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智慧交通气象2.0 构建智慧交通交互式服务网络发布时间:2021-06-03

  5月17日凌晨两点左右,江苏省气象局交通气象预报人员利用“智慧交通气象2.0”大雾图像识别监测数据发现,在京沪高速淮安段附近出现浓雾天气,随后浓雾范围不断扩大,影响范围从淮安段一直到扬州段。高速交警根据预警信息采取道路封闭的管制措施,直到7点大雾消散才逐渐取消管制。
  类似的过程还有很多。进入5月,复杂天气对交通的影响加大,其中,京沪高速江苏境内就监测到5次浓雾过程,尤其是5月3日过程影响最大,导致部分路段封闭。
  创新引领发展,加强交通气象服务技术创新,以“智慧交通气象2.0”为代表的交通气象成为江苏气象部门的新技术代表。在江苏气象部门,不仅有专业的交通气象服务科研团队,而且还拥有全国唯一的国家级交通气象重点开放实验室,将服务与科研深度融合,在深厚的技术积累基础上推陈出新,各种智能化、分灾种、精细化的预报预警模式不断涌现。
  “智慧交通气象2.0”是交通气象新一代技术总称,它不仅解决了多年以来困扰交通气象的道路暗冰、团雾监测、少站点道路天气观测等难点问题,还融合了社会化大数据,构建了车、路、人之间交互式服务网络,具有划时代的意义。


  基于热谱地图的连续路温反演技术
  为解决冬季局地“暗冰”问题,技术团队利用热谱地图测量技术对江苏全路网高速公路进行基础路温普查,在国内首创20米精度的省级热谱图,让路面温度变化有迹可循。
  连续路温反演技术通过自主集成车载路况巡检系统,经采集汇总,通过时空订正手段,实现连续路温实况反演;结合交通气象专用路面状况数值模式,还可实现精细化的低温冰情监测预警。该项技术成果可为道路养护作业、冬季融雪除冰以及布站选址等工作提供科学依据。目前,其关键技术已在山东、河南、贵州等多地高速公路推广应用。

 

  基于深度学习的雾图像识别技术
  为解决团雾监测问题,技术团队借助视频信息,通过深度学习构建昼夜雾识别模型,输出雾分级结果,经过多种订正方法,不断提高识别精度。
  雾图像识别技术率先实现了可业务化运行的团雾监测。为保证业务化系统的可靠性,江苏气象部门依托高速公路视频监控系统,从中收集了不同类型、不同角度、不同能见度等级的568万张道路场景图像,建立了海量训练样本集;融合302套交通站能见度数据进行交叉验证,结合交管部门和气象预报人员不间断人工订正,不断优化网络结构,提高识别精度。技术人员还改进算法,并在视频流源端处理,保证了毫秒级的识别效率。
  目前,交通气象观测系统已覆盖全省,观测密度达到1千米,实现无死角观测。
  “智慧交通气象2.0”在京沪高速江苏段业务化试点运行期间,共监测到雾过程51次。其中,团雾过程12次,无一缺测漏测。在保障2019年国庆交通安全中,“智慧交通气象2.0”共监测预警浓雾过程5次,平均预警时间比以往提前15分钟,还捕捉到一次范围为2千米的团雾过程。

 

  基于车载设备的移动天气识别技术

  在雾图像识别技术取得成功后,为解决少站点地区道路天气观测不足的问题,“智慧交通气象2.0”技术团队进一步研发了基于图像识别的移动天气识别技术,通过自主研发的移动观测设备,填补站点稀疏地区道路天气观测空白。
  移动观测设备是一款自主研发的低成本、安装简便的设备,技术人员还首创交互式交通气象移动观测服务模式,将基于车辆位置采集的天气信息经云服务技术处理加工,再通过移动观测设备分发预警信息,实现了交互式监测预警。
  “智慧交通气象2.0”的推出使气象与交通的融合更加紧密,也使气象对交通的服务更加智能、精准和有效。
  未来,江苏智慧交通气象将在助力长江三角洲区域一体化气象保障建设中发挥重要作用,预计每百公里可节省建站费用90万元,将有效解决交通气象区域发展不平衡、不协调等问题,实现交通气象全国一体化建设,还将服务于“一带一路”建设。

 

来源:中国气象报

 


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