如何讓智慧交通氣象服務(wù)守護(hù)公路交通行車安全？如何提升交通運(yùn)輸系統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急保障能力？交通氣象的“天有可測(cè)風(fēng)云”科技保障已成為現(xiàn)實(shí)。

云南交投設(shè)計(jì)院公司牽頭完成的“面向準(zhǔn)全天候通行的公路交通氣象精準(zhǔn)預(yù)警與智能防控裝備系統(tǒng)”項(xiàng)目，形成面向準(zhǔn)天候通行的公路交通氣象“感-判-管-防-用”技術(shù)及裝備體系，實(shí)現(xiàn)了交通氣象災(zāi)害精準(zhǔn)、智能、主動(dòng)和全方位提前防范，獲得2023年度云南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

項(xiàng)目研究整體框架

科技攻關(guān) 鞏固公路交通安全保障

我國(guó)惡劣天氣導(dǎo)致重特大事故占比達(dá)40%，大范圍交通阻斷達(dá)60%。過(guò)去，我國(guó)公路交通氣象服務(wù)的預(yù)報(bào)范圍和時(shí)間粒度大，無(wú)法滿足公路局地小氣候服務(wù)要求，尤其在氣象條件多變的云南山區(qū)公路。

如何攻克逐公里感知，短時(shí)精準(zhǔn)預(yù)警公路高影響天氣，主動(dòng)防控災(zāi)害天氣事故，成為亟待攻克的世界性難題。2012年，云南交投設(shè)計(jì)院公司牽頭組建陸地交通氣象災(zāi)害防治技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)、裝備集成的系統(tǒng)研究和大規(guī)模應(yīng)用，致力于通過(guò)科技創(chuàng)新提高交通運(yùn)輸系統(tǒng)的防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急保障能力，最大程度保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

“我們一直高度重視惡劣天氣交通預(yù)警處置的規(guī)范化和智能化。”云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司副總經(jīng)理、正高級(jí)工程師房銳介紹，依托實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展科技攻關(guān)，項(xiàng)目率先攻克了交通氣象全時(shí)全要素智能感知、高影響天氣多尺度精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、面向安全及效率的動(dòng)態(tài)安全管控等核心技術(shù)，研制成套的端邊云一體化智能防控裝備系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了重大公路氣象災(zāi)害高效防范和準(zhǔn)全天候通行。

房銳指導(dǎo)研發(fā)人員開(kāi)展高速公路準(zhǔn)全天候通行關(guān)鍵技術(shù)研發(fā) 

精準(zhǔn)預(yù)警 提升公路交通處置效率

高速公路有濃霧出沒(méi)，什么時(shí)候管控？?jī)鲇陮?dǎo)致路面結(jié)冰，什么時(shí)候封路？路面濃霧和局地“暗冰”成為長(zhǎng)期困擾交通氣象預(yù)報(bào)的難點(diǎn)問(wèn)題，早一分鐘發(fā)布相關(guān)預(yù)警信息，采取有效管控措施，就可能減少一起事故的發(fā)生。

為準(zhǔn)確把握惡劣天氣管控基礎(chǔ)條件，項(xiàng)目基于視頻圖像多特征融合的濃霧和路面狀態(tài)智能識(shí)別技術(shù)及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了公里級(jí)無(wú)縫監(jiān)測(cè)，并首次攻克空天地一體化濃霧短臨預(yù)警技術(shù)，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)未來(lái)2小時(shí)內(nèi)逐10分鐘濃霧過(guò)程預(yù)測(cè)，應(yīng)用準(zhǔn)確率達(dá)90%，攻克了濃霧難以預(yù)測(cè)的難題。

同樣，在解決低溫結(jié)冰預(yù)測(cè)不準(zhǔn)的難題上，亦是如此。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)融合熱力學(xué)理論和深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了每20米、10分鐘-6小時(shí)的多尺度低溫結(jié)冰預(yù)測(cè)，準(zhǔn)確率超過(guò)90%，降雨水膜厚度從單點(diǎn)檢測(cè)提升整個(gè)面域。并研制了主動(dòng)式路面凝冰預(yù)警及智能化處置系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)警及處置一體化，單次除冰液撒布量節(jié)省了25-35%，延緩路面結(jié)冰時(shí)長(zhǎng)1-2h，有效提升了公路交通的處置效率。

高速公路交通氣象智能監(jiān)測(cè)預(yù)警與主動(dòng)防控裝備系統(tǒng) 

智能防控 撐起公路安全“保護(hù)傘”

面向準(zhǔn)全天候通行的公路交通氣象精準(zhǔn)預(yù)警與智能防控裝備系統(tǒng)不僅做到實(shí)時(shí)預(yù)警，還在更多場(chǎng)景應(yīng)用，不斷減少公路因惡劣天氣封閉次數(shù)、降低應(yīng)用路段同類事故率。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員介紹，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的面向交通安全和效率的惡劣天氣下動(dòng)態(tài)交通安全管控與智能決策關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了惡劣天氣全過(guò)程交通組織、在途出行服務(wù)與養(yǎng)護(hù)決策支持技術(shù)，形成了高速運(yùn)營(yíng)管養(yǎng)、交警和路政單位的一路三方協(xié)同管控主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)則，減少因惡劣天氣封閉次數(shù)25%。

此外，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還發(fā)明了面向準(zhǔn)全天候通行“端-邊-云”一體化公路行車安全智能防控成套裝備系統(tǒng)，首創(chuàng)的路側(cè)級(jí)和車道級(jí)低能見(jiàn)度公路行車安全智能誘導(dǎo)與防撞預(yù)警系統(tǒng)裝備，具有道路輪廓強(qiáng)化、行車引導(dǎo)、智能追尾預(yù)警、二次事故防控等功能，填補(bǔ)了國(guó)際技術(shù)裝備空白，形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用路段同類事故降低最高達(dá)70%，智慧交通氣象服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了短臨預(yù)警從0到1的突破。

項(xiàng)目推廣應(yīng)用情況 

成果應(yīng)用 建立公路交通氣象災(zāi)害防治體系

“科研一定是科技加市場(chǎng)，企業(yè)做科研要更深更實(shí)，能夠跟一線相結(jié)合。”云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司交通災(zāi)害防治技術(shù)研究分院副院長(zhǎng)楊文臣接受記者采訪時(shí)說(shuō)，目前，項(xiàng)目成果推廣應(yīng)用到云南、江蘇、北京、重慶等全國(guó)25個(gè)省份的200多條公路，累計(jì)應(yīng)用里程超1萬(wàn)公里，通過(guò)成果轉(zhuǎn)化，孵化7家企業(yè)，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

項(xiàng)目成果還支撐了交通部、公安部和中國(guó)氣象局的三部委2個(gè)行業(yè)指導(dǎo)文件的印發(fā)，8個(gè)國(guó)家和省部級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，培養(yǎng)了國(guó)家省部級(jí)人才15人，納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3部、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8 部，獲得專利32 項(xiàng)，研制機(jī)構(gòu)認(rèn)證的產(chǎn)品15項(xiàng)。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，未來(lái)將持續(xù)提升惡劣天氣交通預(yù)警處置的規(guī)范化、智能化水平，面向智能車路協(xié)同和自動(dòng)駕駛新技術(shù)，推動(dòng)惡劣天氣智能防控產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新，為推動(dòng)我國(guó)公路交通氣象災(zāi)害防治技術(shù)進(jìn)入國(guó)際領(lǐng)先行列作出更大貢獻(xiàn)。