道路交通氣象災(zāi)害智能監(jiān)測預(yù)警與服務(wù)應(yīng)用-精課件1報(bào)告提綱一二三四交通氣象共同關(guān)注點(diǎn)道路交通氣象智能感知觀測技術(shù)研究及應(yīng)用道路交通氣象災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理及防御對策研究應(yīng)用及展望

第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

主辦：中國公路學(xué)會

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TransportationMeteorology,

CMA報(bào)告提綱一交通氣象共同關(guān)注點(diǎn) 第二十一屆中國高速公路信息化研201交通氣象共同關(guān)注點(diǎn)第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司01交通氣象共同關(guān)注點(diǎn)第二十一屆中國高速公路信息化研討會（33中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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TransportationMeteorology,

CMA交通氣象——需求引領(lǐng)、特色發(fā)展第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室4一路多方，多部門聯(lián)動，共同關(guān)注平安交通、智慧交通政府01030204公安應(yīng)急處置交通

運(yùn)營管理

道路養(yǎng)護(hù)

氣象監(jiān)測、預(yù)警預(yù)報(bào)

決策依據(jù)

調(diào)度指揮公眾出行、物流安全

&

暢通

&

效益

.滯后→提前

.被動→主動

.應(yīng)付→應(yīng)對

定時(shí)(時(shí)段)

.定點(diǎn)(路段)

.定量(分級)

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CMA一路多方，多部門聯(lián)動，共同關(guān)注平安交通、智慧交通政府01025

突出問題.站點(diǎn)密度.設(shè)備種類(40).要素針對性.權(quán)威檢定標(biāo)校.維護(hù)保障2017年——已建觀測站

2076套

.氣象部門

1074套

.交通部門

1002套配置能見度84.0%配置路面狀況

9.6%

現(xiàn)狀

&

問題

制約交通氣象發(fā)展的是觀測

2018年

中國氣象局、交通運(yùn)輸部——聯(lián)合開展公路交通氣象觀測能力評估和站網(wǎng)布局設(shè)計(jì)《全國公路交通氣象觀測能力調(diào)查評估報(bào)告》

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TransportationMeteorology,

CMA 突出問題.權(quán)威檢定標(biāo)校.維護(hù)保障2017年——配置能見度86中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA02智能感知觀測技術(shù)研究及應(yīng)用第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室7中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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TransportationMeteorology,

CMA交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)及信息共享示意圖站點(diǎn)數(shù)量：370套站點(diǎn)密度：公路交通氣象站平均間距10~15km觀測要素：能見度、溫度、相對濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降雨量、路溫（0cm和-10cm）、路面狀況監(jiān)測頻率：1次/min傳輸方式：無線通信（GPRS/CDMA等）第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室8中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA2.重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室觀測基地建設(shè)190

畝產(chǎn)權(quán)所有業(yè)務(wù)辦公：7067m2觀測場面積：4550m2（130m

*

35m）江蘇.金壇第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室9承辦：《中國交通信息化》雜志社

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贊通量塔（

有

50m）

基礎(chǔ)設(shè)施

交通氣象實(shí)驗(yàn)樓：450m2不同下墊面溫度對比觀測場交通氣象觀測站考核觀測場

無人機(jī)起降和檢測平臺

方艙（5m*7m*2.6m）

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|中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

助：華為技術(shù)

限公司Key

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CMA承辦：《中國交通信息化》雜志社|贊通量塔（有5010

多類下墊面對比觀測場

4塊場地7.5m*7.5m瀝青、水泥土壤、草皮仿真高速公路路面.交通氣象觀測場

2塊場地

32m*18m

瀝青路面建設(shè)要求

應(yīng)用型研究

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CMA 多類下墊面對比觀測場仿真高速公路路面.交通氣象觀測場建設(shè)11XLS-Ⅱ型

系留氣艇氣溶膠激光雷達(dá)通量塔LT31透射能見度儀微波輻射計(jì)FM-120霧滴譜儀LUFFT

MARWIS路況傳感器公路交通氣象監(jiān)測站VAISALA

DSC111路面儀3.多種觀測儀器

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CMAXLS-Ⅱ型氣溶膠激光雷達(dá)通量塔LT31透射能見度儀微波輻射12交通氣象移動觀測試驗(yàn)平臺公路氣象及路面狀況檢測系統(tǒng)無人機(jī)氣象探測系統(tǒng)

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CMA交通氣象移動觀測試驗(yàn)平臺公路氣象及路面狀況檢測系統(tǒng)無人機(jī)氣象13

4.觀測技術(shù)的應(yīng)用2015年——

中國氣象局

·

江蘇

交通氣象觀測站行政

——交通氣象觀測站定型考核

能見度儀和路面狀況均有國產(chǎn)設(shè)備已有3家企業(yè)通過

測評，率先獲得中國氣象局頒發(fā)的產(chǎn)品許可證。

許可審查與測試評估

（考核方案！

需求&發(fā)展！）

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CMA 4.觀測技術(shù)的應(yīng)用 ——交通氣象觀測站定型考核 許可審14中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA能見度激光雷達(dá)缺點(diǎn)：造價(jià)高、架設(shè)地點(diǎn)要求高——團(tuán)霧觀測技術(shù)的研究與應(yīng)用

安裝在團(tuán)霧易發(fā)、多發(fā)路段

監(jiān)測團(tuán)霧的尺度、移動方向和速度

有效改善散射能見度儀以點(diǎn)代面的局限性第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室15

單要素交通站，低成本、

小體積、高密度

3km

(國家標(biāo)準(zhǔn)15km)

新型交通站，集約

化、低成本、方便

安裝維護(hù)——團(tuán)霧觀測技術(shù)的研究與應(yīng)用

貼近服務(wù)需求

觀測要素針對性

儀器裝備統(tǒng)一性

實(shí)現(xiàn)各類型站點(diǎn)相

互關(guān)聯(lián)性和協(xié)調(diào)性，

形成布局合理科學(xué)

功能齊全的交通氣

象觀測網(wǎng)絡(luò)。

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CMA單要素交通站，低成本、新型交通站，集約——團(tuán)霧觀16數(shù)據(jù)質(zhì)量

控制多段數(shù)據(jù)

整合時(shí)間、空間歸一化處理

——路面智能感知系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

核心問題：如何做到路面溫度預(yù)報(bào)空間尺度滿足用戶需求？

時(shí)間分辨率：1s

空間分辨率：20m

熱譜數(shù)據(jù)（每20m一個(gè)點(diǎn)）

疊加全省高速公路

GIS數(shù)據(jù)

高速公路熱譜地圖

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CMA數(shù)據(jù)質(zhì)量多段數(shù)據(jù)時(shí)間、空間 ——路面智能感知系統(tǒng)的研究與應(yīng)用1703交通氣象災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理及防御對策研究第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司03交通氣象災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理及防御對策研究第二十一屆中國高速公路18四方面：交通氣象災(zāi)害過程及致災(zāi)機(jī)理研究

交通高影響天氣預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)研究

交通氣象災(zāi)害防御措施及對策研究

交通氣象成果轉(zhuǎn)化及服務(wù)系統(tǒng)平臺交通氣象“科研&服務(wù)”研發(fā)重點(diǎn)二重點(diǎn)：視程障礙、路面狀況二方法：延伸和釋用、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用

氣象→視程障礙、路面狀況

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CMA四方面：交通氣象災(zāi)害過程及致災(zāi)機(jī)理研究交通氣象“科研&服務(wù)”19中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA觀測：濃霧過程綜合觀測、邊界層探測、霧滴譜等特種觀測；研究：霧滴譜特征、邊界層特征、霧過程致災(zāi)機(jī)理、能見度反演模型1.圍繞低能見度濃霧綜合觀測和致災(zāi)機(jī)理研究第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室20中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA濃霧——對道路交通影響的致災(zāi)機(jī)理及預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)研究江蘇年平均霧日數(shù)分布——區(qū)域、高速公路：霧的時(shí)空分布特征研究——持續(xù)性、爆發(fā)性：強(qiáng)濃霧過程的成因分析——基于不同參數(shù)化方案的高速公路大霧過程的數(shù)值模擬試驗(yàn)（1961-2013）霧過程模擬和微物理特征(2013.9.14-15.輻射霧)第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室21華北地區(qū)：重點(diǎn)考慮逆溫、濕度、風(fēng)力三個(gè)基本條件及指標(biāo)有利成霧天氣形勢（4大類型、11類研判指標(biāo)）——高壓前部型——均壓場型

——鋒前低壓型——華北地形槽華東地區(qū)：有利形成濃霧天氣形勢（三大類、11小型）

——Ⅰ-鋒面霧，4個(gè)型，占18.1%——Ⅱ-平流霧，3個(gè)型，占14.5%——Ⅲ-輻射霧，4個(gè)型，占67.5%

濃霧——有利于成霧的天氣形勢分析預(yù)報(bào)

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CMA華北地區(qū)：——高壓前部型 ——鋒前低壓型華東地區(qū)：——Ⅱ-平22172次濃霧過程

濃霧——基于實(shí)時(shí)監(jiān)測的短監(jiān)預(yù)警?預(yù)警前兆?單站點(diǎn)—多站點(diǎn)?智能預(yù)警

78%

2013年12月6日.江蘇.寧常高速。部分站點(diǎn)逐分鐘能見度變化

圖

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CMA172次濃霧過程濃霧——基于實(shí)時(shí)監(jiān)測的短監(jiān)預(yù)警?預(yù)警前兆23

濃霧——能見度預(yù)報(bào)模型研發(fā)及在濃霧預(yù)報(bào)中的應(yīng)用——基于微軟空氣質(zhì)量預(yù)測模型的能見度預(yù)報(bào)方法

.應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法+模型改進(jìn)

.融合高分辨率實(shí)況+長時(shí)間訓(xùn)練樣本

.對接本地精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式分析結(jié)果——建立面向不同需求的能見度預(yù)測模型

.時(shí)間模型（多元線性回歸）

.空間模型（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）

.聚合模型（決策樹）單站能見度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率：未來1小時(shí)均>80%

北京地區(qū)能見度預(yù)測模型應(yīng)用流程圖

基于配料法和反演模型的能見度分級預(yù)報(bào)產(chǎn)品

——根據(jù)液態(tài)水含量(LWC)、霧滴濃度

（Nd）和能見度(VIS)利用最低層水汽、云水、

云冰、雪水、雨水混合比計(jì)算出的預(yù)報(bào)時(shí)效0-

36小時(shí)逐小時(shí)能見度預(yù)報(bào)值、等級劃分。

Vis=a/(LWC*Nd)b

對霧有無的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率可達(dá)83%濃霧實(shí)況及數(shù)值模式產(chǎn)品釋用預(yù)報(bào)對比（江蘇，2015.10.23，03:00）

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CMA濃霧——能見度預(yù)報(bào)模型研發(fā)及在濃霧預(yù)報(bào)中的應(yīng)用——基于微24中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA2.圍繞路面低溫冰雪綜合觀測和致災(zāi)機(jī)理研究潤揚(yáng)大橋冬季不同天氣條件下路（橋）面溫度的日變化特征（黑線：路面溫度，紅線：橋面溫度，綠色柱狀線：雨量）◆冬季路面和地面低溫差異性特征◆冬季高速公路路橋面溫度差異特征及成因·不同天氣類型影響下路（橋）面溫度變化

路橋面溫度日變化、最低溫度、變溫速率·路橋面能量補(bǔ)給、收支平衡方式、路溫變化第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室25TTi

(TSA

Ai)(TSB

Bm1i)

基于熱譜圖的路面低溫反演模型研究

路面溫度采集（1s、20/70m）

數(shù)據(jù)處理（路溫變率、時(shí)間訂正、空間訂正）

TS

(TSt

TSn)/(tn)t

tTTtm

TT

TS

(tn)TT

(TSt

TSn)

i1

m1mim1

同路段、同時(shí)間段的一致性檢驗(yàn)（Lufft/Vaisala）

重點(diǎn)路段（大型橋梁）的試驗(yàn)研究

路溫檢測普查工程（6000Km）、熱譜圖制作

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CMATTi(TSAAi)(TSBBm1i26基于熱譜圖反演百米分辨率路溫分級監(jiān)測預(yù)警（江蘇2017.12.17

01h)通過熱量平衡方程計(jì)算出地表熱通量路面連續(xù)點(diǎn)低溫預(yù)報(bào)值

云量、氣壓、水汽壓等資料太陽短波輻射

云量、氣壓、水汽壓等資料

長波輻射

風(fēng)速、氣溫和

相對濕度等資

料感熱潛熱通量

熱譜圖在路面低溫監(jiān)測和預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

PWRF數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品運(yùn)用雙線性內(nèi)插法將其插值到高速公路站點(diǎn)，并修正熱傳導(dǎo)方程求導(dǎo)，得出未

來逐小時(shí)路面溫度連續(xù)路面低溫反演模型

01-04h預(yù)報(bào)平均絕對誤差0.85℃

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CMA基于熱譜圖反演百米分辨率路溫分級監(jiān)測預(yù)警（江蘇2017.1227中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA3.圍繞路面積水濕滑的綜合觀測和致災(zāi)機(jī)理研究第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室28路面積水和狀態(tài)判別及驗(yàn)證（2015.1.27-31，江蘇金壇）降雨過程高速公路路面狀態(tài)反演產(chǎn)品（江蘇，2015.6.16，10h）

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CMA路面積水和狀態(tài)判別及驗(yàn)證（2015.1.27-31，江蘇金壇2904應(yīng)用與展望第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司04應(yīng)用與展望第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-30中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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TransportationMeteorology,

CMA——交通氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警研究（災(zāi)情普查、風(fēng)險(xiǎn)等級劃分、風(fēng)險(xiǎn)評估、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警……）第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

主辦：中國公路學(xué)會

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承辦：《中國交通信息化》雜志社

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室31中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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TransportationMeteorology,

CMA——交通氣象災(zāi)害防御對策研究（濃霧、強(qiáng)降水、低溫結(jié)冰、……）第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室32①氣象災(zāi)害對道路交通安全和運(yùn)營的影響

案例——江蘇高速公路

江蘇高速公路主要路段的災(zāi)情及管制資料

江蘇交通氣象觀測系統(tǒng)（300站點(diǎn)）資料（匹配）

江蘇《惡劣天氣條件下高速公路交通管制工作規(guī)范》

（四級管制：三級管制、二級管制、一級管制、特級管理）

（30m）主要?dú)庀鬄?zāi)害：霧、降雨、冰雪過程高速公路江蘇段：京滬(G2)、沿海(G15)、連徐(G30)霧天不同路段風(fēng)險(xiǎn)分級：（一級為最高）

一級：K790-K859（淮安段）

二級：K735-K789（宿遷段）

K860-K925（涇河至高郵段）

K939-K968（八橋至江都段）

三級：K711-K734（徐州段）

K926-K938

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CMA①氣象災(zāi)害對道路交通安全和運(yùn)營的影響江蘇高速公路主要路33災(zāi)種：大霧、降雪、冰凍等級：“三級”影響劃分

②氣象災(zāi)害對道路交通影響的指標(biāo)及體系影響指標(biāo)體系

兩個(gè)層次

（一級、二級）

4項(xiàng)一級指標(biāo)

13項(xiàng)二級指標(biāo)

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CMA災(zāi)種：大霧、降雪、冰凍 ②氣象災(zāi)害對道路交通影響的指標(biāo)及體系34H

aiAij

biBij

ciCij

diDij③氣象災(zāi)害對道路通行影響和預(yù)警方法——霧天、冰雪天氣

霧天對道路交通通行的影響

指標(biāo)：?

兩個(gè)層次分級指標(biāo)?

建立擁堵模糊集關(guān)系函數(shù)?

確定計(jì)算值——指標(biāo)權(quán)重、指標(biāo)值

分級預(yù)警霧天公路網(wǎng)通行條件安全性評價(jià)

指標(biāo)體系環(huán)境因素公路因素交通因素地形因素霧情描述影響范圍考慮因素

路網(wǎng)密度公路網(wǎng)影響程度

速度影響程度

地形特征評價(jià)指標(biāo)A1——3種A2——3種

B1——3種B2——3種C1——3種D1——2種ABCD?

4項(xiàng)一級指標(biāo)?

6項(xiàng)二級指標(biāo)——17個(gè)

預(yù)警模型

2

3

i1

j1

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CMAHaiAijbiBijciCijdiD35

ai1Ai1j1

bi3Bi3j3

b5B5

j4

c1C1j5

c2C2

j6

冰雪天氣對道路交通通行的影響

——包括降雪、積雪、凍雨和路面結(jié)冰

指標(biāo)：?

兩個(gè)層次分級指標(biāo)?

3項(xiàng)一級指標(biāo)?

10項(xiàng)二級指標(biāo)——33個(gè)

預(yù)警模型?

確定計(jì)算值——指標(biāo)權(quán)重、指標(biāo)值

4

3

4

3

2

3

2?

降雪：

j11

j21

i31

j31

j41

j51

j61

4

3

4

3

2

3

2i13

j11

i43

j31

j41

j51

j61fr?

冰雨：

H

分級預(yù)警

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CMAai36——推廣與合作

1.

熱譜圖技術(shù)的推廣與應(yīng)用?????貴州省氣象服務(wù)中心江蘇省交通廳研究所交通部公路研究院內(nèi)蒙古氣象服務(wù)中心象譜信息產(chǎn)業(yè)有限公司????凍雨條件下路面低溫預(yù)測建站選址規(guī)劃影響示范道路安全運(yùn)營的氣象災(zāi)害分析指導(dǎo)高速公路營運(yùn)管理部

門進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)

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CMA——推廣與合作?貴州省氣象服務(wù)中心?凍雨條件下路面低溫預(yù)測 372.

交通氣象信息服務(wù)系統(tǒng)（TMISS）應(yīng)用與推廣實(shí)時(shí)監(jiān)控智能分析模型集合預(yù)警預(yù)報(bào)

TMISS

V1.0于2013年

完成對全國18個(gè)省(市、

自治區(qū))的推廣培訓(xùn)

TMISS

V2.0已在北京

市、安徽省、湖北省

氣象部門完成部署并

投入試運(yùn)行

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CMA382.交通氣象信息服務(wù)系統(tǒng)（TMISS）應(yīng)用與推廣實(shí)時(shí)監(jiān)控智38中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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TransportationMeteorology,

CMA1998年，開創(chuàng)特色交通氣象發(fā)展模式以濃霧為切入點(diǎn)，不斷擴(kuò)展交通氣象災(zāi)害從科研開發(fā)入手，涉及監(jiān)測、預(yù)報(bào)、服務(wù)與交通部門合作，建服務(wù)關(guān)系和聯(lián)動機(jī)制公路交通為基礎(chǔ)，拓展航運(yùn)、鐵路、航空實(shí)驗(yàn)室成員99人運(yùn)行管理5人主任：袁成松4個(gè)科研團(tuán)隊(duì)94人（固定47人、流動47人）——

關(guān)于我們第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室39中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA交通氣象部分科技成果第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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CMA第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室41中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA交通氣象規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室42

交通氣象短臨預(yù)警技術(shù)研發(fā)服務(wù)技術(shù)研發(fā)及推廣應(yīng)用交通氣象短期預(yù)報(bào)技術(shù)研發(fā)

觀測技術(shù)研發(fā)及基地建設(shè)實(shí)驗(yàn)室研究方向

交通氣象災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理及防御對策研究

北極閣基金

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CMA 交通氣象短臨預(yù)警技術(shù)研發(fā)交通氣象短期預(yù)報(bào)技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室研究43謝謝！2019第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司謝謝！2019第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-44道路交通氣象災(zāi)害智能監(jiān)測預(yù)警與服務(wù)應(yīng)用-精課件45報(bào)告提綱一二三四交通氣象共同關(guān)注點(diǎn)道路交通氣象智能感知觀測技術(shù)研究及應(yīng)用道路交通氣象災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理及防御對策研究應(yīng)用及展望

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CMA報(bào)告提綱一交通氣象共同關(guān)注點(diǎn) 第二十一屆中國高速公路信息化研4601交通氣象共同關(guān)注點(diǎn)第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司01交通氣象共同關(guān)注點(diǎn)第二十一屆中國高速公路信息化研討會（347中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA交通氣象——需求引領(lǐng)、特色發(fā)展第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室48一路多方，多部門聯(lián)動，共同關(guān)注平安交通、智慧交通政府01030204公安應(yīng)急處置交通

運(yùn)營管理

道路養(yǎng)護(hù)

氣象監(jiān)測、預(yù)警預(yù)報(bào)

決策依據(jù)

調(diào)度指揮公眾出行、物流安全

&

暢通

&

效益

.滯后→提前

.被動→主動

.應(yīng)付→應(yīng)對

定時(shí)(時(shí)段)

.定點(diǎn)(路段)

.定量(分級)

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CMA一路多方，多部門聯(lián)動，共同關(guān)注平安交通、智慧交通政府010249

突出問題.站點(diǎn)密度.設(shè)備種類(40).要素針對性.權(quán)威檢定標(biāo)校.維護(hù)保障2017年——已建觀測站

2076套

.氣象部門

1074套

.交通部門

1002套配置能見度84.0%配置路面狀況

9.6%

現(xiàn)狀

&

問題

制約交通氣象發(fā)展的是觀測

2018年

中國氣象局、交通運(yùn)輸部——聯(lián)合開展公路交通氣象觀測能力評估和站網(wǎng)布局設(shè)計(jì)《全國公路交通氣象觀測能力調(diào)查評估報(bào)告》

第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

主辦：中國公路學(xué)會

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA 突出問題.權(quán)威檢定標(biāo)校.維護(hù)保障2017年——配置能見度850中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA02智能感知觀測技術(shù)研究及應(yīng)用第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室51中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)及信息共享示意圖站點(diǎn)數(shù)量：370套站點(diǎn)密度：公路交通氣象站平均間距10~15km觀測要素：能見度、溫度、相對濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降雨量、路溫（0cm和-10cm）、路面狀況監(jiān)測頻率：1次/min傳輸方式：無線通信（GPRS/CDMA等）第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

主辦：中國公路學(xué)會

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承辦：《中國交通信息化》雜志社

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室52中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA2.重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室觀測基地建設(shè)190

畝產(chǎn)權(quán)所有業(yè)務(wù)辦公：7067m2觀測場面積：4550m2（130m

*

35m）江蘇.金壇第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

主辦：中國公路學(xué)會

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承辦：《中國交通信息化》雜志社

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室53承辦：《中國交通信息化》雜志社

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贊通量塔（

有

50m）

基礎(chǔ)設(shè)施

交通氣象實(shí)驗(yàn)樓：450m2不同下墊面溫度對比觀測場交通氣象觀測站考核觀測場

無人機(jī)起降和檢測平臺

方艙（5m*7m*2.6m）

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|中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

助：華為技術(shù)

限公司Key

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CMA承辦：《中國交通信息化》雜志社|贊通量塔（有5054

多類下墊面對比觀測場

4塊場地7.5m*7.5m瀝青、水泥土壤、草皮仿真高速公路路面.交通氣象觀測場

2塊場地

32m*18m

瀝青路面建設(shè)要求

應(yīng)用型研究

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主辦：中國公路學(xué)會

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承辦：《中國交通信息化》雜志社

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA 多類下墊面對比觀測場仿真高速公路路面.交通氣象觀測場建設(shè)55XLS-Ⅱ型

系留氣艇氣溶膠激光雷達(dá)通量塔LT31透射能見度儀微波輻射計(jì)FM-120霧滴譜儀LUFFT

MARWIS路況傳感器公路交通氣象監(jiān)測站VAISALA

DSC111路面儀3.多種觀測儀器

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CMAXLS-Ⅱ型氣溶膠激光雷達(dá)通量塔LT31透射能見度儀微波輻射56交通氣象移動觀測試驗(yàn)平臺公路氣象及路面狀況檢測系統(tǒng)無人機(jī)氣象探測系統(tǒng)

第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

主辦：中國公路學(xué)會

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CMA交通氣象移動觀測試驗(yàn)平臺公路氣象及路面狀況檢測系統(tǒng)無人機(jī)氣象57

4.觀測技術(shù)的應(yīng)用2015年——

中國氣象局

·

江蘇

交通氣象觀測站行政

——交通氣象觀測站定型考核

能見度儀和路面狀況均有國產(chǎn)設(shè)備已有3家企業(yè)通過

測評，率先獲得中國氣象局頒發(fā)的產(chǎn)品許可證。

許可審查與測試評估

（考核方案！

需求&發(fā)展！）

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CMA 4.觀測技術(shù)的應(yīng)用 ——交通氣象觀測站定型考核 許可審58中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA能見度激光雷達(dá)缺點(diǎn)：造價(jià)高、架設(shè)地點(diǎn)要求高——團(tuán)霧觀測技術(shù)的研究與應(yīng)用

安裝在團(tuán)霧易發(fā)、多發(fā)路段

監(jiān)測團(tuán)霧的尺度、移動方向和速度

有效改善散射能見度儀以點(diǎn)代面的局限性第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室59

單要素交通站，低成本、

小體積、高密度

3km

(國家標(biāo)準(zhǔn)15km)

新型交通站，集約

化、低成本、方便

安裝維護(hù)——團(tuán)霧觀測技術(shù)的研究與應(yīng)用

貼近服務(wù)需求

觀測要素針對性

儀器裝備統(tǒng)一性

實(shí)現(xiàn)各類型站點(diǎn)相

互關(guān)聯(lián)性和協(xié)調(diào)性，

形成布局合理科學(xué)

功能齊全的交通氣

象觀測網(wǎng)絡(luò)。

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CMA單要素交通站，低成本、新型交通站，集約——團(tuán)霧觀60數(shù)據(jù)質(zhì)量

控制多段數(shù)據(jù)

整合時(shí)間、空間歸一化處理

——路面智能感知系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

核心問題：如何做到路面溫度預(yù)報(bào)空間尺度滿足用戶需求？

時(shí)間分辨率：1s

空間分辨率：20m

熱譜數(shù)據(jù)（每20m一個(gè)點(diǎn)）

疊加全省高速公路

GIS數(shù)據(jù)

高速公路熱譜地圖

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CMA數(shù)據(jù)質(zhì)量多段數(shù)據(jù)時(shí)間、空間 ——路面智能感知系統(tǒng)的研究與應(yīng)用6103交通氣象災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理及防御對策研究第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司03交通氣象災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理及防御對策研究第二十一屆中國高速公路62四方面：交通氣象災(zāi)害過程及致災(zāi)機(jī)理研究

交通高影響天氣預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)研究

交通氣象災(zāi)害防御措施及對策研究

交通氣象成果轉(zhuǎn)化及服務(wù)系統(tǒng)平臺交通氣象“科研&服務(wù)”研發(fā)重點(diǎn)二重點(diǎn)：視程障礙、路面狀況二方法：延伸和釋用、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用

氣象→視程障礙、路面狀況

第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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CMA四方面：交通氣象災(zāi)害過程及致災(zāi)機(jī)理研究交通氣象“科研&服務(wù)”63中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA觀測：濃霧過程綜合觀測、邊界層探測、霧滴譜等特種觀測；研究：霧滴譜特征、邊界層特征、霧過程致災(zāi)機(jī)理、能見度反演模型1.圍繞低能見度濃霧綜合觀測和致災(zāi)機(jī)理研究第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室64中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室

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CMA濃霧——對道路交通影響的致災(zāi)機(jī)理及預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)研究江蘇年平均霧日數(shù)分布——區(qū)域、高速公路：霧的時(shí)空分布特征研究——持續(xù)性、爆發(fā)性：強(qiáng)濃霧過程的成因分析——基于不同參數(shù)化方案的高速公路大霧過程的數(shù)值模擬試驗(yàn)（1961-2013）霧過程模擬和微物理特征(2013.9.14-15.輻射霧)第二十一屆中國高速公路信息化研討會（3.28-29.廈門）|

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贊助：華為技術(shù)有限公司中國氣象局交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室65華北地區(qū)：重點(diǎn)考慮逆溫、濕度、風(fēng)力三個(gè)基本條件及指標(biāo)有利成霧天氣形勢（4大類型、11類研判指標(biāo)）——高壓前部型——均壓場型

——鋒前低壓型——華北地形槽華東地區(qū)：有利形成濃霧天氣形勢（三大類、11小型）

——Ⅰ-鋒面霧，4個(gè)型，占18.1%——Ⅱ-平流霧，3個(gè)型，占14.5%——Ⅲ-輻射霧，4個(gè)型，占67.5%

濃霧——有利于成霧的天氣形勢分析預(yù)報(bào)

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CMA華北地區(qū)：——高壓前部型 ——鋒前低壓型華東地區(qū)：——Ⅱ-平66172次濃霧過程

濃霧——基于實(shí)時(shí)監(jiān)測的短監(jiān)預(yù)警?預(yù)警前兆?單站點(diǎn)—多站點(diǎn)?智能預(yù)警

78%

2013年12月6日.江蘇.寧常高速。部分站點(diǎn)逐分鐘能見度變化

圖

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CMA172次濃霧過程濃霧——基于實(shí)時(shí)監(jiān)測的短監(jiān)預(yù)警?預(yù)警前兆67