴重的交通事故。為此，創(chuàng)建高速公路氣象災害實時監(jiān)測與決策服務系統(tǒng)是確保道路使用效率與道路安全的有效保障。該文針對創(chuàng)建高速公路氣象災害實時監(jiān)測與決策服務系統(tǒng)進行了具體的論述。

關鍵詞：高速公路氣象災害 監(jiān)測 決策服務

中圖分類號：P429 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（c）-0103-02

近年來，我國高等級公路得到突飛猛進的發(fā)展，但伴隨而來的卻是一系列的公路交通事故。其中誘使交通事故發(fā)生的很大一部分原因來自不良的路面情況，惡劣的天氣環(huán)境會給整個路面交通造成極大的負面影響，致使車輛無法正常駕駛，引發(fā)翻車、互相碰撞等嚴重的交通事故。為此，創(chuàng)建高速公路氣象災害實時監(jiān)測與決策服務系統(tǒng)是確保道路使用效率與道路安全的有效保障，同時為公路管理單位第一時間提供各個路段的天氣情況及路面狀況，便于路面維護決策，可促使道路使用效率及安全得到較為顯著的提升。除此之外，高速公路氣象災害實時監(jiān)測系統(tǒng)的創(chuàng)建，能夠促使整個高速公路的服務質量得到非常顯著的提升，并且供應相關的重要信息、提供交通事故與氣象條件之間潛存的密切關系。

1 國內(nèi)外公路氣象研究概況

高等級公路的發(fā)展在我國是非常遲緩的，對于公路氣象方面的研究更是極少，目前依然處在最初的發(fā)展階段。最近幾年，從我國高等級公路及城市道路服務的現(xiàn)實需求出發(fā)，氣象部門相繼進行了有關霧的探究，譬如，上海率先創(chuàng)建起城市道路能見度監(jiān)測及預報系統(tǒng)，同時成為城市道路信息體系中的有機構成單元；北京、陜西等地區(qū)曾開展了對高速公路霧的探究，這些工作的開展為我國高速公路氣象服務的建設打下了堅實的基礎?？墒牵@些工作僅僅是最基本的研究，涉及范圍非常小，氣象服務只是對能見度的監(jiān)測與霧的預報方面，對于其他氣象災害的監(jiān)測與探究并未全面地開展起來。

在世界其他國家，像歐洲、北美洲的一些發(fā)達國家，具有完善的高速公路網(wǎng)絡系統(tǒng)及先進的道路管理信息系統(tǒng)，在公路氣象上的探究開始得較早一些，并且也進行了較為深入化的探究，同時，很多的研究成果早已在現(xiàn)實中進行了具體的使用。譬如，歐、美、日等一些國家創(chuàng)建起道路氣象信息系統(tǒng)，能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)道路存在的問題及對道路惡劣天氣數(shù)據(jù)進行采集，通過網(wǎng)絡自動化把數(shù)據(jù)傳輸至道路管理信息體系當中，道路管理工作者通過這些數(shù)據(jù)，分析當前氣象條件下對道路運行有可能造成的影響進行評價，制定相應的對應措施。

有的國家運用的是與氣象部門相互合作的方式對公路氣象災害進行監(jiān)測，譬如：原聯(lián)邦德國通常會要求氣象部門提供未來1～3 d的公路氣象預報用來制定公路的相關養(yǎng)護規(guī)劃；英國不列顛公路管理部門與瑞士氣象研究所簽訂的氣象服務合同，平均一年支付的服務費用達到45 000瑞士法郎，公路管理工作人員便能夠全天候地、無障礙地使用氣象雷達。國外公路氣象方面的探究成果能夠為我國的公路氣象研究提供非常寶貴的可借鑒性資源和成功的經(jīng)驗。

2 公路氣象災害實時監(jiān)測與決策服務系統(tǒng)的設計

按照世界RWIS設計觀念與應用經(jīng)驗，從我國目前的公路交通狀況出發(fā)，提出我國高速公路氣象災害實時監(jiān)測與決策服務系統(tǒng)的設計理念。

2.1 系統(tǒng)的構成

高速公路氣象災害實時監(jiān)測與決策服務系統(tǒng)的構成如下。

2.1.1 公路氣象信息采集系統(tǒng)

公路氣象信息采集系統(tǒng)通常包含：終端計算機、自動氣象觀測站、通信網(wǎng)絡。其中，自動氣象觀測站的數(shù)量是根據(jù)各個地區(qū)的實際狀況來確定的。通常情況下，間隔25～50 km的距離設置一個監(jiān)測站點，對當?shù)氐哪芤姸取鉁?、濕度、風向、風速、路面溫度、降水情況等進行監(jiān)測。觀測到的路面氣象因素實時傳送至終端計算機當中，同時以特定的格式儲存在數(shù)據(jù)庫里。

2.1.2 公路氣象信息傳輸系統(tǒng)

公路氣象信息傳輸系統(tǒng)主要是依賴于公路部門的通信網(wǎng)絡，同時綜合INTERNET，形成氣象信息傳輸?shù)膶ｉT網(wǎng)絡系統(tǒng)，對氣象數(shù)據(jù)及信息實時傳輸。

2.1.3 公路氣象災害專家判別系統(tǒng)

對路面氣象因素的觀測得到的氣象因素都是零碎的信息，不能夠非常直觀地查看到這些氣象信息對整個公路交通帶來的不利影響。為此需創(chuàng)建一個完善的公路氣象災害專家判別系統(tǒng)，針對各個路段傳輸過來的路面氣象觀測信息進行系統(tǒng)的、全面的解析及判斷，獲得每一時刻路面的實際狀況。

公路氣象災害專家判別系統(tǒng)包含一系列的氣象災害判別指標，這些指標是在對道路情況進行觀測，做出科學的系統(tǒng)性調查、前人的研究成果及氣象因素做出基本統(tǒng)計與分析的基礎上形成的。

2.1.4 公路氣象災害決策服務系統(tǒng)

公路氣象災害決策服務系統(tǒng)是對公路管理單位長時間內(nèi)積累的預防和減輕公路氣象災害的實際經(jīng)驗及具體策略進行搜集整理，同時按照公路氣象災害專家判別系統(tǒng)得到的災害種類、災害影響程度等，生成具體的防御對策，通過通信網(wǎng)絡第一時間將相關氣象災害決策信息傳輸?shù)焦饭芾聿块T，公路管理單位在接收到信息后，利用信息發(fā)布系統(tǒng)，如沿路顯示終端，在第一時間將這些氣象信息通知給公路上的駕駛員，做出信息的提醒，并且采取封閉高速公路或減流等措施，將不利氣象因素對交通造成的影響降到最低，從而減少交通事故的發(fā)生。

2.2 實施步驟

公路氣象災害實時監(jiān)測是在自動氣象觀測站的基礎上創(chuàng)建而成的，氣象災害監(jiān)測成效與自動氣象觀測站的密度、觀測要素的設置有直接關系。創(chuàng)建高密度、多觀測要素的自動觀測站需要投入大量資金，成本較高。所以，在建設公路氣象災害實時監(jiān)測的過程當中，要有針對性、分重點、分階段進行。

第一，借助歷史資料開展全國、全省區(qū)域內(nèi)公路氣象災害的全面分析及普查，以確定氣象災害多發(fā)的路段；第二，在這些氣象災害多發(fā)的路段設置自動氣象觀測站點，先行進行氣象災害監(jiān)測的探究，等各方面條件成熟后，將整個監(jiān)測范圍再行擴大，進行大范圍的推廣。第三，上述兩項工作完成之后，采用可視化的計算機語言，對高速公路氣象災害實時監(jiān)測與決策服務系統(tǒng)軟件進行編制，為公路管理部門及公路使用者提供及時的信息服務。

3 結語

對于高速公路的日常管理及養(yǎng)護而言，氣象信息發(fā)揮著不可替代的重要作用，為此，創(chuàng)建高速公路氣象觀測系統(tǒng)、實施高速公路氣象災害監(jiān)測是發(fā)展的必然。高速公路氣象災害實時監(jiān)測與決策服務系統(tǒng)的建立，使氣象部門能夠提供高質量的道路交通氣象服務，為社會經(jīng)濟發(fā)展提供氣象保障，為公眾出行帶來便利。

參考文獻

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