【來(lái)源：中國(guó)氣象報(bào)社】

       近日，2021年度優(yōu)秀氣象科技前沿動(dòng)態(tài)研究報(bào)告評(píng)選結(jié)果出爐，《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)中公路交通氣象智能感知發(fā)展分析報(bào)告》獲評(píng)優(yōu)秀報(bào)告。
       截至2020年末，我國(guó)公路交通總里程已達(dá)519.81萬(wàn)公里，其中高速公路里程15萬(wàn)公里。多年來(lái)，我國(guó)始終致力于推動(dòng)公路持續(xù)健康發(fā)展，50%的國(guó)省干線公路重點(diǎn)路段、特大橋梁、特長(zhǎng)隧道在運(yùn)行管理中實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的全國(guó)重點(diǎn)營(yíng)運(yùn)車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)上線760余萬(wàn)輛。此外，國(guó)家綜合交通運(yùn)輸信息平臺(tái)初步建立，信息系統(tǒng)整合共享不斷深入，綜合性應(yīng)用系統(tǒng)效能不斷提升。
       道路的精準(zhǔn)感知是實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同和構(gòu)建智慧公路的前提和基礎(chǔ)，智慧交通氣象設(shè)備也逐漸成為全路感知的重要一環(huán)，使用先進(jìn)的無(wú)線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)盲區(qū)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供“百米級(jí)”預(yù)報(bào)、“分鐘級(jí)預(yù)警”氣象服務(wù)，可以有效提升公路交通安全保障科技應(yīng)用水平和全天候通行保障能力。
       中國(guó)氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱交通氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）主持研發(fā)省級(jí)和區(qū)域交通氣象保障服務(wù)系統(tǒng)，通過(guò)采用先進(jìn)的無(wú)線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升道路氣象監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)預(yù)警能力，助力實(shí)現(xiàn)高速公路氣象的全面監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)管理。交通氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用自主研發(fā)的公路交通氣象綜合試驗(yàn)平臺(tái)以及相關(guān)儀器設(shè)備，在江蘇聯(lián)網(wǎng)高速公路累計(jì)完成約6000公里的路溫普查探測(cè)，通過(guò)多年的觀測(cè)研究，建立了一套標(biāo)準(zhǔn)化路溫采集操作流程和數(shù)據(jù)處理規(guī)范，形成了一套科學(xué)精密的算法，并構(gòu)建了路面低溫實(shí)況時(shí)空訂正模型，在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)20米分辨率的省級(jí)區(qū)域高分辨率高速公路熱譜圖，為道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、冬季融雪除冰以及布站選址建議等工作提供科學(xué)依據(jù)。目前，該技術(shù)已在山東、河南、貴州、云南等多地高速公路推廣應(yīng)用。
       在智慧交通構(gòu)造體系中，能見度監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)是必不可少的一環(huán)，快速、精準(zhǔn)地檢測(cè)道路能見度并做出合理預(yù)報(bào)，有利于推進(jìn)準(zhǔn)全天候通行的目標(biāo)。長(zhǎng)久以來(lái)，霧一直是高速公路高影響天氣的研究重點(diǎn)，針對(duì)大霧過(guò)程數(shù)值模擬也是交通氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一直以來(lái)的攻堅(jiān)方向。團(tuán)隊(duì)以高速公路低能見度濃霧的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)研究為切入點(diǎn)，研發(fā)了基于深度學(xué)習(xí)的高速公路霧霾能見度檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)固定點(diǎn)攝像頭的視頻和圖像，采用殘差深度卷積網(wǎng)絡(luò)等方法，給出能見度數(shù)值。該方法可以利用實(shí)時(shí)影像估算當(dāng)前能見度，實(shí)時(shí)對(duì)比交通站能見度儀數(shù)據(jù)，為高速公路交通安全提供保障，降低交通事故的發(fā)生率，目前已在云南省內(nèi)麻昭高速公路投入試驗(yàn)。
       隨著智慧交通的發(fā)展，交通氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室利用已有的道路資料，網(wǎng)格化讀取衛(wèi)星資料、地面氣象監(jiān)測(cè)站信息，利用大數(shù)據(jù)計(jì)算雨雪、大風(fēng)等天氣，預(yù)知路面結(jié)冰等具體實(shí)況，并及時(shí)預(yù)警。例如，基于無(wú)人機(jī)、霧滴譜儀等先進(jìn)觀測(cè)設(shè)備開展了大量濃霧野外科學(xué)試驗(yàn)，構(gòu)建了濃霧宏微觀物理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)集，提取了不同等級(jí)霧的邊界層結(jié)構(gòu)和微物理特征；在此基礎(chǔ)上綜合新一代靜止氣象衛(wèi)星多通道資料建立了基于衛(wèi)星資料的霧分級(jí)識(shí)別算法，提高了陸地霧監(jiān)測(cè)的時(shí)空分辨率，同時(shí)彌補(bǔ)了海洋監(jiān)測(cè)等無(wú)霧實(shí)況監(jiān)測(cè)的不足，在交通氣象預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)中具有良好的應(yīng)用效果。此外，從2014年起，交通氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與牽頭單位和科研院所密切合作，構(gòu)建了適用于冬季交通氣象服務(wù)的公路路面溫度逐小時(shí)預(yù)報(bào)模型、路面干濕狀況反演模型，開發(fā)了公路分段精細(xì)化路面溫度預(yù)報(bào)系統(tǒng)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)冬季高速公路沿線站點(diǎn)的路面極端低溫；同時(shí)，綜合氣象信息與交通數(shù)據(jù)，獲取冬季冰雪天氣路面融雪劑作用與濃度變化規(guī)律，提出了冬季冰雪路面養(yǎng)護(hù)處置規(guī)則策略方案庫(kù)，開發(fā)了冬季冰雪路面養(yǎng)護(hù)決策支持系統(tǒng)。
       如今，交通已進(jìn)入新基建時(shí)代，建設(shè)智慧公路、智慧航道、智慧港口、智慧樞紐等融合高效的智慧交通基礎(chǔ)設(shè)施，都離不開氣象信息，氣象也已深度參與從保障到應(yīng)用的各方面、各環(huán)節(jié)中。交通氣象環(huán)境和交通流的全面感知、精準(zhǔn)研判、高效聯(lián)動(dòng)、主動(dòng)干預(yù)等正在發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，全面助力實(shí)現(xiàn)高速公路氣象的全面監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)管理。