高速公路气象监测和预警系统的研究与应用(袁成松)
三种统计预报模型在江苏省道路低温预警中的应用
三种统计预报模型在江苏省道路低温预警中的应用董天翔;包云轩;袁成松;周林义;焦圣明【摘要】为了更好地开展道路交通低温灾害的预警,减轻道路结冰给车辆行驶造成的危害,本文利用2012-2016年江苏省高速公路网AWMS系统交通气象观测数据,在对路面低温发生规律进行分析的基础上,结合多元线性回归、朴素贝叶斯以及支持向量机3种统计预报方法,开展了路面低温预警的统计建模与预报试验.结果表明:①江苏全省高速公路网路面温度出现0℃以下、-2℃以下、-5℃以下的低温频率均呈“北高南低”分布.②全省高速公路网路面温度出现0℃以下的低温时次大多在15:00到次日06:00之间.③在对京沪高速M9308站的单站建模与预报试验中发现,路面低温预报因子组合中以13:00气温、13:00-18:00气温变温、13:00路面温度、13:00-18:00路面变温、13:00路基温度、13:00-18:00路基变温、18:00相对湿度和18:00风速U分量为自变量组合的预报方程效果最好,3种方法中以朴素贝叶斯模型的预报准确率最高;④就全省高速公路网而言,3种统计预报模型的路面低温预报准确率均超过75％,通过对全路网路面低温预报的试验结果对比发现,多元线性回归方法对江苏省北部路网的预报效果最好,预报准确率大多在85％以上;而支持向量机模型对江苏省南部路网的预报效果最好,大部分站点的低温预报准确率达95％以上.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2018(046)004【总页数】12页(P773-784)【关键词】路面低温;统计预报;多元线性回归;朴素贝叶斯;支持向量机模型【作者】董天翔;包云轩;袁成松;周林义;焦圣明【作者单位】南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044;中国气象局交通气象重点开放实验室,南京210009;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044;中国气象局交通气象重点开放实验室,南京210009;中国气象局交通气象重点开放实验室,南京210009;江苏省气象科学研究所,南京210009;中国气象局交通气象重点开放实验室,南京210009;江苏省气象科学研究所,南京210009;中国气象局交通气象重点开放实验室,南京210009;江苏省气象信息中心,南京210009【正文语种】中文【中图分类】P49引言在社会和经济快速发展的今天，高速公路作为交通重要组成部分对人民生活、经济发展和文化交流等起着日益重要的作用。
高速公路交通气象智能化监测预警系统研究
高速公路交通气象智能化监测预警系统研究高速公路交通气象智能化监测预警系统研究摘要：本文针对高速公路交通中的气象因素对行车安全的影响，开展了智能化监测预警系统的研究。
通过收集和分析大量的交通和气象数据，建立了一个基于人工智能技术的预测模型，并开发了一个具有实时监测和预警能力的智能化系统。
实验结果表明，该系统能够准确地预测并预警潜在的气象灾害，为高速公路交通提供重要的支持和保障。
一、引言高速公路是现代交通系统的重要组成部分，也是人们出行的重要选择。
然而，气象因素在高速公路交通中的影响不容忽视。
气象灾害，如大雾、冰雪等，经常导致意外事故的发生，给人们的生命财产安全带来威胁。
因此，建立一个可靠的智能化监测预警系统具有重要的意义。
二、研究方法本研究采用了大量的交通和气象数据进行分析和研究。
通过收集历史交通数据和气象监测数据，建立了一个基于人工智能技术的预测模型。
该模型可以在给定的交通和气象参数条件下，准确地预测潜在的气象灾害。
同时，为了使系统具有实时监测和预警能力，我们还开发了一个智能化的监测系统，该系统可以及时获取气象数据，并根据预测模型发出相应的预警信号。
三、系统实现为了建立智能化监测预警系统，我们首先需要收集和整理大量的交通和气象数据。
通过加工和分析这些数据，我们可以得到气象灾害发生的统计规律和特征。
然后，我们可以利用这些数据和特征建立一个预测模型。
在预测模型中，我们可以根据交通和气象参数来判断潜在的气象灾害发生的可能性。
最后，通过开发一个智能化的监测系统，我们可以实时采集气象数据，并根据预警模型实现灵敏的预警功能。
四、实验结果为了验证智能化监测预警系统的准确性和有效性，我们进行了一系列的实验。
实验结果表明，该系统能够根据交通和气象参数准确地预测潜在的气象灾害。
例如，在大雾天气下，系统可以提前发出预警信号，使驾驶员提前做好防护措施，降低交通事故的发生率。
通过与传统的气象监测手段相比较，我们发现智能化监测预警系统的准确率更高，反应速度更快。
沪宁高速公路高温预警指标及预报模型的研究
沪 宁高 公 路 日预警 指标 及 预 报模 型 的研 究 速 吉 同皿
袁成松 严明 良 王秋 云 包云轩 ， ，
（ １江苏省气象科学研究所 ， 南京 ２ ００ １０８；２南京信息工程大学 应用气象学院 ， 南京 ２ ０ ４ １０４）
摘要
利 用 沪宁高速 公 路实 时监测 数据 ， 筛选 出 ３ 典 型高 温天 气过程 ， ０个 应用 ＷＲ Ｆ模 式对其
进行 了数 值模 拟。 在对 输 出结果作 统 计分析 后 ， 提取 了沪 宁高速 公 路 高 温天 气 的 几个 数 值 预警 指 标 ， 立 了梅村 、 阳 两站 的高温预 报模 型 。研 究表 明 ： １ 利用 ＷＲ 建 河 （） Ｆ模 式对 沪 宁 高速 公路 沿 线 的
高 温天 气过程 进行 模拟 是可 行 的 ；２ 提 取 的沪 宁 高速 公 路 高温 数 值预 警 指 标 有 ： 一 日 １ （） 前 ４时 的
第３ ２卷
第 ２期
气
象
科
学
Ｖｏ ． ３ ，Ｎｏ ２ １ ２ ． Ａｐ ．，２ ２ ｒ ０１
２１ ０ ２年 ４月
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ｔｏ ｏｏ ｉａ ｃｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ａ ｆｔ ｅ Ｍｅｅ ｒ ｌｇｃ ｌＳ ｉｎ ｅ
袁成松 ， 明 良， 严 王秋 云 ， 沪宁高速公路高温预警指标及预报模型 的研究． 等． 气象科学 ，０ ２ ３ （ ） ２０２ ８ ２ １ ，２ ２ ：１－１ ．
ｄ ｔ ｍｏｉ ｒｄｂ ｈ ｕｏ ａｉ ｍ ｔｏｏ ｇ ａ ｍｏ ｉ ｒ ｇｓｓ ｍ ｏ ｈ ｈｎ ｈ ｉ ａｊ ｇＥ ｐｅｓ ａ ａ ｎｔ ｅ ｙｔｅ ａｔｍ ｔ ｅ ｒｌ ｉ ｌ ｎｔｉ ｙｔ ｎｔｅ Ｓ ａ ｇａ— ｎｉ ｘ ｒｓｗ ｙ ａ ｏ ｃ ｅ ｏ ｃ ｏｎ ｅ Ｎ ｎ
高速公路交通气象监测系统的研究与应用
高速公路交通气象监测系统的研究与应用田艳;张志强;张景涵;赵玉兰【摘要】本文对高速公路交通气象监测系统的历史和现状以及应用需求和设计原则进行了研究分析,介绍了一款国内高速公路交通气象监测系统,详细阐述了其设计特点与工作原理及其在交通管理和气象监测服务中应用的重要意义.【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2011(028)002【总页数】5页(P86-89,95)【关键词】高速公路；气象；监测系统【作者】田艳;张志强;张景涵;赵玉兰【作者单位】长春气象仪器研究所，长春 130012;中国联通长春市分公司，长春130032;上海交通大学密西根学院，上海 200240;长春气象仪器研究所，长春130012【正文语种】中文【中图分类】TH7650 引言近年来,我国高速公路建设的发展非常迅速,自1988年建成我国第一条高速公路以来,到2010年底,我国高速公路通车里程达到7.3万km。
根据《国家高速公路网规划》,我国正在全力以赴地加快国家高速公路网主骨架建设,到2020年,基本建成国家高速公路网,届时,中国高速公路通车总里程将达10万km。
新路网由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成,简称为“7918网”。
随着交通运输业的飞速发展,天气条件对交通运输的影响也越来越广泛,恶劣的天气条件给交通运输带来巨大的损失,甚至威胁人们的生命财产安全。
据统计,在冰雪路面、积水路面与正常干燥路面3种情况下,交通事故发生的概率之比为4.2∶1.6∶1[1],在寒冷地区这种现象甚至更为严重。
所以,及时准确的天气信息成为交通管制部门决策支持的关键组成部分。
高速公路交通气象监测系统由分布在高速公路沿线的若干个高速公路自动气象站联网组成,通过对天气变化、路面状况、空气环境进行实时监控,获取实时数据,并实时向外界发布天气、交通的变化信息,从而使交通管制部门及时作出相应决策,提高交通道路的安全指数,充分发挥交通道路效能。
高速公路路面状况监测与预警系统研究
高速公路路面状况监测与预警系统研究近年来，中国的高速公路建设以惊人的速度前进。
随着高速公路的建设，其完好的路面质量已成为通行安全和舒适性的关键因素。
然而，由于高速公路在各种复杂情况下的长期运行，路面的损坏和疲劳是不可避免的问题。
因此，开发高速公路路面状况监测与预警系统已经成为当代交通工程领域的重要研究课题。
此类系统能够根据各种环境因素和车辆负载，实时监测路面状况，并提供警报以帮助提醒驾驶员避免危险。
本文将从高速公路路面状况监测的背景、技术原理、应用前景等几方面展开阐述。
一、高速公路路面状况监测的背景一方面，随着高速公路的不断发展和人们对高速公路通行质量的要求越来越高，对路面状况的监测与评估也越来越受到关注。
另一方面，由于高速公路通行量的增加，路面的损坏和疲劳也日益加重。
如果不能及时对路面状况进行监测和跟踪，将会对行车安全和舒适性造成严重危害。
二、高速公路路面状况监测的技术原理高速公路路面状况监测的技术包括非接触式测量和接触式测量两种方法。
非接触式测量技术主要包括全息激光测距、三维扫描和图像处理等方法。
而接触式测量技术则是通过使用传感器等设备安装在车辆或地面上，对路面状况进行数据采集。
在非接触式测量技术中，全息激光测距是一种新兴的高精度非接触式路面状况测量技术，该技术能够在高速公路行车下进行一系列复杂的路面状况测量，将数据传输到计算机中进行处理，便于判断路面状况的好坏，并及时发出警报。
接触式测量技术则是通过使用传感器等装置安装在车辆或地面上，对路面状况进行数据采集。
此类传感器一般包括加速度计、应变计和温度计等。
利用这些设备采集的数据进行分析，能够确定路面状况中存在的缺陷，并以此来预测可能出现的问题。
三、高速公路路面状况监测的应用前景目前，高速公路路面状况监测系统已经在国内的一些高速公路上得到了广泛应用。
同时，许多高速公路的建设单位和运维公司已经意识到了这项技术的优越性，开始加强对路面状况的监测与预警。
高速路边界气象监测系统的设计与实现研究
高速路边界气象监测系统的设计与实现研究随着人们对出行安全性要求的不断提高，对高速公路的安全性能的要求也越来越高。
在高速公路上，气象状况是影响车辆运行安全的一个重要因素，因此对高速路边界气象监测系统的设计与实现研究具有非常重要的意义。
一、高速路边界气象监测系统的意义对于高速公路交通的管理部门而言，为确保车辆运行的安全，需要及时监测高速公路上的各种气象状况。
目前常见的气象监测方式主要有两种：人工气象观测和自动气象站监测。
人工气象观测需要人力、物力和时间成本，同时其数据仅获得观测者所处位置附近的气象情况。
而自动气象站虽然能降低成本，提高监测精度，但数量有限制，监测范围受限，所监测的气象条件大约只能覆盖1-2公里范围，不同方向之间的气象条件差别过大。
在这种情况下，需要建立高速路边界气象监测系统，通过在高速公路边缘布置气象监测设备，实时监测气象信息，以保障高速公路的运行安全。
二、高速路边界气象监测系统的设计要求高速路边界气象监测系统的设计需要注意以下几点：1.准确性与时效性：监测数据需要具备高度准确性和时效性，以及较大的覆盖范围和精度，因此需要使用高精度、高灵敏的气象监测设备，并且需要及时、准确地收集和处理数据。
2. 可靠性和稳定性：监测系统应具有高可靠性和稳定性，以保证连续不间断地运行。
同时监测设备应符合环境适应性要求，能够承受极端气象条件下的工作环境。
3. 维护性和易操作性：对于边界气象监测系统，维护工作需要及时、准确地进行，同时系统应易于操作和管理，管理员可以远程实时控制和管理系统。
三、高速路边界气象监测系统的实现方式高速路边界气象监测系统的实现方式，需要解决以下几个问题：1. 正确定位计算气象监测点位置，这需要考虑到高速公路周围的气象条件，以及车辆是否受到影响。
2. 布置气象监测设备，该设备应具备高精度和高灵敏度，同时尽可能避免相互干扰。
3. 数据收集和处理，需要运用数据挖掘和大数据技术，及时准确地对监测数据进行分析和处理，并建立预警和报警机制，以往返车辆提供准确的气象信息，促进车辆保持正常安全行驶。
高速公路气象监测和预警系统的研究与应用(袁成松)
第十三届中国高速公路信息化研讨会讲稿（部分）/编辑：《中国交通信息化》杂志社/会议信息及报道网络查询：
系统功能和结构
------监测系统应用案例
第十三届中国高速公路信息化研讨会讲稿（部分）/编辑：《中国交通信息化》杂志社/会议信息及报道网络查询：
第十三届中国高速公路信息化研讨会讲稿（部分）/编辑：《中国交通信息化》杂志社/会议信息及报道网络查询：
系统功能和结构
观测项目设置
气象环境条件观测
能见度（＜10000m）
气温
湿度
降雨量
自动监测并判别有/无降水
风速
降水性质(雨、雪、雨夹雪)
风向 天气现象
降水强度(微量、小、中、大、特大等) 可记录或统计出降水起止时间
第十三届中国高速公路信息化研讨会讲稿（部分）/编辑：《中国交通信息化》杂志社/会议信息及报道网络查询：
系统功能和结构
建
解决办法———————————
¾ 加快建设专用的交通气象监测系统，特别是以高速公路网为基础 的交通气象监测系统； （加强多发路段、桥面、互通立交、高架桥等）
第十三届中国高速公路信息化研讨会讲稿（部分）/编辑：《中国交通信息化》杂志社/会议信息及报道网络查询：
需求分析
● 2010年，交通运输部、中国气象局联合发文 《关于进一步加强公路交通气象服务工作的通知》 （交公路发[2010]456号），主要内容：
一、夯实基础，联合推进公路交通气象观测系统建设 二、围绕需求，认真做好公路交通气象预报预警服务 三、加强互动，建立健全公路交通气象应急联动机制 四、共享信息，促进公路交通气象服务集约化发展 五、加强标准化，促进交通气象服务规范化发展 六、因地制宜，探索建立多样化的公路交通气象合作模式
高速公路气象灾害预警与应急响应研究
高速公路气象灾害预警与应急响应研究近年来，随着交通运输的快速发展，高速公路成为了人们出行的重要选择。
然而，高速公路上的气象灾害给我们的交通安全带来了新的挑战。
为了保证公路交通的安全畅通，对高速公路气象灾害的预警与应急响应进行研究变得尤为重要。
首先，我们需要了解高速公路上常见的气象灾害类型。
在高速公路上，常见的气象灾害包括大雾、大风、暴雨、冰雪等。
这些灾害不仅会对驾驶员的能见度造成影响，还可能引发交通事故。
因此，及时预警这些灾害的发生至关重要。
其次，我们需要关注高速公路气象灾害的监测与预警系统的建设。
目前，我国已经建立了一套完善的气象监测系统，可以实时监测到各地的气象信息。
这些信息可以作为预警系统的数据来源，通过对数据进行分析和处理，可以提前发现高速公路气象灾害的迹象，并发出预警信号。
预警信号可以通过高速公路电子屏幕、手机APP等渠道传达给驾驶员，提醒他们注意道路安全。
第三，我们需要研究高速公路气象灾害的应急响应措施。
一旦发生气象灾害，我们需要有相应的应急预案来应对。
应急响应措施包括道路交通管制、紧急疏导、救援等方面。
例如，在大雾天气中，可以通过限速、封闭出入口、引导车辆等方式来控制交通。
在大风天气中，可以加强对高架桥、隧道等特殊结构的巡检，防止意外的发生。
研究这些应急响应措施，可以有效减少气象灾害对交通安全的影响，保障人们出行的安全。
最后，我们需要加强高速公路气象灾害预警与应急响应的研究和培训。
通过研究，不断提升预警与应急响应系统的准确性和时效性。
同时，通过培训，提高各级管理人员和驾驶员对气象灾害的认识和应对能力。
只有通过不断学习和改进，我们才能够更好地应对高速公路气象灾害，确保交通安全。
综上所述，高速公路气象灾害预警与应急响应的研究具有重要意义。
通过加强监测与预警系统的建设，研究应急响应措施，以及培训相关人员，我们可以有效减少气象灾害对高速公路交通安全带来的威胁。
只有确保高速公路交通的安全畅通，才能更好地促进社会经济的发展。
桂林两江机场浓雾天气过程跑道视程变化特征
桂林两江机场浓雾天气过程跑道视程变化特征摘要利用桂林两江机场 2013—2022 年逐分钟的自动观测资料，对影响桂林两江机场航班正常运行的 54 次跑道视程低于550m的浓雾过程进行统计分析。
结果表明，浓雾天气主要在冬春季节的后半夜发生，且在中午前结束，近十年呈减少的趋势。
大多数浓雾天气过程可分为：前期振荡生成期、过程平稳期和后期振荡消散期；在跑道视程降到400m时，浓雾进入振荡最小的平衡态，在处于175~325m区间时，浓雾进入相对平稳的阶段。
大多数浓雾生成和消散时，跑道视程剧烈振荡的特征，其具有一定的预警意义，且前期振荡特征比后期振荡特更具指导性。
关键词桂林两江机场低跑道视程浓雾振荡引言桂林两江机场位于湘桂走廊南端的开阔地带，机场北侧有罗山水库，西侧有河，总体上东北和偏南方向地势较低，气候属于亚热带季风湿润气候，全年平均相对湿度为79.5%，常有低能见天气影响，年均41.2天，主要由雾造成[1]。
雾是指由大量的小水滴或小冰晶在一定的条件下浮游在近地面空气层中造成能见度低于1000米的一种常见的天气现象[2]。
雾、大雨或降雪引起的低能见度天气是引起飞行事故的一个主要因素，飞机在近地面或相对拥挤的空域飞行时，特别是在起飞、爬升、进近、下降和着陆阶段，低能见度在天气造成的飞行事故中占比分别为 67% 、53%、52% 、21% 和 46%[3]。
所以，研究机场所在区域雾的生消变化过程就对保障飞行安全和正常具有十分重要的意义。
在对沪宁高速公路低能见浓雾的检测和预警研究中，袁成松等[4]使用自动气象监测站5min能见度数据揭示了在能见度＜200m的浓雾形成之前能见度并非稳定下降，而是忽好忽坏，形成一个“象鼻形”的先期振荡；黄琪波等[5]使用杭州萧山机场逐分钟自动观测资料研究跑道视程＜400m的浓雾时发现同样具有“象鼻形”前兆；袁娴等[6]使用上海浦东机场自动观测系统 ( AWOS) 1min平均能见度数据证实平流雾也具有“象鼻形”前兆。
基于WRF模式的暴雨天气过程的数值模拟及诊断分析
基于WRF模式的暴雨天气过程的数值模拟及诊断分析袁成松;王秋云;包云轩;严明良【摘要】A heavy rainstorm occurring in the southern part of Jiangsu Province including Shanghai-Nanjing Expressway on September 17th,2009 is simulated by using WRF2.2（Weather Research and Forecasting Model for version 2.2） and NCEP（National Center of Environment Predicting）reanalyzed meteorological data with 1°×1° grid.The verification of the observed data from the Automatic Weather Monitoring System on the Shanghai-Nanjing Expressway displays that the results of the simulation on the rainstorm process are satisfactory and the simulations coincide with the observed values.Diagnoses are made based on the output data from the model.The results are shown as follows：（1）The development and movement of a meso-β-scale low vortex in the middle and lower reaches of the Yangtze River play an important role in the enhancement and maintenance of the rainfall in the process;（2）The moisture convergence zone below 500 hPa is significant and it provides important vapor conditions for the unstable growth of convection and the maintaining of rainstorm by the forming of the deep and humid environment in the rainfall area;（3）There is strong vertical motion in the rainfall area and the vertical structure configuration of the vorticity field is consistent with that of the divergence field.As a result,the unstable energy in the atmosphere release and the strong convective weather forms;（4）The atmospheric stratification is neutral in the middle and upper of troposphere butpotential instable in the lower atmosphere.So there is convection development in the whole layer of the atmosphere,which is conducive to the formation of the rainstorm.%利用新一代中尺度数值预报模式WRF2.2和1°×1°的NCEP气象再分析资料,对2009年9月17日发生在江苏南部地区覆盖沪宁高速公路的一次大暴雨天气过程进行了数值模拟。
高速公路交通气象智能化监测预警系统研究
高速公路交通气象智能化监测预警系统研究摘要：高速公路交通是现代交通运输的重要组成部分，而气象条件是高速公路安全运行的重要因素之一、为了提高高速公路交通的安全性和效率，研究了高速公路交通气象智能化监测预警系统。
首先，通过对高速公路交通气象影响因素的分析，确定了温度、湿度、风速和降水等气象要素。
然后，利用传感器和气象数据采集设备对这些气象要素进行监测和采集。
接下来，通过数据分析和处理，建立了气象预警模型和决策支持系统，并应用于高速公路交通管理中。
最后，通过实地试验和数据分析，验证了该系统的有效性和可行性。
一、引言高速公路交通是连接城市和地区的重要通道，对经济发展和人们生活起着重要作用。
然而，气象条件的变化往往会对高速公路交通产生重要影响，甚至引发交通事故。
因此，研究高速公路交通气象智能化监测预警系统具有重要意义。
二、高速公路交通气象影响因素分析温度、湿度、风速和降水等气象要素是高速公路交通安全运行的重要影响因素。
在高温天气，路面温度较高，易导致车辆胎压增高，减小车辆的抓地力，增加刹车距离。
在低温天气，路面会结冰，增加车辆的打滑风险。
此外，强风和大雨等极端气象条件也会对高速公路交通造成严重影响。
三、高速公路交通气象监测方法高速公路交通气象监测可以使用传感器和气象数据采集设备进行。
传感器可以便捷地获取温度、湿度、风速和降水等气象要素数据，并将其传输到气象数据采集设备中进行存储和管理。
同时，气象数据采集设备也可以通过卫星传输数据，实现远程监测与管理。
四、高速公路交通气象预警模型和决策支持系统的建立在高速公路交通气象监测数据的基础上，可以利用数据分析和处理技术建立气象预警模型和决策支持系统。
气象预警模型通过分析气象要素数据的变化趋势，预测未来的气象变化，并提前向交通管理部门发出预警信号。
决策支持系统则根据实时的气象监测数据，结合交通数据和路况信息，为交通管理部门提供决策参考，协助其采取措施应对不利的气象条件。
沪宁高速公路气象监测系统
沪宁高速公路气象监测系统南京交通气象研究所 袁成松江苏沪宁高速公路扩建工程指挥部 高岩渊摘要：高速公路的气象环境状况，特别是恶劣天气条件，直接影响高速公路的运营管理和行车安全。
本文着重介绍了在沪宁高速公路扩建工程中，对原有气象监测站的改造使用，设计安装了由26个气象监测站组成的沪宁高速公路气象监测网络系统，采用现代无线通讯技术和数据共享方案，有效地融合到沪宁高速公路监控系统之中。
同时，通过与气象部门的广泛合作，逐步把影响高速公路运营的灾害性天气的预警和预报服务纳入到高速公路的运营管理之中，为建立高速公路气象保障与决策管理系统奠定了基础。
关键词：高速公路 气象监测1引言自上世纪八十年代以来，我国的高速公路建设发展迅速，对我国的经济发展、国防建设和人民生活水平的提高都发挥了显著的作用。
现代交通运输所追求的快速、高效与安全目标，受到气象条件的影响和制约。
突发性气象灾害使驾驶员猝不及防，酿成重大交通事故，危及驾乘人员和行车的安全。
恶劣天气条件下高速公路的通行能力下降，影响高速公路自身的经济效益，而且还会进一步产生不良的社会影响。
沪宁高速公路是一条交通黄金大通道，公路两侧市、镇星罗棋布，企业众多，经济发达，已形成“经济走廊”。
因此，如何减少不利气象条件对沪宁高速公路运营的影响和提高在恶劣天气条件下的安全通行能力，就显得尤为重要。
为开展沪宁高速公路的灾害性天气的预警、预报服务提供基本的监测数据；为高速公路的运营管理提供科学依据，必须对高速公路沿线的气象环境状况进行实时监测。
江苏省气象科学研究所与江苏宁沪高速公路股份有限公司已合作多年，研制的AMW环境气象监测站在沪宁高速公路上的试验研究取得了成功，并在开展高速公路低能见度浓雾监测和临近预报的试验、研究与服务中发挥了重要作用。
建设沪宁高速公路气象监测网络系统是对其监控系统的有益补充，也是提高其监控的整体水平和科学技术服务水平的重要组成部分。
2沪宁高速公路气象监测系统建设的发展2001年在沪宁高速公路无锡段安装了三套AMW环境气象监测站，同时开展了“沪宁高速公路雾情监测预报系统”的研究。
一种公路气象信息监控预警系统[发明专利]
![一种公路气象信息监控预警系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a93ecaea03d8ce2f0166239a.png)
专利名称：一种公路气象信息监控预警系统
专利类型：发明专利
发明人：娄胜利,于悦,岳东臣,袁鹏,王清臣,赵志才,朱孝凯申请号：CN201710184286.7
申请日：20170324
公开号：CN106842365A
公开日：
20170613
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种公路气象信息监控预警系统，设置在高速公路上的信息采集单元、中央信息处理单元和物联网云管理平台；所述信息采集单元包括道路凝冰监测系统、道路团雾监测系统、道路横风监测系统，所述道路凝冰监测系统、道路团雾监测系统和道路横风监测系统分别与中央信息处理单元相连；所述中央信息处理单元通过无线通信网络与物联网云监控平台相连，所述物联网云管理平台通过无线传输模块与个人移动监控终端相连。
本发明能够实时采集道路气象信息，通过中央信息处理系统对采集到的道路气象信息进行存储、分析、比较，从而动态地反映和判别道路的安全状况，以便于道路主管部门实时动态的交通管制，主动实现对道路危险气象现象的预警。
申请人：大成(济南)路桥科技有限公司
地址：250000 山东省济南市长清区灵岩路中段路东区医院对过3-402号
国籍：CN
代理机构：济南圣达知识产权代理有限公司
代理人：赵敏玲
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高速公路气象监测预警系统设计方案
高速公路气象监测预警系统设计方案第一篇：高速公路气象监测预警系统设计方案高速公路气象监测预警系统设计方案一、项目总体概述及系统构架1．应用背景近年来，我国高速公路建设的发展非常迅速，自1988年建成我国第一条高速公路以来，到2007年底，我国高速公路通车里程接近4.5万公里，继续保持世界第二位，仅次于美国。
根据《国家高速公路网规划》，我国将用30年时间建设“七射九纵十八横”的高速公路网，总里程将达到8.5万公里，形成“首都连接省会、省会彼此相通、连接主要地市、覆盖重要县市”的高速公路网络，连通全国所有重要的交通枢纽城市，包括铁路枢纽67个、水路枢纽50个和公路枢纽140多个，将覆盖10多亿人口，直接服务区域的GDP占全国总量的85%以上高速公路的发展对国民经济产生了越来越重要的影响。
但天气条件的变化，特别是极端恶劣天气条件，给高速公路的车辆行驶带来了巨大的风险，不仅严重影响交通运输，而且还造成国家财产和人民生命财产的严重损失。
所以道路天气条件监测是高速公路科学运营的一个重要依据，雨、雪、雾、积雪、结冰等情况对高速公路的运营都有直接的影响。
气象条件对交通的影响表现在很多方面。
主要表现在改变路面的物理性质、观察视线、车辆自身安全等方面。
主要灾害及影响有：A、雾雾主要通过降低能见度而引发交通事故。
在我国大部分地区引起的恶性交通事故的天气现象中，雾的影响最大。
大雾特别是<50米的超低能见度的灾害性浓雾是引起重大交通事故的重要原因，往往引起数辆甚至数十辆汽车的连续追尾。
大雾常常造成重大车辆损失和人员伤亡，导致高速公路限速或关闭，延误行车时间，造成巨大经济损失。
B、降雨降雨也是影响高速公路交通安全最常见的气象要素，它使路面附着系数降低，导致汽车制动距离增加，易发生车辆侧滑和控制失灵从而危及行车安全。
同时降雨使能见度降低，司机视线模糊不清，导致驾驶失误。
此外，降雨过后，路面如有积水或干湿不一，路面摩擦系数不均，车辆制动性变差，从而引起交通事故。
高速公路气象预报系统的研究与开发
高速公路气象预报系统的研究与开发第一章：引言高速公路是现代化交通运输体系中重要的一环，其安全运行和效率对于社会经济的发展至关重要。
然而，气象变化常常会对高速公路的运行带来诸多安全隐患。
因此，建立高速公路气象预报系统，及时提供精准的气象信息，对于确保高速公路的安全、顺畅运行至关重要。
第二章：现有高速公路气象预报系统目前，国内高速公路气象预报系统的建设尚处于起步阶段，尤其在高速公路气象预报技术和数据质量保证方面还存在很大的提升空间。
目前，我国已经建设了基于人工观测和自动气象站观测的高速公路气象观测系统，为高速公路气象预报提供基础数据。
然而，由于气象观测设备的不断更新升级，传感器的不断增多，高速公路气象预报系统所需的数据量也在急剧增长。
同时，随着技术的不断提升，许多传统测量方式的数据已经不具备完全满足精准预报的需求，因此需要建立更加完善、更加科学、更加精准的高速公路气象预报系统。
第三章：高速公路气象预报系统的研究与开发1. 数据采集高速公路气象预报系统的核心是数据采集，包括气象观测站数据、雷达反演数据、卫星遥感数据等多种来源。
这些数据需要进行统一格式的转换、整合和存储，并建立自动化的质量控制、校正与完整性判定系统，以保证数据的可靠性和精确性。
2. 气象模型高速公路气象预报系统还需要建立高效准确的天气预报数值模型，以根据已有的气象观测数据，进行未来一段时间的天气预测。
其中，目前主要使用的是NCEP、ECMWF等全球通用模式，以及WRF、CMC等局地月次数值预报模式。
同时，为了进一步提升预报精度，还需要建立基于统计和机器学习算法的气象模型，如基于卷积神经网络的高速公路气象预报模型。
3. 预报结果可视化对于高速公路气象预报系统来说，数据的结果可视化对于用户的反馈和决策提供了显著的帮助。
因此，建立高效的结果可视化系统也是高速公路气象预报系统开发的重要环节。
4. 预警系统高速公路气象预报系统的最终目标是能够系统地、及时地提供天气预警信息，以保障高速公路行车安全。
公路交通气象灾害智能监测预警系统应用分析
公路交通气象灾害智能监测预警系统应用分析摘要：随着我国公共交通的迅猛发展，以及交通网络的日趋完善，气象监测与预报预警已成为确保交通安全的关键，同时也有助于提升交通运输的经济效益。
为了保障交通安全，我们在我省的高速公路沿线建立了大量的气象监测站，以收集有关气象要素，如温度、降水量、风向、风速、能见度等的实时数据，以便气象部门更好地为交通提供服务。
我们正在努力建设一个智能交通系统，旨在提高高速公路的安全性，并增强它们在恶劣天气条件下的应急处置能力。
这将有助于改善和提升公路的事故预防管理水平。
关键词：公路交通，气象站，智能监测，预警系统测试一、交通气象概述1.1交通气象的发展1.1.1该国的发展状况目前，国内对于道路交通安全的认识还不够深入，对于道路交通安全的认识还不够深入。
在新的一年里，世界上首个较为成熟的城市公路可视性监控与预测体系将成为上海公路可视性监控与预测体系的基础，对上海公路的安全运行和安全运行起到了积极的推动作用。
目前，北京，陕西，广东已经启动了道路可视性监控和预警体系。
在2002年，为更好地保护公共安全，公安部与国家气象局要求各地公安与气象部门加强合作，并主动运用最新的气象资料，为我国的高速公路交通管理工作提供强有力的支撑。
为进一步强化道路交通安全监管，中国气象局和交通部于2005年7月联合印发了《共同开展公路交通气象监测预报预警工作备忘录》。
中国气象局于2005年12月末公布了第一个国家道路交通状况的天气预测，引起了举国的注意。
为了适应日益增长的运输需要，我国气象局立即着手提高运输天气预测服务水平。
[1]中国气象部门与交通部在今年九月共同发布了《关于进一步加强公路交通气象服务的通知》，要求全国各地都要加大对道路交通气象的监控力度，建立气象台站，主动向广大群众提供精准、可信的天气预报、预警、引导等信息。
为广大市民提供准确有效的道路交通天气预报。
1.1.2在海外的发展概况早在20世纪30年代后期，美国通用公司就已在无人化的车辆上展现出了它的潜力。
江苏省高速公路交通气象保障服务系统
江苏省高速公路交通气象保障服务系统
崔小龙;周宏;袁成松
【期刊名称】《中国交通信息化》
【年(卷),期】2011(000)0S2
【摘要】<正>高速公路因其运输效率的提高和驾乘人员的舒适感赢得了人们的广泛赞誉,以高速公路为轴线的"经济走廊"已经显现。
然而,在高速公路上行驶的车辆速度快、流量大,一旦遇到突发性不利天气条件,往往会酿成重大交通事故,这一严峻的事实引起了交通和气象部门的共同关注。
自2000年起,江苏率先在沪宁高速的无锡段、常州—花桥段进行针对低能见度浓雾的监测、预警预报的试验、研究和服务,取得显著成效。
2006年,结合沪宁高速公路江苏段扩建改造工程,进一步将科研成果和实践经验推广到沪宁高速江苏段全线,建成了我国首条具有示范作用、
【总页数】3页(P131-133)
【作者】崔小龙;周宏;袁成松
【作者单位】江苏交通控股有限公司;南京交通气象研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P49
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2．依据充分，政策和文件支撑
● 2005年7月,交通部与中国气象局签署了 “共同开展公路交通气象监测预报预警工作”备 忘录，同年12月29日，中国气象局和交通部首次 联合发布“全国主要干线公路交通气象预报”。
● 2008年10月, 交通运输部、中国气象局共 同签署了《交通运输部与中国气象局关于深化交 通气象合作会谈纪要》，就加快推进全国交通气 象监测网络系统建设、交通与气象信息共享平台 建设，建立交通气象部门应急联动常态化机制等 提出了合作意见。
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高速公路气象监测和预警
系统的研究与应用
手机: 13805163096 电话:025-83287086 传真:025-83287088
E_mail: jsnjycs@ 地址:江苏省南京市北极阁2号(210008)
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需求分析
● 2009年江苏省公安厅、江苏省交通厅、江苏交通 控股有限公司联合发文“关于印发《恶劣天气条件下 高速公路交通管制工作规范(试行)》的通知”（苏公 通[2009]98号）。
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系统功能和结构
中国气象局气象观测司
“气测函〔2009〕265号”文及附件 《公路交通气象观测站网建设指南》
交通部、中国气象局
2010年组织编写《公路交通气象观测站网 建设指南》或《公路交通气象观测站网建设 技术要求》 （征求意见）
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袁成松
南京交通气象研究所
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主要内容
一、需求分析 二、系统功能与结构 三、主要问题 四、规划与展望
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需求分析
● 涉及民生领域的交通安全和气象灾害防范相结合的科技创 新项目;
● 满足现代高速公路快速发展中对气象保障服务需求，特别 是在发展智能交通系统中填补了气象保障子系统的空白；
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系统功能和结构
观测项目设置
气象环境条件观测
能见度（＜10000m）
气温
湿度
降雨量
自动监测并判别有/无降水
风速
降水性质(雨、雪、雨夹雪)
风向 天气现象
降水强度(微量、小、中、大、特大等) 可记录或统计出降水起止时间
其它天气现象，如轻雾、大雾、浓雾、
强浓雾、沙尘、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴、
大风、冰冻等均可通过能见度、温度、湿
度、风等观测要素值进行综合判别出来。
路面状况观测 实景气象观测
干、湿、积水、积雪、结冰、黑冰等状态 路面温度、路基温度、冰点、含盐量等 水层厚度、雪层厚度、冰层厚度
共享交通部门的视频监控图像信息 在交通气象观测站中集成视频摄像装置
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系统功能和结构
• 代表性欠缺:普通自动气象站的布设环境需要考虑地面观 测标准，往往都远离交通干线，监测点不在交通干线上, 不能代表交通线路上的实际天气状况；
• 观测项目不全:目前布设的自动气象站一般不具备能见度、 地面状况等要素的监测功能，而这些监测项目对交通是最 重要的；
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系统功能和结构
高速公路气象监测和预警系统
◆把握交通部门的实际需求 ◆归纳凝练共性和个性需求 ◆充分利用部门资源优势 ◆建立交通气象信息共享平台
交
交
交
交
通
通
通
通
气
气
气
气
系统功能和结构
2．交通气象预警预报系统
目标：
预 警：提前1-2小时或以上 临近预报：提前半小时或以上
(跟踪至消散、精细化---“三定”)
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系统功能和结构
预警预报方法—— z 短期预报：
监
象
象
象
测
预
综
综
系
警
合
合
统
预
服
评
报
务
估
系
系
系
统
统
统
●功能要求 ●解决办法 ●参考依据 ●应用案例
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系统功能和结构
1．交通气监测网络系统
以现有气象观测系统为基础，构建高速公路（网） 交通气象监测系统。
● 业务化，实现面向路网的全天候交通气象环境自动监测， 开展道路交通气象灾害的精细化预警预报和服务。
● 建成以高速公路网为核心的公路交通气象保障服务系统， 建立以交通、公安、路政、气象等为主的多部门联动机制；
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● 2009年江苏省交通控股有限公司、公安厅、交通 厅等下发“关于印发《高速公路应对冰雪灾害座谈会 会议纪要》的通知”(苏交控营〖2009〗242号)。
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需求分析
3．加快发展，政府和行业重视
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需求分析
● 行业管理和服务需求
树立行业科技与文明服务的良好形象
改变应对交通气象灾害工作方式
滞后→提前、被动→主动、应付→应对
从硬件建设向管理服务转变
运营管理、决策管理、应急联动 智能交通、科技支撑、服务水平
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系统功能和结构
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系统功能和结构
------监测系统应用案例 在沪宁、宁常、沿江高速公路先后布设43 套包含能见度、路面温度等多要素监测的公 路交通气象监测站，平均间距10公里，形成 了精细化的公路交通气象监控系统。
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系统功能和结构
交通气象监测关注的几个重要方面：
视程障碍 能见度 雾 霾 烟 沙尘(暴) (强)降水
下垫面状况的变化： 路面潮湿 路面积水 路面积雪 路面结冰 暴雨与洪水 路面与路基温度 水面结冰
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系统功能和结构
------监测系统应用案例
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系统功能和结构
“监测”是开展交通气象服务的基础 1. 监测信息可直接为用户提供交通气象实况监控，减少交警、路政巡查密度，及时采取管制措施； 2. 实时气象监测数据为预报员提供及时的实况信息，为交通气象灾害的预警和预报提供条件； 3. 向公众直接公布交通干线的气象实况监测信息，为公众出行提供参考信息。
天气学方法、统计学方法、数值预报及其释用 z 短时临近预报
实时监测+天气背景＋技术指标＋统计模式+数值模式+专家经验
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系统功能和结构
◆研究预警预报模型和方法 ◆确定预警预报对象和阈值 ◆加强数值预报模式应用
需求分析
1．需求迫切，责任和意义重大
● 安全保障需求
生命安全 财产安全 安全生产
据公安部网站消息：
全国道路交通事故 死亡人数 受伤人数
2006年
378781起
89455人 431139人
2007年
327209起
81649人 380442人
2008年
265204起
73484人 304919人
直接财产损失 14.9亿元 12.0亿元 10.1亿元
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系统功能和结构
建
解决办法———————————
¾ 加快建设专用的交通气象监测系统，特别是以高速公路网为基础 的交通气象监测系统； （加强多发路段、桥面、互通立交、高架桥等）
强外力作用：
风向与风速 横风 台风 飑与龙卷 浪与潮
雷电： 雷暴 闪电
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系统功能和结构
当前的气象监测网络与交通服务 需求的不适应性： • 实时共享:普通气象站无须每分钟 实时上传气象资料，而交通气象 则必须达到实时上传的要求。 • 时空密度不足:目前气象部门的自 动站网空间密度相对交通状况而 言仍然过于稀疏，远远不能满足 交通气象服务的需要。