智慧交通氣象2.0 構(gòu)建智慧交通交互式服務網(wǎng)絡發(fā)布時間:2020-06-03

  5月17日凌晨兩點左右,江蘇省氣象局交通氣象預報人員利用“智慧交通氣象2.0”大霧圖像識別監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),在京滬高速淮安段附近出現(xiàn)濃霧天氣,隨后濃霧范圍不斷擴大,影響范圍從淮安段一直到揚州段。高速交警根據(jù)預警信息采取道路封閉的管制措施,直到7點大霧消散才逐漸取消管制。
  類似的過程還有很多。進入5月,復雜天氣對交通的影響加大,其中,京滬高速江蘇境內(nèi)就監(jiān)測到5次濃霧過程,尤其是5月3日過程影響最大,導致部分路段封閉。
  創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展,加強交通氣象服務技術(shù)創(chuàng)新,以“智慧交通氣象2.0”為代表的交通氣象成為江蘇氣象部門的新技術(shù)代表。在江蘇氣象部門,不僅有專業(yè)的交通氣象服務科研團隊,而且還擁有全國唯一的國家級交通氣象重點開放實驗室,將服務與科研深度融合,在深厚的技術(shù)積累基礎(chǔ)上推陳出新,各種智能化、分災種、精細化的預報預警模式不斷涌現(xiàn)。
  “智慧交通氣象2.0”是交通氣象新一代技術(shù)總稱,它不僅解決了多年以來困擾交通氣象的道路暗冰、團霧監(jiān)測、少站點道路天氣觀測等難點問題,還融合了社會化大數(shù)據(jù),構(gòu)建了車、路、人之間交互式服務網(wǎng)絡,具有劃時代的意義。


  基于熱譜地圖的連續(xù)路溫反演技術(shù)
  為解決冬季局地“暗冰”問題,技術(shù)團隊利用熱譜地圖測量技術(shù)對江蘇全路網(wǎng)高速公路進行基礎(chǔ)路溫普查,在國內(nèi)首創(chuàng)20米精度的省級熱譜圖,讓路面溫度變化有跡可循。
  連續(xù)路溫反演技術(shù)通過自主集成車載路況巡檢系統(tǒng),經(jīng)采集匯總,通過時空訂正手段,實現(xiàn)連續(xù)路溫實況反演;結(jié)合交通氣象專用路面狀況數(shù)值模式,還可實現(xiàn)精細化的低溫冰情監(jiān)測預警。該項技術(shù)成果可為道路養(yǎng)護作業(yè)、冬季融雪除冰以及布站選址等工作提供科學依據(jù)。目前,其關(guān)鍵技術(shù)已在山東、河南、貴州等多地高速公路推廣應用。

 

  基于深度學習的霧圖像識別技術(shù)
  為解決團霧監(jiān)測問題,技術(shù)團隊借助視頻信息,通過深度學習構(gòu)建晝夜霧識別模型,輸出霧分級結(jié)果,經(jīng)過多種訂正方法,不斷提高識別精度。
  霧圖像識別技術(shù)率先實現(xiàn)了可業(yè)務化運行的團霧監(jiān)測。為保證業(yè)務化系統(tǒng)的可靠性,江蘇氣象部門依托高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng),從中收集了不同類型、不同角度、不同能見度等級的568萬張道路場景圖像,建立了海量訓練樣本集;融合302套交通站能見度數(shù)據(jù)進行交叉驗證,結(jié)合交管部門和氣象預報人員不間斷人工訂正,不斷優(yōu)化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),提高識別精度。技術(shù)人員還改進算法,并在視頻流源端處理,保證了毫秒級的識別效率。
  目前,交通氣象觀測系統(tǒng)已覆蓋全省,觀測密度達到1千米,實現(xiàn)無死角觀測。
  “智慧交通氣象2.0”在京滬高速江蘇段業(yè)務化試點運行期間,共監(jiān)測到霧過程51次。其中,團霧過程12次,無一缺測漏測。在保障2019年國慶交通安全中,“智慧交通氣象2.0”共監(jiān)測預警濃霧過程5次,平均預警時間比以往提前15分鐘,還捕捉到一次范圍為2千米的團霧過程。

 

  基于車載設備的移動天氣識別技術(shù)

  在霧圖像識別技術(shù)取得成功后,為解決少站點地區(qū)道路天氣觀測不足的問題,“智慧交通氣象2.0”技術(shù)團隊進一步研發(fā)了基于圖像識別的移動天氣識別技術(shù),通過自主研發(fā)的移動觀測設備,填補站點稀疏地區(qū)道路天氣觀測空白。
  移動觀測設備是一款自主研發(fā)的低成本、安裝簡便的設備,技術(shù)人員還首創(chuàng)交互式交通氣象移動觀測服務模式,將基于車輛位置采集的天氣信息經(jīng)云服務技術(shù)處理加工,再通過移動觀測設備分發(fā)預警信息,實現(xiàn)了交互式監(jiān)測預警。
  “智慧交通氣象2.0”的推出使氣象與交通的融合更加緊密,也使氣象對交通的服務更加智能、精準和有效。
  未來,江蘇智慧交通氣象將在助力長江三角洲區(qū)域一體化氣象保障建設中發(fā)揮重要作用,預計每百公里可節(jié)省建站費用90萬元,將有效解決交通氣象區(qū)域發(fā)展不平衡、不協(xié)調(diào)等問題,實現(xiàn)交通氣象全國一體化建設,還將服務于“一帶一路”建設。

 

來源:中國氣象報