干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 高速公路高影响天气预警技术研究

Arid

	高速公路高影响天气预警技术研究
	严明良; 袁成松; 吴昊; 包云轩; 焦圣明; 钱玮; 李长城; 黄智强; 李迅; 徐继业; 田华; 张凯; 丁德平; 朱承瑛; 濮梅娟; 潘新民; 赵琳娜; 唐亚平; 郝璐; 刘聪; 陈浩; 朱洁华; 王勇; 甘璐; 李旦东; 尹志聪; 穆启占; 汤筠筠; 肖薇; 张雪松; 田小毅; 支晓玲; 曾燕; 李岚; 冯涛; 孟春雷; 武疆艳; 吴彦; 陈顺三; 陈冬梅; 杨?
完成单位	江苏省气象科学研究所
登记(发布)日期	2011
中文摘要	项目揭示了低能见度、路面温度、路面积雪、道路结冰等交通气象灾害的影响因子及其成因;构建了中国道路天气信息系统;研制了交通运输高影响天气的预报模式和预警方法,建立了交通气象灾害分级判断指标;开发了低能见度、路面温度、路面积雪、道路结冰的成套预报模型,开展了数值预报模式研究与试验;提出了交通运输高影响天气的预警流程和指标体系,总结出一套交通运输高影响天气预报方法,实现了分灾种、分区域、分时段的交通气象灾害精细化预警和服务。 1.建立和优化了交通运输高影响天气预报模型 (1)建立了基于BP神经网络、基于SVM和粒子群算法、多元线性回归和相似预报方法的低能见度浓雾预报模型,其中基于BP神经网络的浓雾模型对500米＜能见度＜1000米雾的预报准确率达到87.0%。 (2)建立了基于能量辐射平衡方法的路面高低温预报模型,能够输出未来24小时和更长时间的路面温度预报值以及高速公路分段路面极端最高温度、最低温度预报产品,模型预报值误差在±3℃以内的准确率在85%左右。 (3)建立了基于MLP神经网络的路面积雪预报模型,模型对路面积雪的识别率为83.3%,对路面无积雪的识别率为87.5%;利用城市路面模式(u-LSM)可预报路面结冰情况和积雪深度。 (4)进行了路面湿滑状况研究。通过开展路面状况对摩擦系数影响实验研究,提出路面湿滑指数概念、指数划分方法,得到基于路面抗滑性能与能见度双约束条件的推荐限速值确定技术,制定了基于路面湿滑指数交通安全管理与控制策略。 (5)建立了基于时间序列和神经网络的大风精细化预报模型,可提供不同时效的5种大风精细化预报产品,预报时效从20分钟到12小时,时间分辨率为20分钟;预报效果检验表明,20分钟预报平均误差在1.0米/秒左右,大风极值平均误差在3米/秒以内;3～6小时预报平均误差在3.0～4.0米/秒,大风极值误差7.0～8.0米/秒;得到强风区列车安全运行的各项标准,确定了铁路强风区风速—车速限值分档范围和预警级别。 (6)建立了华东区域铁路精细化雨量预报方法,针对暴雨、短时强降水、雷电和雷雨大风等对华东铁路正常运营影响较大的强对流天气,开展了华东区域铁路强对流天气预警服务。 (7)完成基于WRF模式的雾过程、暴雨、公路路面高、低温胁迫的模拟试验和数值预报技术研究,为交通气象精细化预报提供了技术支持。 2.制定了多项行标和国家标准 (1)行业标准《公路路网高影响天气预警等级》,《高速公路交通气象条件等级》,《公路交通气象观测站数据格式》,国家标准《交通气象预警规范技术用语》和《交通气象监测设施技术要求》。 3.成果转化和业务应用情况 (1)2010年10月起,高影响天气监测产品在全国早间天气会商中得到使用,国家高速公路网降雪重点区域防控图在交通气象服务业务中得到应用,监测报告提供给中国气象局各级气象部门、交通运输部、公安部交管局以及旅游局等单位,受到相关单位的好评。 (2)江苏省通过交通运输高影响天气预警平台,为多家高速和长江水道江苏段提供了多要素高影响天气的预警预报服务,目前业务已覆盖全省主要高速公路骨干网。 (3)预报系统在长三角地区高速公路精细化业务中得到广泛应用,上海天气网交通专栏每天发布长三角地区高速公路分段天气预报,制作的相应服务产品向城市运行管理部门提供,在交通气象保障工作中发挥了积极的作用。2010年交通气象预报曾作为上海世博会的重要预报产品之一提供给城市运行管理部门、世博园区管理层等提供,在世博气象保障工作中发挥了积极的作用。 (4)铁路大风预警系统所提供的多时效、精度可达10～20分钟的精细化滚动预报,在2010年～2011年春季的多场强冷空气及寒潮天气中,为大风预报提供了较为准确的预报,为决策气象服务打下了良好的基础,同时为气象防灾减灾提供了有效的科学参考依据,在乌鲁木齐铁路局调度所、新疆气象局、新疆气象台、中国气象局乌鲁木齐沙漠研究所、新疆气象服务中心等单位业务化应用。 (5)通过项目的开展,北京市气象服务中心的交通气象产品不再传统和单一,而是相继开发了能见度(小雨1000米)、道面温度及状态、摩擦系数及限速等单项产品,并综合考虑以上产品研制了道路安全综合气象预警等级指标,大大拓展了交通气象服务产品的种类,提高了交通气象服务产品的针对性和专业化,为保障北京城市交通安全运行起到了重要作用。 (6)研究成果“冬季路面温度空间分布规律”在京沈高速(现更名为京哈高速)北京至山海关路段得到了实施应用,以此优化了道路气象监测站的布设,并搭建了路段级高速公路气象监测预警系统;研究成果“基于路面抗滑性能与能见度双约束条件的推荐限速值确定技术”、“基于路面湿滑指数的交通安全管理与控制策略”被国家标准《雾天高速公路交通安全控制条件》采用。 (7)专业交通气象网站作为交通和气象业务部门服务的窗口,投入业务运行后逐渐成为人民群众出行的好帮手。
中文关键词	交通运输 ; 高影响天气 ; 预警
成果类型	应用技术
中图法分类号	U492.8
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001590100
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242949
推荐引用方式 GB/T 7714	严明良,袁成松,吴昊,等. 高速公路高影响天气预警技术研究[Z]. 应用技术,2011.