智慧交通氣象2.0

2020-12-24 中國氣象局

中國氣象報記者 孫嘯 通訊員 張振東

　　5月17日凌晨兩點左右，江蘇省氣象局交通氣象預報人員利用「智慧交通氣象2.0」大霧圖像識別監測數據發現，在京滬高速淮安段附近出現濃霧天氣，隨後濃霧範圍不斷擴大，影響範圍從淮安段一直到揚州段。高速交警根據預警信息採取道路封閉的管制措施，直到7點大霧消散才逐漸取消管制。
　　類似的過程還有很多。進入5月，複雜天氣對交通的影響加大，其中，京滬高速江蘇境內就監測到5次濃霧過程，尤其是5月3日過程影響最大，導致部分路段封閉。
　　創新引領發展，加強交通氣象服務技術創新，以「智慧交通氣象2.0」為代表的交通氣象成為江蘇氣象部門的新技術代表。在江蘇氣象部門，不僅有專業的交通氣象服務科研團隊，而且還擁有全國唯一的國家級交通氣象重點開放實驗室，將服務與科研深度融合，在深厚的技術積累基礎上推陳出新，各種智能化、分災種、精細化的預報預警模式不斷湧現。
　　「智慧交通氣象2.0」是交通氣象新一代技術總稱，它不僅解決了多年以來困擾交通氣象的道路暗冰、團霧監測、少站點道路天氣觀測等難點問題，還融合了社會化大數據，構建了車、路、人之間交互式服務網絡，具有劃時代的意義。
　　基於熱譜地圖的連續路溫反演技術
　　為解決冬季局地「暗冰」問題，技術團隊利用熱譜地圖測量技術對江蘇全路網高速公路進行基礎路溫普查，在國內首創20米精度的省級熱譜圖，讓路面溫度變化有跡可循。
　　連續路溫反演技術通過自主集成車載路況巡檢系統，經採集匯總，通過時空訂正手段，實現連續路溫實況反演；結合交通氣象專用路面狀況數值模式，還可實現精細化的低溫冰情監測預警。該項技術成果可為道路養護作業、冬季融雪除冰以及布站選址等工作提供科學依據。目前，其關鍵技術已在山東、河南、貴州等多地高速公路推廣應用。
　　基於深度學習的霧圖像識別技術
　　為解決團霧監測問題，技術團隊藉助視頻信息，通過深度學習構建晝夜霧識別模型，輸出霧分級結果，經過多種訂正方法，不斷提高識別精度。
　　霧圖像識別技術率先實現了可業務化運行的團霧監測。為保證業務化系統的可靠性，江蘇氣象部門依託高速公路視頻監控系統，從中收集了不同類型、不同角度、不同能見度等級的568萬張道路場景圖像，建立了海量訓練樣本集；融合302套交通站能見度數據進行交叉驗證，結合交管部門和氣象預報人員不間斷人工訂正，不斷優化網絡結構，提高識別精度。技術人員還改進算法，並在視頻流源端處理，保證了毫秒級的識別效率。
　　目前，交通氣象觀測系統已覆蓋全省，觀測密度達到1千米，實現無死角觀測。
　　「智慧交通氣象2.0」在京滬高速江蘇段業務化試點運行期間，共監測到霧過程51次。其中，團霧過程12次，無一缺測漏測。在保障2019年國慶交通安全中，「智慧交通氣象2.0」共監測預警濃霧過程5次，平均預警時間比以往提前15分鐘，還捕捉到一次範圍為2千米的團霧過程。
　　基於車載設備的移動天氣識別技術
　　在霧圖像識別技術取得成功後，為解決少站點地區道路天氣觀測不足的問題，「智慧交通氣象2.0」技術團隊進一步研發了基於圖像識別的移動天氣識別技術，通過自主研發的移動觀測設備，填補站點稀疏地區道路天氣觀測空白。
　　移動觀測設備是一款自主研發的低成本、安裝簡便的設備，技術人員還首創交互式交通氣象移動觀測服務模式，將基於車輛位置採集的天氣信息經雲服務技術處理加工，再通過移動觀測設備分發預警信息，實現了交互式監測預警。
　　「智慧交通氣象2.0」的推出使氣象與交通的融合更加緊密，也使氣象對交通的服務更加智能、精準和有效。
　　未來，江蘇智慧交通氣象將在助力長江三角洲區域一體化氣象保障建設中發揮重要作用，預計每百公裡可節省建站費用90萬元，將有效解決交通氣象區域發展不平衡、不協調等問題，實現交通氣象全國一體化建設，還將服務於「一帶一路」建設。

（來源：《中國氣象報》2020年5月25日三版 責任編輯：王美麗）　　

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