张佳荣
(贵州交通信息与应急指挥中心 贵阳 550001)
摘要:贵州省地处山区高原,气候多变,高速公路上常见多雾凝冻天气,高速公路气象站的建设实现了对全省高速公路气象的信息监控,为交通气象防灾减灾能力、应对气候变化能力和生态文明建设气象保障能力的提升提供了坚实的观测基础,但维护管理上仍需要跟进,数据应用需挖掘。本文简要地介绍了贵州省高速公路气象站的建设,并针对维护管理中存在的问题提出了相应的意见建议。
关键字:高速公路;气象站;建设;维护管理
0 引言
随着贵州省高速公路网的日趋完善和交通量的增加,雪害、浓雾、连阴雨、冻雨、结冰、短时强降水等危及交通安全畅通的气象灾害,除了可形成直接危害外,还极易引发次生和衍生灾害。
建设稳定可靠的高速公路气象站网是交通气象安全保障的有效手段。许多发达国家早在20世纪80年代就进行了交通气象监测系统研究,建立了较为完备的高速公路交通气象监测系统。我国高速公路交通气象监测系统研究与应用工作起步较晚,近些年国内一些发达地区如江苏、京津塘、山东等地也陆续开展研究并建设了高速公路交通气象监测系统。
贵州省地貌以高原山地为主,地势高差悬殊,天气气候特点在垂直方向差异较大,立体气候明显,高速公路气象灾害主要呈现多发、频发、多变、连锁反应显著、时空分布离散等特点。贵州省高速公路气象站网建设起步较晚,经过近几年的快速发展,贵州省高速公路交通气象站网初步建成并投入使用,本文就其作了简要介绍,列出了高速公路气象站在实际维护管理中的一些问题并提出建议,以作参考。
1 贵州省高速公路气象站点布设与选址原则
1.1 站点分类
贵州省高速公路交通气象观测站主要包含局地站和普通站。
1.1.1 局地站
局地站的布设主要是为满足高速公路特殊路段的气象信息需求,重点监测频发、 威胁行车安全的恶劣天气条件和路面状况。
局地站的布设主要针对以下情况:(1)易形成水膜、结冰、积雪的路段;(2)大雾频发路段;(3)强降雨易诱发地质灾害的路段;(4)地势低洼可能受到水淹的路段;(5)处于风口的路段。
1.1.2 普通站
普通站的布设主要是为满足路线、路网层次的气象信息需求,起到加密和补充气象观测站网的作用,支持高速公路及其沿线天气状况的监测与预报,有利于提高天气预报的准确性和精细程度,特别是对于开展高速公路沿线的精细化预报具有重要意义。其布设应在公路沿线气象条件一致性较好的范围内,以降低局地(小范围)天气的影响以及来自于外部条件的非气象因素的影响。
1.2 站点布局与选址
目前贵州省高速公路气象站布设优先选取在恶劣气象条件频发且对路网通行和安全影响严重的路段,综合考虑高速公路沿线及周边区域的地形、地物、路权限界、交通流、影响局地小气候的因素等。此外,还应考虑供电方式、通信覆盖范围、公路景观协调、维护方便与防盗安全等,多因素权衡选址。
局地站一般按15~20km间距布设,普通站一般按20~40km间距布设。主要监测指标包括能见度、气温、路面温度、相对湿度、风速、风向、降水量、路面状况八个要素。
2 贵州省高速公路气象站网省级监控平台
2.1 信息架构
贵州省高速公路气象站网省级监控平台主要实现对全省高速公路交通气象监测数据的管理、信息交互等。系统采用集中式架构,部署于贵州交通信息与应急指挥中心,并可根据业务需求向交通行业各部门开放接口及应用。
全省高速公路各气象观测站点将采集到的数据直接上传至贵州交通信息与应急指挥中心,同时发送至各路段中心并逐级上传。贵州交通信息与应急指挥中心通过专用接口与贵州省气象局实现信息的共享与交互,贵州交通信息与应急指挥中心将实时采集的气象数据传至贵州省气象局,并接收来自省气象局发布的预警预报信息。各级管理中心接收并发布来自于交通信息与应急指挥中心的预警预报信息,也可根据来自于站点的实时数据直接发布公路沿线的气象状况。发布的途径主要包括公路沿线的情报板、显示屏、广播、传真等。整个系统中信息流如图1所示。
图1 系统信息流图
2.2 交通气象数据合作
为了加强气象数据的整合应用,深化与气象等部门的数据共享,拓展数据资源,提升路网运行管理能力,贵州省交通运输厅与贵州省气象局在2016年12月签订了“关于合作开展交通运输气象服务框架协议”。高速公路气象观测站接入省中心气象平台再接入省气象局,省气象局通过实时数据分析提供3x3公里网格化数据传输业务,并叠加到GIS信息系统进行显示;根据贵州不同道路交通气象灾害的天气形势、地理信息、交通流特征、交通线路特点等多种影响因子,建立主要高速公路大雾、暴雨、低温冰冻雨雪等公路交通气象灾害预警指标体系,提供高速公路气象预警预报服务;按照日报、周报、旬报、月报的分类方式,分析未来一段时间内全省天气形势、灾害性天气情况,以及对全省高速公路可能造成的影响,提出防御措施建议;针对春运、汛期、重大节假日等发布气象专题产品文档,为路网分析、研判和决策管理提供信息支持。
3 贵州省高速公路气象站网维护管理
3.1 存在问题
1)部分高速公路业主对气象观测站数据不重视,设备故障、损坏、缺少维护的情况下导致数据缺失多,准确性不高。
2)交通气象观测站点维修、维护保养缺乏专业技术人员,对于失效、损坏的气象站点不能及时维护或修复。如自动观测的能见度常出现波动幅度大,变化快;路面状况时有出错,在不可能的状态下出现“积雪”等路面状态。在应用中,没有一定的气象知识,很容易受到错误信息的干扰。交通气象服务工作中,通常需要凭经验对数据是否准确、可用进行判断。
3.2 意见及建议
1)高速公路业主单位应重视对高速公路气象站的维护管理,建立专项资金支持,并应加强对相关专业技术人员的培训。
2)维护人员每日通过平台监视气象站运行情况,谁值班谁负责,发现问题及时上报并解决。
3)定期到现场查看气象站设备、周边环境等,主要查看如电力线路、通信线路是否正常或有破损,各传感器是否有污垢、遮挡,雨量传感器下水孔是否被堵塞等情况。
4 结束语
贵州省高速公路气象站的建设实现了对高速公路气象数据的监测与采集,以GIS形式显示、查询及分级预警,但维护管理仍然存在着诸多问题,下一步应加强高速公路气象站点的联网监控和高速公路气象服务系统的建设,整合交通运输部门和气象部门的相关设施与资源,在实现站网联网监控管理与数据资料交互共享的基础上,进一步挖掘数据,逐步实现精细化的公路交通气象预报预警服务,为下一步智慧高速公路的发展奠定基础。
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