【來源：中國氣象報社】

       近日，2021年度優(yōu)秀氣象科技前沿動態(tài)研究報告評選結果出爐，《交通強國建設中公路交通氣象智能感知發(fā)展分析報告》獲評優(yōu)秀報告。
       截至2020年末，我國公路交通總里程已達519.81萬公里，其中高速公路里程15萬公里。多年來，我國始終致力于推動公路持續(xù)健康發(fā)展，50%的國省干線公路重點路段、特大橋梁、特長隧道在運行管理中實現了動態(tài)監(jiān)測；基于北斗衛(wèi)星導航的全國重點營運車輛聯網聯控系統(tǒng)上線760余萬輛。此外，國家綜合交通運輸信息平臺初步建立，信息系統(tǒng)整合共享不斷深入，綜合性應用系統(tǒng)效能不斷提升。
       道路的精準感知是實現車路協(xié)同和構建智慧公路的前提和基礎，智慧交通氣象設備也逐漸成為全路感知的重要一環(huán)，使用先進的無線通信和新一代互聯網技術實現無盲區(qū)的實時監(jiān)控，提供“百米級”預報、“分鐘級預警”氣象服務，可以有效提升公路交通安全保障科技應用水平和全天候通行保障能力。
       中國氣象局交通氣象重點開放實驗室（以下簡稱交通氣象重點實驗室）主持研發(fā)省級和區(qū)域交通氣象保障服務系統(tǒng)，通過采用先進的無線通信和新一代互聯網技術提升道路氣象監(jiān)測和預報預警能力，助力實現高速公路氣象的全面監(jiān)測和動態(tài)管理。交通氣象重點實驗室運用自主研發(fā)的公路交通氣象綜合試驗平臺以及相關儀器設備，在江蘇聯網高速公路累計完成約6000公里的路溫普查探測，通過多年的觀測研究，建立了一套標準化路溫采集操作流程和數據處理規(guī)范，形成了一套科學精密的算法，并構建了路面低溫實況時空訂正模型，在國內首創(chuàng)20米分辨率的省級區(qū)域高分辨率高速公路熱譜圖，為道路養(yǎng)護作業(yè)、冬季融雪除冰以及布站選址建議等工作提供科學依據。目前，該技術已在山東、河南、貴州、云南等多地高速公路推廣應用。
       在智慧交通構造體系中，能見度監(jiān)測和預報是必不可少的一環(huán)，快速、精準地檢測道路能見度并做出合理預報，有利于推進準全天候通行的目標。長久以來，霧一直是高速公路高影響天氣的研究重點，針對大霧過程數值模擬也是交通氣象重點實驗室一直以來的攻堅方向。團隊以高速公路低能見度濃霧的監(jiān)測預報研究為切入點，研發(fā)了基于深度學習的高速公路霧霾能見度檢測系統(tǒng)，通過固定點攝像頭的視頻和圖像，采用殘差深度卷積網絡等方法，給出能見度數值。該方法可以利用實時影像估算當前能見度，實時對比交通站能見度儀數據，為高速公路交通安全提供保障，降低交通事故的發(fā)生率，目前已在云南省內麻昭高速公路投入試驗。
       隨著智慧交通的發(fā)展，交通氣象重點實驗室利用已有的道路資料，網格化讀取衛(wèi)星資料、地面氣象監(jiān)測站信息，利用大數據計算雨雪、大風等天氣，預知路面結冰等具體實況，并及時預警。例如，基于無人機、霧滴譜儀等先進觀測設備開展了大量濃霧野外科學試驗，構建了濃霧宏微觀物理結構數據集，提取了不同等級霧的邊界層結構和微物理特征；在此基礎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)星資料的霧分級識別算法，提高了陸地霧監(jiān)測的時空分辨率，同時彌補了海洋監(jiān)測等無霧實況監(jiān)測的不足，在交通氣象預報預警業(yè)務中具有良好的應用效果。此外，從2014年起，交通氣象重點實驗室與牽頭單位和科研院所密切合作，構建了適用于冬季交通氣象服務的公路路面溫度逐小時預報模型、路面干濕狀況反演模型，開發(fā)了公路分段精細化路面溫度預報系統(tǒng)，能夠及時準確預測冬季高速公路沿線站點的路面極端低溫；同時，綜合氣象信息與交通數據，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)護處置規(guī)則策略方案庫，開發(fā)了冬季冰雪路面養(yǎng)護決策支持系統(tǒng)。
       如今，交通已進入新基建時代，建設智慧公路、智慧航道、智慧港口、智慧樞紐等融合高效的智慧交通基礎設施，都離不開氣象信息，氣象也已深度參與從保障到應用的各方面、各環(huán)節(jié)中。交通氣象環(huán)境和交通流的全面感知、精準研判、高效聯動、主動干預等正在發(fā)揮著越來越大的作用，全面助力實現高速公路氣象的全面監(jiān)測和動態(tài)管理。