城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)構(gòu)建的探討

中圖分類號(hào)：P49 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095-3305（2025）05-0166-03

隨著城市軌道交通在公共交通系統(tǒng)中的重要性不斷提升，氣象因素已成為影響其運(yùn)營安全的重要因素之一[。近年來，暴雨、大風(fēng)、高溫等極端天氣導(dǎo)致的地鐵內(nèi)澇、設(shè)備故障等問題頻發(fā)，不斷凸顯城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)的重要性。例如，2021年強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“煙花”嚴(yán)重影響上海、浙江、江蘇、安徽等地城市軌道交通常態(tài)化運(yùn)營，造成多地城市軌道交通停運(yùn)[2]。通過構(gòu)建科學(xué)、規(guī)范的氣象服務(wù)指標(biāo)，可為城市軌道交通運(yùn)營提供精準(zhǔn)、及時(shí)的氣象信息支持，有效降低氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，保障城市軌道交通運(yùn)營安全。

1構(gòu)建城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)的必要性

城市軌道交通運(yùn)營面臨多種氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)[3]。季運(yùn)文等[4針對(duì)鐵路交通受自然災(zāi)害影響進(jìn)行了研究，將城市軌道交通災(zāi)害性天氣總結(jié)為雨災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、雪災(zāi)、霧災(zāi)、雷雹、溫度變化6類。災(zāi)害性天氣可引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重威脅列車運(yùn)營安全，輕則導(dǎo)致設(shè)備受損、客運(yùn)服務(wù)中斷，造成經(jīng)濟(jì)損失，重則導(dǎo)致人員傷亡，對(duì)社會(huì)造成不良影響。氣象災(zāi)害可能引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)見表1。

城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)是開展城市軌道交通氣象監(jiān)測、預(yù)警、服務(wù)的基礎(chǔ)，是研發(fā)服務(wù)產(chǎn)品的重要依據(jù)?，F(xiàn)有氣象服務(wù)指標(biāo)在服務(wù)城市軌道交通方面存在明顯不足：第一，常規(guī)預(yù)報(bào)、預(yù)警氣象服務(wù)的空間分辨率和時(shí)間精度難以滿足城市軌道交通運(yùn)營的精細(xì)化需求；第二，缺少符合城市軌道交通運(yùn)營需求的氣象指標(biāo)和預(yù)警閾值[5-]。因此，構(gòu)建城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)的必要性和緊迫性強(qiáng)烈。

2城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)構(gòu)建的實(shí)踐路徑

城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)是建立在列車安全運(yùn)營對(duì)各類氣象要素的敏感程度和運(yùn)營部門的應(yīng)對(duì)措施的基礎(chǔ)上，并結(jié)合地區(qū)歷史氣象災(zāi)害、氣象要素監(jiān)測預(yù)警能力及鐵路部門相關(guān)技術(shù)文件得出的規(guī)范性的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則。以安徽省滁州地區(qū)為例，探索城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)構(gòu)建的實(shí)踐路徑。

2.1指標(biāo)的確立

構(gòu)建城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)需滿足3個(gè)條件：一是對(duì)運(yùn)營安全有影響，二是氣象部門具有相應(yīng)的監(jiān)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警能力，三是運(yùn)營地區(qū)歷史上出現(xiàn)過的氣象災(zāi)害。采取逐條判斷和一票否決的方法，3個(gè)條件均滿足即確定建立指標(biāo)。

通過向滁州、南京和深圳等服務(wù)、運(yùn)營單位就氣象因子對(duì)列車運(yùn)營影響程度進(jìn)行問卷調(diào)查、調(diào)研，得出高影響氣象因子有風(fēng)速、降水、積雪、低溫冰凍、冰雹、雷電等，具體情況見表2，與國內(nèi)學(xué)者研究結(jié)論基本一致。

滁州地處江淮之間，為北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，季風(fēng)明顯。分析2022一2024年滁州全市（2區(qū)6縣）主要?dú)庀箢A(yù)警累計(jì)發(fā)布情況（圖1）可知，滁州地區(qū)主要受到的災(zāi)害性天氣有暴雨、低溫冰凍、大風(fēng)、高溫、雷電、大霧、冰雹等，其中大風(fēng)、大霧最為頻發(fā)，雷電、高溫、暴雨次之。

基于上述情況，結(jié)合氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，將雨災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、雪災(zāi)、霧災(zāi)、雷雹、溫度變化6類災(zāi)害性天氣細(xì)分為風(fēng)速、氣溫、1h降水量、6h降水量、12h降雪量、積雪深度、能見度、低溫冰凍（電線結(jié)冰）冰雹、雷電10項(xiàng)指標(biāo)，并根據(jù)高架線路、地面線路、地下線路的特點(diǎn)將10項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)一步劃分（表3）。

2.2 指標(biāo)等級(jí)的劃分

城市軌道交通日常運(yùn)營受天氣影響時(shí)，一般采取上線巡查、加強(qiáng)現(xiàn)場值守、限速、停運(yùn)等措施。根據(jù)各指標(biāo)對(duì)列車運(yùn)營的影響和運(yùn)營部門的應(yīng)對(duì)措施，將指標(biāo)等級(jí)對(duì)應(yīng)劃分為3個(gè)等級(jí)（表4）。

具體而言，1級(jí)指標(biāo)級(jí)別最低，3級(jí)指標(biāo)級(jí)別最高。1級(jí)為提醒指標(biāo)閾值，提醒城市軌道交通運(yùn)營部門指標(biāo)數(shù)值可能達(dá)到或者已接近對(duì)列車常態(tài)化運(yùn)營產(chǎn)生影響的閾值，需加強(qiáng)值守、巡查。2級(jí)、3級(jí)為警示指標(biāo)閾值，其中2級(jí)為提醒城市軌道交通運(yùn)營部門指標(biāo)數(shù)值已達(dá)到做出降速等安全防護(hù)措施的閥值；達(dá)到3級(jí)指標(biāo)閥值，城市軌道交通運(yùn)營部門需要考慮采取進(jìn)站停運(yùn)的措施規(guī)避氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 指標(biāo)站的選取

選取指標(biāo)站時(shí)，需綜合考慮觀測要素、地理位置、維護(hù)管理、技術(shù)和用戶需求等因素，確保所選站點(diǎn)能提供準(zhǔn)確、可靠的氣象指標(biāo)數(shù)據(jù)。服務(wù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)應(yīng)是雷達(dá)探測數(shù)據(jù)和指標(biāo)站數(shù)據(jù)綜合判定結(jié)果。綜合技術(shù)要求、安全冗余、運(yùn)營成本，參照氣象部門高速公路交通氣象觀測站網(wǎng)布局要求，鐵路沿線每 20km 內(nèi)應(yīng)至少有1座指標(biāo)站。一般選取鐵路沿線周邊 3km 內(nèi)的現(xiàn)有自動(dòng)氣象站作為城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)常規(guī)指標(biāo)站， 5km 范圍的自動(dòng)氣象站作為災(zāi)害性天氣服務(wù)指標(biāo)站。其中，高架部分的指標(biāo)站，對(duì)于風(fēng)速、能見度等指標(biāo)要素的觀測高度應(yīng)與高架高度基本一致，不能滿足要求的現(xiàn)有氣象站，應(yīng)在沿線增設(shè)指標(biāo)站。

2.4 指標(biāo)閾值

當(dāng)前，公眾天氣預(yù)報(bào)的天氣強(qiáng)度閾值與城市軌道交通運(yùn)營需求有較大出入，不同氣候地區(qū)制定的城市軌道交通氣象服務(wù)指標(biāo)也有所不同，各地鐵路部門的相關(guān)管理文件針對(duì)要素閾值的規(guī)定也不盡相同。但通過研究發(fā)現(xiàn)，各地鐵路部門針對(duì)不同天氣的應(yīng)對(duì)措施高度一致，并且列車安全運(yùn)營規(guī)定的天氣要素量級(jí)通常低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

以城市軌道交通安全為核心，依據(jù)《鐵路防洪工作管理辦法》《城市軌道交通行車組織管理辦法》等國家鐵路部門規(guī)定及滁州地區(qū)城市軌道交通運(yùn)營管理文件，總結(jié)了城市軌道交通針對(duì)各氣象要素采取不同應(yīng)急措施的相關(guān)規(guī)定（表5）。

綜上所述，結(jié)合氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范給出適用于滁州地區(qū)的統(tǒng)一指標(biāo)閥值（表6。在服務(wù)過程中，當(dāng)指標(biāo)預(yù)報(bào)數(shù)值達(dá)到指標(biāo)等級(jí)閾值應(yīng)提前提醒，當(dāng)指標(biāo)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)達(dá)到指標(biāo)等級(jí)閾值時(shí)應(yīng)及時(shí)提醒。

3結(jié)論

（1）城市軌道交通高架、地面線路中，高影響氣象因子有風(fēng)速、降水（降雪）、積雪、雷電、低溫冰凍、冰雹、霧、氣溫；地下線路中，高影響氣象因子較少，有氣溫、降水、雷電。

（2）指標(biāo)確立需同時(shí)滿足3個(gè)條件：一是對(duì)列車運(yùn)營安全有影響，二是氣象部門具有相應(yīng)的監(jiān)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警能力，三是列車歷史上出現(xiàn)過該氣象災(zāi)害。以滁州市為例，將6類高影響因子細(xì)分為風(fēng)速、氣溫、1h降水量、6h降水量、 ^12h 降雪量、積雪深度、能見度、低溫冰凍（電線結(jié)冰）、冰雹、雷電10項(xiàng)指標(biāo)，并給出了指標(biāo)閾值。

（3）指標(biāo)等級(jí)總體劃分為3個(gè)等級(jí)，從1級(jí)到3級(jí)指標(biāo)級(jí)別依次增高，警示級(jí)別依次增強(qiáng)。

（4）指標(biāo)站的選取應(yīng)滿足沿線每 20km 內(nèi)至少有1座指標(biāo)站的基本要求。選取沿線 3～5km 內(nèi)的現(xiàn)有自動(dòng)氣象站作為指標(biāo)站。若沿線未有滿足要求的自動(dòng)氣象站，則應(yīng)在沿線增設(shè)指標(biāo)站。

（5）城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)的構(gòu)建有助于提升城市軌道交通運(yùn)營的安全性和效率，減少氣象因素導(dǎo)致的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。未來研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注指標(biāo)的動(dòng)態(tài)更新、補(bǔ)充機(jī)制，以及如何通過搭建服務(wù)平臺(tái)更好地完善城市軌道交通專業(yè)氣象服務(wù)。只有不斷完善和創(chuàng)新，才能為城市軌道交通的安全運(yùn)營提供更可靠的氣象保障。

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