道路交通气象服务探索

道路预报技术
英国道路结冰预报流程
道路气象服务产品
产品样本:常规道路概率 预报
道路气象服务产品
产品样本-道路结冰概率预报
道路气象服务技术
以accu-weather、weather bank等为代表的美国道路服务 公司侧重于从天气分析角度来 做道路气象服务；
其基本的逻辑思路是将常规的 天气预报要素显示在道路应用 场景中。
验证
道路预报技术
道路预报系统一般是以数值模式结果、局地道路数据、道路数据库为输入变量， 基于次地表参数化以及能量平衡理论为基础来进行基于道路的气象要素预报。 预报分析技术以及统计后处理技术也同样被广泛使用与道路模式中。
典型道路气象预报技术路线
道路数据库：天空和太阳视 角因子
道路条件预报 局地监控测量
三．案例、技术介绍
四．问题探讨
天气预报技术
气象数据 地形数据
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运用先进的中尺度气象数值模 式和资料同化系统，可生产出 水平分辨率优于1km，时间分 辨率为分钟量级的数值预报产 品。
常 规 资 料
探 空 资 料
雷 达 资 料
卫 星 资 料
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数值预报产品可结合道路监测 进行模式输入统计，得到沿道 路的预报。
数据和产品分发
常规道路气象： 道路面温度 道路湿滑 最大风速 雪累计 每小时 用户自定义预警： 当风速、温度、降 水等要素超过了用 户设定的阈值自动 发送警告 道路天气预警： 结冰预警 大雾预警 沙尘预警 高温预警 决策建议： 除冰 撒盐 洒水
• • • •
将道路天气预报和路况预测产品与ＧＰＳ集成； 提供定制化的专线气项预报和基于气象因素的路况预测 开发面向用户的终端发布系统，注重用户的使用体验和交互性； 发布产品所用的术语及图表应符合交通气象的行业规则，并要让一线业务人员易于理解。
方案咨询
交通气象服务咨询交互云平台
提供个性化的咨询方案： 运输方案 道路维护方案
车辆调度方案
保险设计方案 ……
运 输 路 线 选 择
运 输 方 案 设 计
运 输 综 合 风 险 分 析
车 辆 调 度 方 案 设 计
防 灾 减 灾 方 案 设 计
道 路 维 护 方 案 设 计
方案咨询
数值预报数据
基础地理信息 道路特征参数
个人出行：普通道路预报、道 路气象安全知识、道路气象防 灾知识 其他部门：保险公司查勘依据 、出租车行业车辆调度等
运输行业
交通气象 服务
其他单位
个人司机
背景介绍-需求
道路维护管理决策支持
道路气象灾害预警决策支持
背景介绍-行业需求
• • • • •
为物流公司提前规划行驶路线图提供依据； 为电子商务公司允诺客户到货日期提供保障； 为生鲜和乳制品等特殊产品运输提供保障。 为所有汽车用户提供道路天气预报和路况预报； 特殊天气车辆调度管理依据；
1. 基于道路气象要素监测、道路 气象预报、道路灾害监测预警分析 以及云服务、大数据以及移动终端 技术体系，实现交通气象服务技 术更新换代。 3. 构建交通气象信息综合管理与 服务平台、专题产品生产平台和交 通气象服务发布 三个平台 ，构建 交通气象服务新架构。 2. 研制并生产面向市政交通管理、 高速公路管理、道路施工、运输管 理、普通民众的道路交通应用产品， 形成道路气象服务新模式，拓展 交通气象服务的广度和深度。 4. 建立以“云端部署、终端应用” 为导向的业务运行模式，满足决策 服务、公共服务和专项服务。
最好的道路预报是每一步都最优化 ，尤其数值模式结果是关键。高分 辨率模式结果能够提高较好的模式 数据。
数值天气预报
道路预报技术
输入要素： 空气温度（MOS） 云量 露点温度（MOS） 降水 风速 土壤温度 道路类型 能量平衡方法
道路表面温度 和条件
结合不同的技术：道路局地数据及道路数据库的建立、地形降维、基于外部变 量预报温度（风，云覆盖）、基于模式温度廓线估计该点温度、模式温度与兴 趣点环境高度的关系、山谷参数化处理、遮挡以及天空视角处理
背景介绍-公路气象预报
背景介绍
全国主要公路气象预报 省市级道路气象系统
？ ？
表述方式 难以实际 应用
发布方式 单一
预报要素 单一
时效24h 的静态预 报
大范围形 势预报
缺少交互
无法给用户提供直接、精细化的决策支持信息！
决策制定、行业支持
背景介绍-建设展望
运用云服务、大数据、移动终端及信息服务等技术，围绕交通 气象监测、预报与咨询服务建设，推动气象及互联网技术在交 通道路管理维护、运输保障、物流调度、用户行为决策支持中 的应用。
道路预报数据
车辆信息数据
道路传感监测数据
移动平台数据
关心的道路 现象
交通气象大数据分析平台
面向决策的交互发布平台 方案决策咨询
查询受灾害 的路段、程 度以及趋势 道路综合危险 性系数
关心的时间 频率、范围
道路管理及维 护方案咨询
道路综合风险 咨询
运输方案咨 询
车辆调度方案咨 询
目录
一．背景介绍
二．交通气象服务介绍
•
数据和产品分发
5E原则
Effective 有效性
Effficient 效率性
Error tolerant 小误差
Easy to learn 易于上手
Engaging 交互参与
数据和产品分发
在线地理空 间服务框架
交通气象数 据分析工具
PC应用 移动应用
云+ 端
Web应 用
多终端气交通 气象应用
Server
面向普通大众的交通气象服务系统
道路气象查询 旅游线路规划 个人出行指南
目录
一．背景介绍
二．交通气象服务介绍
三．案例、技术介绍
四．问题探讨
总体组成
道路交通气象服务产品
道路气象基础服务产品
高级行业整合类产品
道路监测类信息
道路预报类信息
道路维护管理支持 类产品
运营行业应用类产 品
个人出行支持类产 品
常 规 资 料
探 空 资 料
雷 达 资 料
卫 星 资 料
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天气预报技术
MOS发展 MOS植入
预报因子：
从观测天气要素， 模式预报以及气候 资料中推算出来。
统计模型
预报量：
模式预报
完美诊 断预报
从观测到的天气要 素中推算出来。
MOS在发展模型以及 植入统计关系两个阶段 都要用到模式数据。
Accu-weather 道路预报样本
技术列表
高分辨率数值天气预报
常规天气预报结果分析
道路监测数据分析 道路基础数据分析 道路预报模式 GIS应用
交通气象“云+端”发布技术
交通气象大数据分析
目录
一．背景介绍
二．交通气象服务介绍
三．案例、技术介绍
四．问题探讨
问题讨论
1. 关注与常规预报的进一步加工
预报
大气预报 道路预报
观测预报
环境传感器 雷达
道路机构具体数据 和信息 目标道路
道路建造特性
可用化学剂 维护流程
卫星
移动平台
维护设备
• 不同道路可适用的数据量、质量及类型差异显著。 • 数据的处理影响到最终决策支持系统的性能，从而影响最终提供的服 务的及时性、准确性。
输入数据
预报数据：大气预测、道路预测；预报数据必须提供基于道路的预 报信息的数据，不能是大范围的预报。预报的时效和频率必须能够 满足决策支持的需要。 环境观测：利用实时观测可以帮助准确评估道路网络，恰当初始化 以及后处理天气道路预报，输出更好质量的预报结果。移动平台是 实时道路天气监测的重要信息源。 道路机构数据：几乎上每一条道路都有不同的道路维护策略，获得 道路建造信息是很关键的。这些信息包括道路材料类型、厚度等等 以及站点具体特性参数，例如海拔、环境障碍，日照角度等，辨别 以及使用这些参数竟会更好的限定道路预报，提高产品质量。
道路气象服务解释应用
对获得不同类型的全面的 数据源的解释应用是交通 气象服务的关键和核心！ 这些解释应用流程和算法 是生产产品的关键，解释 应用环节的产品将提供给 终端用户用于指导实际的 终端措施。 需要根据市场以及具体用 户的需求差异而采取不同 的解释应用处理方式。
道路气象服务解释应用
2. 数据的获取及使用问题 3. 国内市场需求情况
4. 开展的政策及风险情况
欢迎各位专家领导 批评指正！
• 将专业化的气象服务和智能交通系 统进行整合。生产出交通网络沿线 的气象预报和路况预报产品，针对 温度、降水等常规气象要素以及雾 、雷雨和雪等道路高影响气象要素 气设定道路危险等级。 将具体路段、具体时段的天气危险 度推送给目标客户。利用GPS技术 定位汽车所在位置，结合汽车所在 位置的天气情况，给物流运输企业 重新制定道路行驶图。
道 路 温 度 监 测
道 路 能 见 度 监 测
道 路 天 气 监 测
道 路 温 度 预 报
道 路 能 见 度 预 报
道 路 天 气 预 报
道 路 除 冰 、 雪 支 持
夏 季 道 路 维 护 支 持
冬 季 道 路 维 护 支 持
道 路 决 策 管 理 支 持
高 速 公 路 管 理 支 持
运 输 方 案 咨 询
交通气象服务 产品分发
道路气象咨询
依赖于外部数据源以及内部数据源的静态和动态数据来驱动系统的运行，数据一般可 以分为三类：观测类数据、预报类数据和具体机构数据。 针对不同道路，数据量、质量以及数据类型具有显著差异。 数据的处理显著影响到决策支持系统的性能，需向决策者提供及时、准确的信息。
输入数据
输入数据
背景介绍-建设内容
面向市政管理的交通气象服务系统
• • • 高速公路管理 市政道路管理 道路决策支持
道路灾害 监测预警 道路维护 决策支持 车辆调度 支持
面向运输业的交通气象服务系统
• 运输路线规划 • 运输方案规划 • 车辆调度管理 • • •
智慧 交通
运输方案 规划 道路实时 路况监测 车辆行驶 建议
生 鲜 物 品 运 输 支 持
快 递 运 输 方 案 支 持
道 路 维 护 施 工 支 持
特 殊 天 气 影 响 分 析
自 驾 出 行 道 路 指 南
个 人 旅 游 线 路 规 划 支 持
道 路 交 通 气 想 安 全 科 普
特 殊 天 气 应 急 处 理
整体技术路线
数据获取
数据检验处理
产品制作 （交通气象服 务解释应用）
数据和产品分发
微信端
移动端
云服务系统
Pc端
Web端
数据和产品分发
结合GIS技术、导航技术、融合大数据运用平台进行产品发布。
冬季天气： 在正确的时间做出正确的决策来减少冬季高速 道路天气的高效通行是及其困难和重要的。保 证公众安全和减少交通延误的前提是最优质量 的天气预报。 准确和详细的预报可以减少不必要的和花费巨 大的增加摩擦的措施，减少环境影响，增加安 全系数。 夏季： 大风、强降水和强热是潜在的危险天气条件， 这些天气可以在夏季影响到高速公路。这些条 件引起的危险带给了高速公路管理者以实际的 挑战（计划安排、业务操作、维护活动）。
背景介绍-个人需求
自驾出行道路指南 道路天气导航 道路气象知识科普 旅游出行路线规划
背景介绍-现状
现阶段可用的公众或者商业交通气象服 务产品是否能够满足行业及个人需求？
背景介绍-公路气象预报
中国气象局与交通运输部联合发布 全国主要公路气象预报 受大到暴雨影响的主要路段有： 京哈高速(G1)河北卢龙—抚宁段 京台高速(G3)安徽黄山境内路段 广澳高速(G4W)广州境内路段 …… 受沙尘影响的主要路段有： 219国道新疆叶城境内路段 218国道新疆尉犁—35团场—罗布庄 —若羌段 …… 受雷暴影响的主要路段有： 京沪高速(G2)江苏宝应—高邮—江都 段 京台高速(G3)山东泰安境内路段 常台高速(G15W)江苏常熟—苏州段 …… ……
道路交通气象服务探索
目录
一．背景介绍
二．交通气象服务介绍
三．案例、技术介绍
四．问题探讨
百度文库
背景介绍
• 天气是影响交通安全的重要因素，尤其是在结冰、暴雨、大雾和大雪天气 的时候，更容易发生交通事故；资料显示，近年来，我国公安交通管理部 门受理的道路交通事故案件中因恶劣天气导致的交通事故接近30%。
• 随着交通网络的快速发展，道路维护管理、灾害预警、快递运输等行业以 及个人出行等对精确化道路天气信息保障服务的需求日益显著。
• 我国现阶段提供的公众交通气象服务并不能有效的满足行业及个人用户的 服务需求。
背景介绍-需求
交通管理部门：道路维护及管 理决策（除冰、撒盐、洒水、 限行）支持 物流公司和驾驶者：道路信息 高速公路管理 、运输方案设计咨询
市政道路管理 个人出行
个人司机：交通天气预报服务 、降低因天气造成的交通事故 风险