中国高速公路交通气象灾害风险预警业务系统设计与应用
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我 国 交 通 气 象 服 务 业 务 系 统 研 究 虽 然 起 步 较 晚 ，但 近几 年发 展速 度较快 ，主要 得益 于气 象观测 技 术 的进步 和我 国公路 交通 建设 的快速 发展 。 中国气 象局 公共 气象服 务 中心作 为 国家 级气 象服 务业 务单 位 ，联 合 交通运 输部 每天 制作《全 国主要公 路气 象预 报 》产 品 向公众 发 布 ＿】］，开 展 了“区域 高 速 公路 交 通 气 象灾 害监测 预警 服 务 系统 ”、“公 路 交 通 气 象 预报 业 务试 点建设 ”等研 究工 作 ，建 立 了面 向公 众 出行 的 公 路交 通 气 象服 务 系 统ｌ２］，发 布全 国高速 公 路及 西 部 主要 国道 、全 国主 要 机场 等 天 气 信 息 。江 苏省 气 象 科学研 究所 开展 了交通 气 象信 息 服 务系统 （Ｔｒａｆ—
测 系统 ，仅 提供 实 时监 测 常规 气 象 要素 以及路 面状 态 。国际道路 天气 常设 委员会 研 发 出道路 天 气信 息 系 统 （Ｒｏａｄ Ｗ ｅａｔｈｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ，ＲＷＩＳ），开 展 道路天气状况 监测 、预 报恶 劣天 气状 况 ，但 是 缺少 考 虑影响交通 出行 的下 垫 面信息 。加拿 大研 发 了道 路 安全性天气信 息 系统 ，研 究低 能 见度 天气 下 ，事故 风 险率与道路 特征 、驾 驶 员和 车辆 特征 之 间 的关 系 ，并 对事故所导致 的社会 和经济损 失进行 评估 ，但该 成果 缺少对低 能见度之外 的灾 害性 天气分析 。
第 ４６卷 第 ４期 ２０１８年 ８月
气 象 科 技
Ｍ ＥＴ ＥＯＲ ＯＬＯ ＧＩＣＡ Ｌ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮ Ｄ Ｔ ＥＣＨ Ｎ ０ＬＯ Ｇ Ｙ
Ｖ ｏＩ．４６。Ｎｏ．４ Ａｕｇ． ２Ｏ１８
中 国高速公路交通气象灾害风险预警 业 务 系统设 计 与应 用
丰德 恩 唐 卫 柳艳 香 王慕 华 李 蔼 恂 渠寒 花
引 言
高 速 公路 作 为交 通 运 输体 系 的重要 组 成部 分 ， 为 公众 出行 和货物 运输 提供 快捷 、高效 、安全 运输服 务 。截 至 ２０１６年 底 ，中 国高 速公 路 总 里 程 突破 １３ 万公 里 ，居世 界第 一位 。然而 ，恶劣 气象 条件 下造成 的 交 通 事 故 及 其 引 发 的 次 生 灾 害 频 发 ，已 经 严 重 影 响人 民生命 财产 安 全 和 国民经 济 有 序 发展 。因此 ， 为交通 管护 和公众 出行 提 供 准 确 、实 时 的气 象 风 险 预警信 息对 交通 安 全保 障 具 有 重要 意 义 ，研 究 高 速 公 路交 通气 象灾 害风 险预警 技术 已成 为交通 和气 象 部 门共 同 面对 的一 项 急迫而 重要课 题 。
发 达 国 家非 常 重 视交 通气 象 保 障服 务 工 作 ，美 国交通 部 联 邦 公 路 管 理 局 开 发 了道 路 气 象 管 理 系 统 ，分 析不 利气象 条 件 对公 路 的影 响 并管 理 应 急 事 件 ，威 斯康 星 、密苏里 等州 都建立 了冬 季公路 气象 系 统 ，但 是 成 果 主要 适 用 于 冬 季 。意大 利研 发 了智 能 公路系统 ，利用 雷 达和激 光 可穿 透雾 特 征 ，在 部分 高 速公路为驾驶员 配置先进 的安 全系统 ，减小大雾 天气 状况对驾驶 的影 响 ，但该 成 果服 务类 型 单一 、价 格 昂 贵 ，不利于大规模 使用 。德 国建 立 了公 路天气信 息 系 统 ，利用在公路 上安装的滑溜 预警设施及 公路 天气监
（中 国气 象 局 公 共 气 象 服 务 中心 ，北 京 １０００８１）
摘 要 针 对 中国 高 速 公 路 交 通 气象 灾 害 风 险 预警 业 务 需 求 ，以基 于 影 响 的 预 报 预 警 服 务 技 术 为 指 导 ，综 合 考 虑 高 速 公路 致 灾 因 子 危 险 性 、孕 灾 环 境 暴 露 度 、承 灾 体 脆 弱 性 和 防 灾 减 灾 能 力 因 子 ，构 建 交 通 气 象 灾 害 风 险 预 警 模 型 。 在 此 基 础 上 ，采 用 Ｃ／Ｓ体 系 架构 ，综 合 运 用 多源 数 据 接 人 与 可 视 化 、基 于 ＧＩＳ技 术 的 产 品 自动 加 工 制 作 方 法 等 技 术 ，研 发 高 速 公 路 交 通 气 象 灾 害 风 险 预 警 业 务 系 统 。系 统 具 备 气 象 实 况 监测 告 警 、灾 害 预 警 分 析 、产 品 自动 加 工 制 作 、人 机 交 互 订 正 、服 务产 品交 互 制 作 、数 据 接 入 与 综 合 显 示 、地 图 管 理 与 操 作 等 功 能 。系 统 在 交 通 气 象 服 务 业 务 使 用 过 程 中 ，突 显 出较 好 的 业 务 应 用 能 力 与 发 展 前 景 。 关 键 词 交 通 气 象 ；风 险 预 警 模 型 ；业 务 系 统 中 图 分 类 号 ：Ｐ４２９ ＤＯＩ：１Ｏ．１９５１７ １６７１－６３４５．２Ｏ１７０１４３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
ｆｉｃ Ｍ ｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍ ａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ ，
ＴＭＩＳＳ）建 设 和基 于 ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ的分 布 式பைடு நூலகம் 通 气
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｑｘｋ）．ｎｅｔ．ｃｎ气 象 科 技 公 益 性 行 业 （气 象 ）科 研 专 项 “高 速 公路 交通 气 象 灾 害 风 险 评 价 技 术研 究 ”项 目 （ＧＹＨＹ２０１４０６０２９）资 助 作 者 简介 ：丰 德 恩 ，男 ，１９８４年 生 ，硕 士 ，工 程 师 ，主要 从 事 ＧＩＳ技 术 在 气 象 服 务领 域 中 的应 用 与 开 发 研 究 ，Ｅｍａｉｌ；ｆｅｎｇｄｅｅｎ＠ ｌ６３．ｃｏｉｎ 收 稿 日期 ：２Ｏ１７年 ３月 ３１日 ；定 稿 日期 ：２０１８年 ２月 ６日
测 系统 ，仅 提供 实 时监 测 常规 气 象 要素 以及路 面状 态 。国际道路 天气 常设 委员会 研 发 出道路 天 气信 息 系 统 （Ｒｏａｄ Ｗ ｅａｔｈｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ，ＲＷＩＳ），开 展 道路天气状况 监测 、预 报恶 劣天 气状 况 ，但 是 缺少 考 虑影响交通 出行 的下 垫 面信息 。加拿 大研 发 了道 路 安全性天气信 息 系统 ，研 究低 能 见度 天气 下 ，事故 风 险率与道路 特征 、驾 驶 员和 车辆 特征 之 间 的关 系 ，并 对事故所导致 的社会 和经济损 失进行 评估 ，但该 成果 缺少对低 能见度之外 的灾 害性 天气分析 。
第 ４６卷 第 ４期 ２０１８年 ８月
气 象 科 技
Ｍ ＥＴ ＥＯＲ ＯＬＯ ＧＩＣＡ Ｌ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮ Ｄ Ｔ ＥＣＨ Ｎ ０ＬＯ Ｇ Ｙ
Ｖ ｏＩ．４６。Ｎｏ．４ Ａｕｇ． ２Ｏ１８
中 国高速公路交通气象灾害风险预警 业 务 系统设 计 与应 用
丰德 恩 唐 卫 柳艳 香 王慕 华 李 蔼 恂 渠寒 花
引 言
高 速 公路 作 为交 通 运 输体 系 的重要 组 成部 分 ， 为 公众 出行 和货物 运输 提供 快捷 、高效 、安全 运输服 务 。截 至 ２０１６年 底 ，中 国高 速公 路 总 里 程 突破 １３ 万公 里 ，居世 界第 一位 。然而 ，恶劣 气象 条件 下造成 的 交 通 事 故 及 其 引 发 的 次 生 灾 害 频 发 ，已 经 严 重 影 响人 民生命 财产 安 全 和 国民经 济 有 序 发展 。因此 ， 为交通 管护 和公众 出行 提 供 准 确 、实 时 的气 象 风 险 预警信 息对 交通 安 全保 障 具 有 重要 意 义 ，研 究 高 速 公 路交 通气 象灾 害风 险预警 技术 已成 为交通 和气 象 部 门共 同 面对 的一 项 急迫而 重要课 题 。
发 达 国 家非 常 重 视交 通气 象 保 障服 务 工 作 ，美 国交通 部 联 邦 公 路 管 理 局 开 发 了道 路 气 象 管 理 系 统 ，分 析不 利气象 条 件 对公 路 的影 响 并管 理 应 急 事 件 ，威 斯康 星 、密苏里 等州 都建立 了冬 季公路 气象 系 统 ，但 是 成 果 主要 适 用 于 冬 季 。意大 利研 发 了智 能 公路系统 ，利用 雷 达和激 光 可穿 透雾 特 征 ，在 部分 高 速公路为驾驶员 配置先进 的安 全系统 ，减小大雾 天气 状况对驾驶 的影 响 ，但该 成 果服 务类 型 单一 、价 格 昂 贵 ，不利于大规模 使用 。德 国建 立 了公 路天气信 息 系 统 ，利用在公路 上安装的滑溜 预警设施及 公路 天气监
（中 国气 象 局 公 共 气 象 服 务 中心 ，北 京 １０００８１）
摘 要 针 对 中国 高 速 公 路 交 通 气象 灾 害 风 险 预警 业 务 需 求 ，以基 于 影 响 的 预 报 预 警 服 务 技 术 为 指 导 ，综 合 考 虑 高 速 公路 致 灾 因 子 危 险 性 、孕 灾 环 境 暴 露 度 、承 灾 体 脆 弱 性 和 防 灾 减 灾 能 力 因 子 ，构 建 交 通 气 象 灾 害 风 险 预 警 模 型 。 在 此 基 础 上 ，采 用 Ｃ／Ｓ体 系 架构 ，综 合 运 用 多源 数 据 接 人 与 可 视 化 、基 于 ＧＩＳ技 术 的 产 品 自动 加 工 制 作 方 法 等 技 术 ，研 发 高 速 公 路 交 通 气 象 灾 害 风 险 预 警 业 务 系 统 。系 统 具 备 气 象 实 况 监测 告 警 、灾 害 预 警 分 析 、产 品 自动 加 工 制 作 、人 机 交 互 订 正 、服 务产 品交 互 制 作 、数 据 接 入 与 综 合 显 示 、地 图 管 理 与 操 作 等 功 能 。系 统 在 交 通 气 象 服 务 业 务 使 用 过 程 中 ，突 显 出较 好 的 业 务 应 用 能 力 与 发 展 前 景 。 关 键 词 交 通 气 象 ；风 险 预 警 模 型 ；业 务 系 统 中 图 分 类 号 ：Ｐ４２９ ＤＯＩ：１Ｏ．１９５１７ １６７１－６３４５．２Ｏ１７０１４３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
ｆｉｃ Ｍ ｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍ ａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ ，
ＴＭＩＳＳ）建 设 和基 于 ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ的分 布 式பைடு நூலகம் 通 气
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｑｘｋ）．ｎｅｔ．ｃｎ气 象 科 技 公 益 性 行 业 （气 象 ）科 研 专 项 “高 速 公路 交通 气 象 灾 害 风 险 评 价 技 术研 究 ”项 目 （ＧＹＨＹ２０１４０６０２９）资 助 作 者 简介 ：丰 德 恩 ，男 ，１９８４年 生 ，硕 士 ，工 程 师 ，主要 从 事 ＧＩＳ技 术 在 气 象 服 务领 域 中 的应 用 与 开 发 研 究 ，Ｅｍａｉｌ；ｆｅｎｇｄｅｅｎ＠ ｌ６３．ｃｏｉｎ 收 稿 日期 ：２Ｏ１７年 ３月 ３１日 ；定 稿 日期 ：２０１８年 ２月 ６日