近年来,公路里程快速增长,交通安全风险交织叠加,特别是浓雾、雨雪冰冻等恶劣天气对公路交通安全和通行效率影响极大,对人民生命财产安全造成威胁。据统计,近五年高速公路发生在雨、雪、雾、大风等恶劣天气下的交通事故占比为20%,高速公路及干线公路阻断原因中恶劣天气占比接近四成。
如何预防恶劣天气给老百姓交通出行带来的不利影响,成为了公安交管部门和气象部门共同面对的难题。2020年公安部与中国气象局联合开展恶劣天气交通预警处置试点工作。
江苏交通网络发达,公路密度全国居首,总里程15.8万公里,其中高速公路4925公里,平均每天有166.34万辆汽车从高速公路驶出。正因此,江苏的交通气象服务自1998年起步,现已建成全省路网交通气象监测网,依托中国气象局交通气象重点开放实验室,为交通气象研究型业务发展提供技术支撑。
作为试点省份之一,江苏率先在徐州开展工作,针对浓雾、雨雪冰冻等恶劣天气高影响隐患路段,气象、公安两部门深度合作,探索建立恶劣天气交通预警处置全业务流程,形成监测、预警、管控、发布、处置、反馈、评估工作闭环,逐步实现恶劣天气交通预警处置的制度化、规范化、自动化和智能化,打造可供全国学习借鉴的范例样板。
磨刀砍柴——全面协调,开展恶劣天气交通预警处置各项工作
2020年9月28日,公安部办公厅和中国气象局办公室共同下发《恶劣天气交通预警处置试点工作方案》(以下简称《试点方案》),为试点工作指明了方向。
彼时,江苏省气象部门正着眼于试点的前期工作,由省气象局减灾处牵头与公安部道路交通安全研究中心在南京深度对接,协商数据对接和传输方式以及相关信息在交警平台上的展示方式。该处刘文菁处长告诉记者,通过深入细致的沟通,双方最终确定了数据对接的格式和传输方式以及信息的交互方式,打通了部门合作的最初壁垒,实现了信息互通和共享。
《试点方案》下发后,气象和交管部门联合选派业务骨干,组建试点工作团队。工作团队多次前往徐州实地勘察,调研恶劣天气管控基础条件和交警对于气象服务的基本需求,结合徐州交警实际工作情况和任务要求,选取车流量大、地理位置复杂、雨雾冰雪多发、监控设施较完备的连徐高速路段为恶劣天气管控试点路段。
2020年12月,在前期充分准备的基础上,恶劣天气交通预警处置试点工作正式进入业务运行阶段。
交通气象预报员24小时不间断跟踪值守,第一时间发布各类预警临近预报,徐州交警根据“恶劣天气交通预警信息采集与发布系统”中的气象预警信息,与现场恶劣天气实况,采取多项管制措施,并通过百度地图将管制消息推送给用户。
江苏省气象服务中心交通气象业务负责人黄亮表示,我们的预报预警信息能迅速被执勤交警获取,同时也能及时收到交警反馈的路面天气信息,高速路面预报更加及时准确。徐州交警方面表示,在双方的大力支持下,试点路段的恶劣天气预警处置工作更加精准,路面交通也更加顺畅。
今年2月,江苏省气象局根据业务需求和实际情况,牵头编制了《恶劣天气交通预警处置试点江苏实施方案》。11月4日凌晨,徐州出现能见度小于500米、局地小于200米的浓雾,当日零时,江苏交通气象通过系统迅速发布《浓雾临近预报》和《浓雾短时预警》,徐州交警立即采取应急处置措施,区域限速的同时,引导正在通行的汽车进入服务区等待大雾散去,及时有效地确保夜间高速通行安全。
这样的案例,近一年的试点工作中比比皆是。江苏省气象和交管部门正是通过这一次次的实际案例,进一步检验了工作的成效,优化了流程,完善了方案。恶劣天气交通预警处置由以往遇重大天气过程的单一“封路”管理手段转变为针对性的“一路一策”精细化管控措施,明显提升了道路交通安全行车系数,取得了良好的经济和社会效益。
善事利器——科技攻关,关键技术保障恶劣天气交通预警处置
俗语说,工欲善其事必先利其器。气象是科技型的基础事业,气象科技在监测预报过程中,具有举足轻重的作用。
试点工作中,江苏省气象部门围绕实际需求,坚持科技创新,对图像识别、机器学习、大数据融合等先进技术在恶劣天气交通预警处置的适用进行持续攻关,形成了新一代智慧交通气象服务技术(智慧交通气象2.0)。
——基于机器学习的雾天图像智能识别技术
高速路面团雾监测是一个长期困扰着交通气象预报员的难点,为解决这一问题,江苏省气象服务中心借助高速公路密布的视频监控信息,通过深度学习构建昼夜雾识别模型,输出雾分类结果,成功实现团雾监测。
该技术依托江苏全省6000路视频监控,从中收集到不同类型、不同角度、不同能见度等级的568万张道路场景图像,建立海量训练样本集;并融合302套交通站能见度数据进行交叉验证,结合一线交管部门和气象预报人员不间断人工订正,不断优化网络结构,提高识别精度;在经典深度神经网络上改进算法,并在视频流源端处理,保证了毫秒级的识别效率,服务系统已覆盖全省,观测密度达到1km,实现无死角观测。
——基于热谱地图的连续路温反演技术
在冬季,高速公路的局地“暗冰”往往高度危害行车安全。为解决这一问题,江苏省气象科学研究所(交通气象重点开放实验室)利用热谱地图测量技术对江苏全路网高速进行基础路温普查,在国内首创20m精度的省级热谱图,让路面温度变化有迹可循。
该技术通过自主集成车载路况巡检系统,经采集汇总,通过时空订正手段,实现连续路温反演。再结合交通气象专用路面状况数值模式,还可以实现精细化的低温冰情监测预警。
通过这一技术的业务应用,江苏高速冬季行车安全又上了一层安全保险。
——基于车载设备的移动天气识别技术
气象观测站点不足和视频死角的问题,一直都是高速天气监测最大的痛点。为此,江苏省气象部门进一步研发了基于智能感知的移动天气识别技术,并将智能感知算法嵌入与厂商共同开发的移动观测设备中,实现道路天气智能观测,填补站点稀疏地区道路天气观测空白,让道路天气处处可知。
该设备是一款自主研发低成本、安装简便的移动观测设备,并且首创交互式交通气象移动观测服务模式,将基于车辆位置采集的天气信息经云服务技术处理加工,再通过移动观测设备分发预警信息,实现了交互式监测预警。
三大技术是江苏交通气象的核心技术。在此基础上,气象与交警部门联合研发了包含移动气象采集设备、测速抓拍设备、5G传输和显示控制终端的气象预警巡逻车,满足道路交通气象的综合观测和智能警示提醒功能的交通一体化智能警示杆,以及精细化交通气象数值预报产品。
沧海云帆——打造样板,建立恶劣天气交通预警处置业务全流程
试点工作全面推开,在江苏,气象、公安两部门协作联动,加大技术研发,有效提升了恶劣天气交通预警处置能力,形成了可供全国学习借鉴的恶劣天气交通预警处置“江苏方案”和“徐州样板”。
恶劣天气交通预警处置是一项关乎人命群众生命安全的业务工作,必须经历反复演练和实战,确保试点工作的可行性和成功效率。在近一年的试点服务实践中,江苏省气象部门和交管部门联合建立了《道路结冰高影响路段排查》《高速公路雾天视频图像能见度等级识别技术规范》等一系列业务标准和一套科学规范的工作流程。
也正是由于试点工作效果显著,产生了良好的示范效应,今年10月,公安部交管局决定在徐州开展全国恶劣天气交通预警处置大比武,此外全国各省市公安交管部门分管负责人和指挥中心主任120余人到江苏省气象局现场实地调研观摩,进一步推动了恶劣天气交通预警处置工作向全国范围推广应用。
恶劣天气交通预警处置工作意义重大,直接关系到人民生命财产安全和道路交通安全,江苏气象与江苏交管部门共同建立恶劣天气交通预警处置全业务流程,形成监测、预警、管控、发布、处置、反馈、评估等管理工作闭环,实现恶劣天气交通预警处置的制度化、规范化、自动化和智能化,形成了可供全国学习借鉴的恶劣天气交通预警处置“江苏方案”和“徐州样板”,充分发挥了气象减灾防灾第一道防线的作用,也体现了两部门的责任担当。
下一步,江苏省气象部门将积极践行“以人民为中心”的发展思想,继续开展核心技术的研发,开展试点工作实际应用效果评价研究,开展相关技术标准的制定,推动气象、交管、交通数据互通互联,开展多部门联动的恶劣天气交通管控。
通讯员 孙啸 记者 张宣