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高速公路交通气象智能化监测预警系统研究高速公路交通气象智能化监测预警系统研究摘要：本文针对高速公路交通中的气象因素对行车安全的影响，开展了智能化监测预警系统的研究。
通过收集和分析大量的交通和气象数据，建立了一个基于人工智能技术的预测模型，并开发了一个具有实时监测和预警能力的智能化系统。
实验结果表明，该系统能够准确地预测并预警潜在的气象灾害，为高速公路交通提供重要的支持和保障。
一、引言高速公路是现代交通系统的重要组成部分，也是人们出行的重要选择。
然而，气象因素在高速公路交通中的影响不容忽视。
气象灾害，如大雾、冰雪等，经常导致意外事故的发生，给人们的生命财产安全带来威胁。
因此，建立一个可靠的智能化监测预警系统具有重要的意义。
二、研究方法本研究采用了大量的交通和气象数据进行分析和研究。
通过收集历史交通数据和气象监测数据，建立了一个基于人工智能技术的预测模型。
该模型可以在给定的交通和气象参数条件下，准确地预测潜在的气象灾害。
同时，为了使系统具有实时监测和预警能力，我们还开发了一个智能化的监测系统，该系统可以及时获取气象数据，并根据预测模型发出相应的预警信号。
三、系统实现为了建立智能化监测预警系统，我们首先需要收集和整理大量的交通和气象数据。
通过加工和分析这些数据，我们可以得到气象灾害发生的统计规律和特征。
然后，我们可以利用这些数据和特征建立一个预测模型。
在预测模型中，我们可以根据交通和气象参数来判断潜在的气象灾害发生的可能性。
最后，通过开发一个智能化的监测系统，我们可以实时采集气象数据，并根据预警模型实现灵敏的预警功能。
四、实验结果为了验证智能化监测预警系统的准确性和有效性，我们进行了一系列的实验。
实验结果表明，该系统能够根据交通和气象参数准确地预测潜在的气象灾害。
例如，在大雾天气下，系统可以提前发出预警信号，使驾驶员提前做好防护措施，降低交通事故的发生率。
通过与传统的气象监测手段相比较，我们发现智能化监测预警系统的准确率更高，反应速度更快。
气象条件对高速公路交通影响研究进展张运福;林毅;李倩;齐昕;宁仕涌【摘要】为了减小天气对高速交通产生的不利影响,降低恶劣天气下高速交通事故率,近年来在交通气象方面研究广泛开展.从天气影响高速公路的物理机制、高速交通中气象因子分析与预报、以及发展方向共三方面,对国内气象因子影响高速公路交通方面的研究进行综述.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2016(039)005【总页数】2页(P168-169)【关键词】高速公路;恶劣天气;交通事故【作者】张运福;林毅;李倩;齐昕;宁仕涌【作者单位】辽宁省气象服务中心,沈阳 110166;辽宁省气象服务中心,沈阳110166;沈阳区域气候中心,沈阳 110166;辽宁省气象服务中心,沈阳 110166;辽宁省气象服务中心,沈阳 110166【正文语种】中文【中图分类】U492由于高速公路运转同人民群众的生命财产安全息息相关，因此高速行车安全越来越受到重视。
发达国家的每百公里事故率约为普通公路的1/3，而在我国高速公路事故率及死亡率明显高于国外同等级公路。
据统计全国高速公路事故中,大雾、降雨、降雪天气下发生的事故占事故总数的39%，我国交通事故的高发与恶劣的天气条件密切相关。
如何利用高速公路气象预报服务为高速管理提供决策依据，从而减少因恶劣天气所引发的交通事故一直以来都是气象、交通等部门研究的重要领域。
本文尝试综合评述近年来天气影响交通安全研究进展，讨论利用天气预报预警高速安全的未来发展走向，以期对高速气象研究有所帮助。
1.1 雨雪天气对高速路面影响雨雪天气中路面湿滑是引起高速公路交通事故的主要原因，路面湿滑导致路面摩擦系数下降从而导致车辆行驶过程中稳定性降低、制动距离增加。
降雨后高速路面会由于积水出现水膜，水膜会显著降低车轮与路面间的附着系数，导致车辆容易打滑从而引发交通事故。
王一姝等发现日雨量达到10 mm上海地区的路面出现积水，路面附着系数降低，容易导致车辆侧滑和控制失灵。
高速公路交通气象监测系统的研究与应用田艳;张志强;张景涵;赵玉兰【摘要】本文对高速公路交通气象监测系统的历史和现状以及应用需求和设计原则进行了研究分析,介绍了一款国内高速公路交通气象监测系统,详细阐述了其设计特点与工作原理及其在交通管理和气象监测服务中应用的重要意义.【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2011(028)002【总页数】5页(P86-89,95)【关键词】高速公路；气象；监测系统【作者】田艳;张志强;张景涵;赵玉兰【作者单位】长春气象仪器研究所，长春 130012;中国联通长春市分公司，长春130032;上海交通大学密西根学院，上海 200240;长春气象仪器研究所，长春130012【正文语种】中文【中图分类】TH7650 引言近年来,我国高速公路建设的发展非常迅速,自1988年建成我国第一条高速公路以来,到2010年底,我国高速公路通车里程达到7.3万km。
根据《国家高速公路网规划》,我国正在全力以赴地加快国家高速公路网主骨架建设,到2020年,基本建成国家高速公路网,届时,中国高速公路通车总里程将达10万km。
新路网由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成,简称为“7918网”。
随着交通运输业的飞速发展,天气条件对交通运输的影响也越来越广泛,恶劣的天气条件给交通运输带来巨大的损失,甚至威胁人们的生命财产安全。
据统计,在冰雪路面、积水路面与正常干燥路面3种情况下,交通事故发生的概率之比为4.2∶1.6∶1[1],在寒冷地区这种现象甚至更为严重。
所以,及时准确的天气信息成为交通管制部门决策支持的关键组成部分。
高速公路交通气象监测系统由分布在高速公路沿线的若干个高速公路自动气象站联网组成,通过对天气变化、路面状况、空气环境进行实时监控,获取实时数据,并实时向外界发布天气、交通的变化信息,从而使交通管制部门及时作出相应决策,提高交通道路的安全指数,充分发挥交通道路效能。
CHINA FLIGHTS 中国航班163CHINA UNICOM联通中国对于现代高速公路而言，对外部气象条件有着非常高的敏感度。
因此，相关分析工作便显得非常重要，及时采取有效措施予以应对，能够有效避免事故产生[1]。
1气象灾害的类型1.1能见度低能见度低是造成事故出现的最常见因素。
根据相关统计得知，当出现雾天情况高速公路交通气象灾害及预报预警技术研究与分析刘新莹 裴育 郭俊娟 王润泽 王赟（长治市气象局）时，高速公路出现事故的概率将会超过平常几十倍。
由于该灾害往往会在某些单一区域中出现，突发性很强，很难预测，因此会给人一种防不胜防的感觉。
1.2积雪当进入到冬季时，温度持续下降，如果有积雪存在，且没有及时打扫，很容易造成路面结冰，影响正常交通，造成事故产生。
根据统计，基于冰雪情况造成的事故将会超出日常情况大约3到4倍。
究其原因主要是汽车在冰面上移动时，摩擦系数较小，导致汽车制动效果下降，稳定性无法达到规定要求。
1.3高温一般来说，山西省年内最高气温往往在7月到8月。
在高温情况下，汽车内部的气压较高，不但会导致摩擦系数降低，使得车速下降，而且很容易导致爆胎情况出现，导致事故产生。
不仅如此，若路面本身到达一定温度的时候，由于长时间受到碾压，很容易出现形变的情况，为事故的出现埋下了一定隐患。
摘要：高速公路属于现代化通道，对整个社会的影响非常大。
山西省属于我国西北的重要省份，对整个西北的总体经济贡献非常大。
为了确保交通条件良好，相关人员理应提高对于气象灾害预警的重视程度，及时采取有效措施进行应对。
本篇文章主要描述了主要气象灾害的类型，并对于开展交通气象监测预警的具体方法方面发表一些个人的观点和看法。
关键词：山西省；高速公路；交通气象服务；气象灾害；预警预报中国航班 CHINA FLIGHTS164CHINA UNICOM联通中国1.4大风对于山西地区来说，大风的年平均日数为8到50天，一般在4月最多。
当受到大风侵袭后，汽车很容易受到横向作用力，导致行车出现偏差。
高速公路交通气象监测系统分析摘要：本文从不同的角度阐述了各种气象问题对于高速公路的交通安全的影响，并分析了一种可靠的交通气象检测系统，同时，对此系统在具体的建设过程以及运行过程中的实际问题，提出了一系列的应对策略，以为有关人员的后续研究提供一定的参考价值。
关键词：高速公路；系统；交通气象；监测引言：伴随着社会经济条件的持续提升，我国高速路工程的整体建设规模也在持续扩大，并且，其车流量也在日渐增长。
基于此，一些不良天气条件的影响将会对高速公路交通情况产生较大的影响，甚至于，还可能引发一些重大的交通安全事故，继而危害人们的生命安全以及财产安全、不利于交通运输业的持续建设。
在现阶段，公路气象预报普遍交由交通部门及气象部门来联合公布，在许多地区，也已建立了专门的高速路交通气象监测及预警系统。
基于此，以为高速公路的持续稳定运行提供更为及时、准确以及专业的相关数据，继而减少交通事故的发生几率。
不过，各个地区的开展工作有一定的差异，因此也应当找到更具针对性的研制方法。
1、对高速公路的交通安全产生影响的气象因素分析对于自动气象站而言，其观测内容有：温湿度以及风速、风向、雨量及气压等。
但具体而言，其中可对实际交通产生实际影响的气象要素为沙尘暴以及雾霾天、强风、道路结冰及极端天气、降雪天及强阵雨等，为了能保障其交通运行的长期安全，一定要专门针对上述气象现象展开监测，唯有如此，才能切实提升公路交通的畅通性、并减少因气象原因而带来的交通安全事故。
1.1降雨天气在降雨天气条件下，出现交通安全事故的几率比较高，降雨程度的差异，将使得能见度、轮胎与路面的附着系数降低；基于各区域的每个季节下的降雨天气的差异能够看出，一般来说，汛期4-9个月正好是高速公路交通事故频出的时期，然后是冬季，而在春季以及秋季，事故发生率则大大下降。
值得一说的是，能见度将会伴随着降雨强度的加大而明显下降，并且，强降雨会使得车辆的刮雨器很难及时地将挡风玻璃上堆积的雨水清楚，并且会伴随着前车的行驶而生成水雾，继而对驾驶员的驾驶专注度、其对前方路段的实际观察、判断能力产生不利的影响，继而容易引发交通安全事故；而在初始的降雨阶段，雨水与路面上的油污及尘土等相互混杂下所生成的极具黏性的水液膜，将导致机动车的轮胎较容易打滑，并影响到高速路的交通安全；在行车时，若其行驶的路面较为潮湿，则此时的附着系数必然会在车速的加大的过程中明显减小；在降雨量愈来愈大时，路面就会在一段时间内出现积水状况，若车辆速度变得更快、甚至达到一定程度，那么，就会出现滑水状况，但与此同时，轮胎与路面二者间的附着力丧失了，若其附着系数趋近于0，那么刺客车辆的制动与转向性能等都会出问题，继而带来糟糕的状况、更有甚之引起较大的交通安全事故。
高速公路气象预报系统的研究与开发第一章：引言高速公路是现代化交通运输体系中重要的一环，其安全运行和效率对于社会经济的发展至关重要。
然而，气象变化常常会对高速公路的运行带来诸多安全隐患。
因此，建立高速公路气象预报系统，及时提供精准的气象信息，对于确保高速公路的安全、顺畅运行至关重要。
第二章：现有高速公路气象预报系统目前，国内高速公路气象预报系统的建设尚处于起步阶段，尤其在高速公路气象预报技术和数据质量保证方面还存在很大的提升空间。
目前，我国已经建设了基于人工观测和自动气象站观测的高速公路气象观测系统，为高速公路气象预报提供基础数据。
然而，由于气象观测设备的不断更新升级，传感器的不断增多，高速公路气象预报系统所需的数据量也在急剧增长。
同时，随着技术的不断提升，许多传统测量方式的数据已经不具备完全满足精准预报的需求，因此需要建立更加完善、更加科学、更加精准的高速公路气象预报系统。
第三章：高速公路气象预报系统的研究与开发1. 数据采集高速公路气象预报系统的核心是数据采集，包括气象观测站数据、雷达反演数据、卫星遥感数据等多种来源。
这些数据需要进行统一格式的转换、整合和存储，并建立自动化的质量控制、校正与完整性判定系统，以保证数据的可靠性和精确性。
2. 气象模型高速公路气象预报系统还需要建立高效准确的天气预报数值模型，以根据已有的气象观测数据，进行未来一段时间的天气预测。
其中，目前主要使用的是NCEP、ECMWF等全球通用模式，以及WRF、CMC等局地月次数值预报模式。
同时，为了进一步提升预报精度，还需要建立基于统计和机器学习算法的气象模型，如基于卷积神经网络的高速公路气象预报模型。
3. 预报结果可视化对于高速公路气象预报系统来说，数据的结果可视化对于用户的反馈和决策提供了显著的帮助。
因此，建立高效的结果可视化系统也是高速公路气象预报系统开发的重要环节。
4. 预警系统高速公路气象预报系统的最终目标是能够系统地、及时地提供天气预警信息，以保障高速公路行车安全。
第34卷第4期2016年8月干旱气象Journal of Arid MeteorologyVol．34No．4Aug ，2016康延臻，王式功，杨旭，等．高速公路交通气象监测预报服务研究进展［J ］．干旱气象，2016，34（4）：591－603，［KANG Yanzhen ，WANG Shig-ong ，YANG Xu ，et al．Progress of Traffic Meteorological Ｒesearches About Monitoring and Forecasting Services on Express Highways ［J ］．Journal of Arid Meteorology ，2016，34（4）：591－603］，DOI ：10．11755/j．issn．1006－7639（2016）－04－0591高速公路交通气象监测预报服务研究进展康延臻1，王式功1，2，杨旭1，李景鑫3，徐文君4，尚可政1（1．兰州大学大气科学学院，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃兰州730000；2．成都信息工程大学大气科学学院，高原大气与环境四川省重点实验室，四川成都610225；3．中国气象科学研究院，北京100081；4．中国人寿财产保险兰州分公司，甘肃兰州730000）摘要：高速公路交通运输是国民经济建设和民众出行的大动脉，它对气象条件具有高敏感性。
不利的天气条件易导致交通事故频发，造成财产损失和人员伤亡，已成为社会各界广泛关注的热点问题。
本文系统梳理了国内外高速公路交通气象监测预报服务研究进展，重点介绍高速公路交通气象监测预报研究发展历程，分析几类恶劣天气对交通运输安全的影响与机理，最后探讨了中国特色高速公路交通气象监测预报预警服务系统建设的内容、特点及趋势。
结果表明，以雾为主的低能见度、道路积雪和结冰、强降水等是影响高速公路安全运行的主要气象因素。
本研究旨在促进我国交通气象学科的发展，提升现代化高速公路交通气象监测预报预警服务水平，并为科学决策道路建设、防范和应对交通事故、保障财产和生命安全提供参考依据。
关键词：高速公路；交通气象；交通安全；监测预报；恶劣天气；预警服务文章编号：1006－7639（2016）－04－0591－13DOI ：10．11755/j．issn．1006－7639（2016）－04－0591中图分类号：P49文献标识码：A收稿日期：2016－01－14；改回日期：2016－03－31基金项目：国家基础科技条件平台建设“交通安全与健康出行气象保障服务专题”（rkpt －2015）、公益性行业（气象）科研专项（GYHY201306047）和兰州大学中央高校基本科研业务费（lzujbky －2013－m03）共同资助作者简介：康延臻（1992－），男，山东鄄城人，硕士研究生，主要从事现代天气预报技术研究．E －mail ：kangyz10@lzu．edu．cn 通讯作者：王式功（1955－），男，山东安丘人，教授，主要从事现代天气预报技术研究．E －mail ：wangsg@lzu．edu．cn 引言交通运输作为国民经济和社会发展的重要基础，在切实保障人民基本生产生活、有力支撑社会经济发展方面意义重大。
高速公路具有较一般公路快捷、高效的特点，是国家交通运输的大动脉，其发达程度是一个国家经济实力的重要标志。
现代高速公路运输体系所追求的目标是“高速、高效、安全和舒适”，但随着运输量的增加和极端天气事件的频繁出现，高速公路的安全运营受到严重影响。
大雾、降水、大风、沙尘暴、极端温度、雷电、积雪和道路结冰、以及由暴雨天气诱发的泥石流、塌方等地质灾害是影响安全行车的主要气象因素。
据统计，美国高速公路平均每年发生的600万起交通事故中约有170万是由恶劣天气引发的，造成约80万人受伤和7000人死亡［1］。
2001—2007年我国高速公路因不良天气条件引发的事故数和死亡人数呈逐年上升趋势，每年约有30%的高速公路交通事故与不良天气条件直接有关，不良天气条件下高速公路交通事故伤亡人数约占交通事故总伤亡人数的20%［2－3］。
近年来，全国平均每年高速公路交通事故死亡人数近12万人，其中约70%与气象原因有关。
如2013年1月31日，北京市冻雨和降雪天气形成的“地穿甲”现象，造成道路行人摔伤和车辆刮蹭、追尾等事故，半天内达2000余起，造成至少4人死亡；2015年12月8日，在山西太长高速公路太原方向王村桥路段，因大雾能见度极低，发生多起多车相撞道路交通事故，共涉及车辆33辆，造成6人死亡、4人受伤；交通运输部安全委员会发布的《交通运输安全生产事故报告（2013年）》显示，由于恶劣天气事故多发，2013年全国道路、水路运输以及交通运输工程建设领域共发生一次死亡3人及以上的安全生产事故280起（件），死亡失踪1336人。
另外，不良气象条件引起的机动车辆交通事故保险理赔案件也呈逐年增多趋势。
如2005年，北京地区的雹灾、福建地区“龙王”台风形成的大面积水灾，直接造成当地机动车辆损失几千万元；据山西省保监局不完全统计，2013年4月19日山西大部分地区受罕见暴雪影响，因暴雪灾害引起的路滑车辆碰撞的保险理赔案件2473起，理赔金额高达925．55万元。
高速公路交通安全与气象条件关系非常密切。
欧美等发达国家早已建成了四通八达的高速公路网络，因此极其重视道路交通安全对气象条件的需求，并投入大量的人力、物力、财力进行预报方法和服务手段的研究，取得了大量的研究成果［4］。
我国自1988年第一条高速公路沈大线建成通车以来，高速公路通车里程不断增长，截至2015年底，高速公路总通车里程已增至12．5373ˑ104km，机动车保有量达2．79亿辆，其中汽车1．72亿辆。
2016—2020年（十三五时期）是高速公路加快成网的关键时期，提出了高速公路建设的5个任务，从而使高速公路作为综合交通运输体系的重要组成部分发挥支撑和引领作用。
此外，根据《国家公路网规划（2013—2030年）》，到2030年将基本建成覆盖全国的高速公路网，其中国家高速公路共36条，达11．8万km。
我国社会经济快速发展，特别是物流等行业异军突起，使道路交通呈现出交通流量高位增长、交通工具日趋多元、群众出行需求日益旺盛新格局的同时，也造成了高速公路交通事故发生率大幅攀升。
高速公路交通事故的发生是人员、车辆、道路、天气等因素综合作用的结果，10mm以上降水（雨、雪）、冻雨（道路结冰）、雾（大雾、团雾）、扬沙、沙尘暴等恶劣天气现象是高速公路交通事故的重要诱因。
据湖北省公安厅高速公路警察总队统计［5］，高速公路40%的交通事故发生在阴天，38%的交通事故发生在雨天。
以汉宜高速为例，汛期（5—9月）是交通事故高发时期，冬季（12月—翌年2月）其次，春季（3—4月）及秋季（10—11月）事故发生较少，这与汛期不利气象条件的多发密切相关。
我国的高速公路建设发展迅速，在国民经济发展、国防建设和人民生活水平提高等方面都发挥着重要作用。
基于高速公路交通事故对气象条件高度敏感性这一事实，迫切需要加强高速公路气象监测预报预警服务系统的建设，而公路气象预报信息系统作为国家交通（公路）信息服务平台的7大系统之一，其重要性正在不断被社会认可和提升［6］。
高速公路气象监测预报预警服务系统首先为驾驶员、道路养护人员、应急救援人员和交通指挥管理部门提供及时准确的路况运行和气象信息，为政府部门科学决策提供依据，进而采取积极有效的措施改善道路交通条件和使用性能，以延长道路的使用寿命；其次在重大气象灾害发生时，高速公路管理部门可提前根据交通气象预报做出应急安排，以便预防或减轻灾害性天气造成的危害，确保高速公路安全畅通；再者，气象信息有助于在建或拟建高速公路的线路规划、工程建设及灾害防御科学决策，从源头上预防不利天气对高速公路安全运行造成危害。
据2011年交通运输部与中国气象局评估证明，交通气象服务对公路交通行业发展的贡献率超过1．09%。
实践证明，在危险天气来临前，准确及时的道路交通天气预报预警服务是保障交通安全的重要举措。
高速公路交通气象监测预报服务系统具有重要实用价值［7－8］。
虽然我国高速公路交通气象监测预报预警服务研究与应用得到进一步加强，但在现有高速公路气象监测技术条件下，对路面温度变化规律、不同降水类型（强度）形成的结冰过程、路面积水深度变化等物理变化的认识具有一定局限性，同时大部分地区高速公路气象监测预报预警服务系统的研究与开发尚待完善。
为满足我国现代化高速公路建设和发展需求，迫切需要建立一个立体化、网络化、信息化、智能化、高效安全的现代化高速公路交通气象监测预报预警服务系统。
本文试图在总结国内外高速公路交通气象监测预报研究进展的同时，重点分析了恶劣天气状况（大雾、低能见度、强降雨、降雪、大风、极端温度、冰雹、雷电等）对高速公路交通运输安全的影响及其机理，并探析高速公路交通气象监测预报预警服务系统建设的内容及特点；在分析我国交通气象监测预报服务发展趋势的基础上，提出有针对性的建议。
旨在为保障安全运行和减少人民生命财产损失、提高我国智能化高速公路建设提供科学依据。
1高速公路交通气象监测预报研究发展历程现代交通运输体系所追求的安全、快速、高效和经济适用，在很大程度上受到气象因素的影响和制约。
面对全球气候变暖引起的极端灾害性天气增多以及世界经济社会快速发展的新常态，有效保障恶劣天气条件下的交通安全，力求获取最大的经济效益和社会效益，提高应对交通气象灾害处理能力，是一项重要而紧迫的任务。
交通气象监测预报服务的好坏，直接影响到高速公路运输系统和设施的安全、效率及经济效益，具有增强运输安全和保障经济效295干旱气象34卷益的双重作用。
高速公路交通气象监测预报服务系统是道路交通气象的重要组成部分，普遍受到各国政府的高度重视。
随着道路交通气象科学研究的不断发展及国际合作的加强，1984年第一个国际性交通气象组织即欧洲交通气象委员会（Standing EuropeＲoad Weather Commission，SEＲWEC）在哥本哈根宣告成立，1992年更名为国际交通气象委员会（Standing InternationalＲoad Weather Commission，SIＲWEC），旨在进一步促进全球范围内公路交通气象领域的知识交流。
成员国主要集中在欧洲、北美，每2a举办一次全球公路气象大会，主要开展道路安全维护管理、气象学、环境保护等道路气象领域间的信息交流，致力于降低和减少气象条件对交通的不利影响。
合作研发的道路气象信息系统（Ｒoad Weather Information System，ＲWIS），已在30多个国家和地区使用，产生了显著的经济社会效益。
