道路交通气象服务探索

道路交通气象服务探索目录一．背景介绍二．交通气象服务介绍三．案例、技术介绍四．问题探讨一．背景介绍二．交通气象服务介绍三．案例、技术介绍四．问题探讨背景介绍•天气是影响交通安全的重要因素，尤其是在结冰、暴雨、大雾和大雪天气的时候，更容易发生交通事故；资料显示，近年来，我国公安交通管理部门受理的道路交通事故案件中因恶劣天气导致的交通事故接近30%。•随着交通网络的快速发展，道路维护管理、灾害预警、快递运输等行业以及个人出行等对精确化道路天气信息保障服务的需求日益显著。•我国现阶段提供的公众交通气象服务并不能有效的满足行业及个人用户的服务需求。交通气象服务其他单位高速公路管理个人出行个人司机运输行业市政道路管理交通管理部门：道路维护及管理决策（除冰、撒盐、洒水、限行）支持物流公司和驾驶者：道路信息、运输方案设计咨询个人司机：交通天气预报服务、降低因天气造成的交通事故风险个人出行：普通道路预报、道路气象安全知识、道路气象防灾知识其他部门：保险公司查勘依据、出租车行业车辆调度等背景介绍-需求道路气象灾害预警决策支持道路维护管理决策支持背景介绍-需求•为物流公司提前规划行驶路线图提供依据；•为电子商务公司允诺客户到货日期提供保障；•为生鲜和乳制品等特殊产品运输提供保障。•为所有汽车用户提供道路天气预报和路况预报；•特殊天气车辆调度管理依据；背景介绍-行业需求自驾出行道路指南道路天气导航道路气象知识科普旅游出行路线规划背景介绍-个人需求现阶段可用的公众或者商业交通气象服务产品是否能够满足行业及个人需求？背景介绍-现状背景介绍-公路气象预报受大到暴雨影响的主要路段有：京哈高速(G1)河北卢龙—抚宁段京台高速(G3)安徽黄山境内路段广澳高速(G4W)广州境内路段……受沙尘影响的主要路段有：219国道新疆叶城境内路段218国道新疆尉犁—35团场—罗布庄—若羌段……受雷暴影响的主要路段有：京沪高速(G2)江苏宝应—高邮—江都段京台高速(G3)山东泰安境内路段常台高速(G15W)江苏常熟—苏州段…………中国气象局与交通运输部联合发布全国主要公路气象预报背景介绍-公路气象预报背景介绍预报要素单一表述方式难以实际应用发布方式单一时效24h的静态预报大范围形势预报缺少交互决策制定、行业支持全国主要公路气象预报省市级道路气象系统？？无法给用户提供直接、精细化的决策支持信息！运用云服务、大数据、移动终端及信息服务等技术，围绕交通气象监测、预报与咨询服务建设，推动气象及互联网技术在交通道路管理维护、运输保障、物流调度、用户行为决策支持中的应用。1.基于道路气象要素监测、道路气象预报、道路灾害监测预警分析以及云服务、大数据以及移动终端技术体系，实现交通气象服务技术更新换代。2.研制并生产面向市政交通管理、高速公路管理、道路施工、运输管理、普通民众的道路交通应用产品，形成道路气象服务新模式，拓展交通气象服务的广度和深度。3.构建交通气象信息综合管理与服务平台、专题产品生产平台和交通气象服务发布三个平台，构建交通气象服务新架构。4.建立以“云端部署、终端应用”为导向的业务运行模式，满足决策服务、公共服务和专项服务。背景介绍-建设展望面向市政管理的交通气象服务系统•高速公路管理•市政道路管理•道路决策支持面向运输业的交通气象服务系统•运输路线规划•运输方案规划•车辆调度管理面向普通大众的交通气象服务系统•道路气象查询•旅游线路规划•个人出行指南智慧交通道路灾害监测预警道路维护决策支持车辆行驶建议道路实时路况监测运输方案规划车辆调度支持背景介绍-建设内容目录一．背景介绍二．交通气象服务介绍三．案例、技术介绍四．问题探讨总体组成道路交通气象服务产品道路气象基础服务产品高级行业整合类产品道路监测类信息道路温度监测道路能见度监测道路天气监测道路预报类信息道路温度预报道路能见度预报道路天气预报道路维护管理支持类产品运营行业应用类产品个人出行支持类产品道路除冰、雪支持夏季道路维护支持冬季道路维护支持道路决策管理支持高速公路管理支持运输方案咨询生鲜物品运输支持快递运输方案支持道路维护施工支持特殊天气影响分析自驾出行道路指南个人旅游线路规划支持道路交通气想安全科普特殊天气应急处理整体技术路线依赖于外部数据源以及内部数据源的静态和动态数据来驱动系统的运行，数据一般可以分为三类：观测类数据、预报类数据和具体机构数据。针对不同道路，数据量、质量以及数据类型具有显著差异。数据的处理显著影响到决策支持系统的性能，需向决策者提供及时、准确的信息。数据获取数据检验处理产品制作（交通气象服务解释应用）交通气象服务产品分发道路气象咨询输入数据输入数据预报观测预报道路机构具体数据和信息大气预报道路预报环境传感器雷达卫星移动平台目标道路道路建造特性可用化学剂维护流程维护设备•不同道路可适用的数据量、质量及类型差异显著。•数据的处理影响到最终决策支持系统的性能，从而影响最终提供的服务的及时性、准确性。输入数据预报数据：大气预测、道路预测；预报数据必须提供基于道路的预报信息的数据，不能是大范围的预报。预报的时效和频率必须能够满足决策支持的需要。环境观测：利用实时观测可以帮助准确评估道路网络，恰当初始化以及后处理天气道路预报，输出更好质量的预报结果。移动平台是实时道路天气监测的重要信息源。道路机构数据：几乎上每一条道路都有不同的道路维护策略，获得道路建造信息是很关键的。这些信息包括道路材料类型、厚度等等以及站点具体特性参数，例如海拔、环境障碍，日照角度等，辨别以及使用这些参数竟会更好的限定道路预报，提高产品质量。道路气象服务解释应用对获得不同类型的全面的数据源的解释应用是交通气象服务的关键和核心！这些解释应用流程和算法是生产产品的关键，解释应用环节的产品将提供给终端用户用于指导实际的终端措施。需要根据市场以及具体用户的需求差异而采取不同的解释应用处理方式。道路气象服务解释应用•将专业化的气象服务和智能交通系统进行整合。生产出交通网络沿线的气象预报和路况预报产品，针对温度、降水等常规气象要素以及雾、雷雨和雪等道路高影响气象要素气设定道路危险等级。•将具体路段、具体时段的天气危险度推送给目标客户。利用GPS技术定位汽车所在位置，结合汽车所在位置的天气情况，给物流运输企业重新制定道路行驶图。数据和产品分发Effective有效性Effficient效率性Errortolerant小误差Easytolearn易于上手Engaging交互参与5E原则数据和产品分发在线地理空间服务框架交通气象数据分析工具多终端气交通气象应用云+端ServerWeb应用移动应用PC应用数据和产品分发常规道路气象：道路面温度道路湿滑最大风速雪累计每小时用户自定义预警：当风速、温度、降水等要素超过了用户设定的阈值自动发送警告道路天气预警：结冰预警大雾预警沙尘预警高温预警•将道路天气预报和路况预测产品与ＧＰＳ集成；•提供定制化的专线气项预报和基于气象因素的路况预测•开发面向用户的终端发布系统，注重用户的使用体验和交互性；•发布产品所用的术语及图表应符合交通气象的行业规则，并要让一线业务人员易于理解。决策建议：除冰撒盐洒水数据和产品分发云服务系统Pc端微信端Web端移动端数据和产品分发冬季天气：在正确的时间做出正确的决策来减少冬季高速道路天气的高效通行是及其困难和重要的。保证公众安全和减少交通延误的前提是最优质量的天气预报。准确和详细的预报可以减少不必要的和花费巨大的增加摩擦的措施，减少环境影响，增加安全系数。夏季：大风、强降水和强热是潜在的危险天气条件，这些天气可以在夏季影响到高速公路。这些条件引起的危险带给了高速公路管理者以实际的挑战（计划安排、业务操作、维护活动）。结合GIS技术、导航技术、融合大数据运用平台进行产品发布。方案咨询提供个性化的咨询方案：运输方案道路维护方案车辆调度方案保险设计方案……交通气象服务咨询交互云平台运输路线选择运输方案设计车辆调度方案设计运输综合风险分析道路维护方案设计防灾减灾方案设计基础地理信息道路特征参数车辆信息数据数值预报数据道路预报数据道路传感监测数据交通气象大数据分析平台道路综合风险咨询运输方案咨询车辆调度方案咨询道路管理及维护方案咨询方案决策咨询面向决策的交互发布平台查询受灾害的路段、程度以及趋势道路综合危险性系数关心的道路现象关心的时间频率、范围方案咨询移动平台数据目录一．背景介绍二．交通气象服务介绍三．案例、技术介绍四．问题探讨𝑤𝑟𝑓𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡_𝑑01𝐆𝐒I𝒘𝒓𝒇.𝒆𝒙𝒆wrfout_d0*𝒓𝒆𝒂𝒍.𝒆𝒙𝒆地形数据气象数据𝑚𝑒𝑡_𝑒𝑚.𝑑0∗𝒖𝒏𝒈𝒊𝒓𝒃.𝒆𝒙𝒆𝒈𝒆𝒐𝒈𝒓𝒊𝒅.𝒆𝒙𝒆𝒎𝒆𝒕𝒈𝒓𝒊𝒅.𝒆𝒙𝒆wrfinput_*𝐆𝐒I常规资料雷达资料卫星资料探空资料𝒘𝒓𝒇.𝒆𝒙𝒆wrfout_d0*常规资料雷达资料卫星资料探空资料天气预报技术运用先进的中尺度气象数值模式和资料同化系统，可生产出水平分辨率优于1km，时间分辨率为分钟量级的数值预报产品。数值预报产品可结合道路监测进行模式输入统计，得到沿道路的预报。预报因子：从观测天气要素，模式预报以及气候资料中推算出来。预报量：从观测到的天气要素中推算出来。统计模型模式预报完美诊断预报验证MOS发展MOS植入MOS在发展模型以及植入统计关系两个阶段都要用到模式数据。天气预报技术道路预报系统一般是以数值模式结果、局地道路数据、道路数据库为输入变量，基于次地表参数化以及能量平衡理论为基础来进行基于道路的气象要素预报。预报分析技术以及统计后处理技术也同样被广泛使用与道路模式中。道路预报技术道路数据库：天空和太阳视角因子局地监控测量数值天气预报道路条件预报典型道路气象预报技术路线最好的道路预报是每一步都最优化，尤其数值模式结果是关键。高分辨率模式结果能够提高较好的模式数据。结合不同的技术：道路局地数据及道路数据库的建立、地形降维、基于外部变量预报温度（风，云覆盖）、基于模式温度廓线估计该点温度、模式温度与兴趣点环境高度的关系、山谷参数化处理、遮挡以及天空视角处理输入要素：空气温度（MOS）云量露点温度（MOS）降水风速土壤温度道路类型道路表面温度和条件能量平衡方法道路预报技术英国道路结冰预报流程道路预报技术产品样本:常规道路概率预报道路气象服务产品产品样本-道路结冰概率预报道路气象服务产品以accu-weather、weatherbank等为代表的美国道路服务公司侧重于从天气分析角度来做道路气象服务；其基本的逻辑思路是将常规的天气预报要素显示在道路应用场景中。Accu-weather道路预报样本道路气象服务技术高分辨率数值天气预报常规天气预报结果分析道路监测数据分析道路基础数据分析道路预报模式GIS应用交通气象“云+端”发布技术交通气象大数据分析技术列表目录一．背景介绍二．交通气象服务介绍三．案例、技术介绍四．问题探讨问题讨论1.关注与常规预报的进一步加工2.数据的获取及使用问题3.国内市场需求情况4.开展的政策及风险情况欢迎各位专家领导批评指正！