遼寧省高速公路大霧監測預警系統建設與研究

[摘 要]：近年來，隨著我省經濟的不斷發展，公路運輸業發展十分迅猛，已經發展成為空運、鐵路、公路和航運互相補充且互相競爭的局面。高速公路運輸因其快捷、高效的特點，所占比重日益加大，每年有大量的人員和貨物通過高速公路運輸，在交通運輸業中占有舉足輕重的地位。為了保障人民出行暢通、安全、便利，建設高速公路大霧預警系統迫在眉睫。

[關鍵詞]：交通 高速公路 大霧預警

1、引言

遼寧省從1984年開始建設成“神州第一路”--沈大高速公路起，到2007年年底，遼寧省高速公路總里程已達1975公里，到2013年將形成三環七射五聯六通道的開放式網絡格局，總里程在5000公里左右，實現了縣縣通高速。

2、大霧對高速公路的影響

大霧對公路運輸業具有重大影響，特別是對速度快、車流量大的高速公路影響更大，已成為日益受到關注的問題。大霧對高速路的影響主要是因能見度降低，造成高速公路不暢、關閉，特別是容易發生重大或惡性交通事故，給公眾的工作、出行帶來困難和不便，甚至造成重大經濟損失并危及人民生命安全，對社會經濟發展影響巨大。【1】

3、高速公路大霧氣象服務需求分析

遼寧省屬溫帶大陸性氣候，因地形、地勢等影響，大霧災害頻繁發生，已成為影響高速公路安全運營的主要災害性天氣之一。統計遼寧省59個氣象臺站近30年氣候資料可以看出，從遼寧省年平均霧日數空間分布，全省霧日分布地區差異明顯，普遍狀況是沿海地區和山谷洼地霧日多，沿海地區的黃海北部沿岸霧日較渤海北部沿岸偏多。

結合遼寧省高速公路地理分布、交通流量信息，京沈高速作為東北入京重要的高速通道，其緊臨渤海，并且穿過盤錦濕地，交通流量大—日均車流量達3萬臺左右，局地性大霧的生成對京沈高速公路交通安全影響嚴重。為此，京沈高速公路大霧氣象服務需求更為重要和急迫。

3.建設的主要內容

建設了包括高速公路沿線大霧監測系統、信息接收處理、氣象預警、產品制作發布等4個分系統。

3.1監測分系統建設

監測分系統建設是在高速公路沿線建設以監測大霧為主的自動氣象站，開展能見度觀測，自動氣象站數據采集器要具備可擴充功能，為今后建設與大霧發生、發展密切相關的濕度、風向、風速多要素氣象觀測站預留接口。

3.2建設原則

站點布局要在現有氣象站網建設的基礎上，按照既能滿足要求、又節約資金的原則進行布設。依據《高速公路能見度監測及濃霧的預警預報》（中華人民共和國氣象行業標準 QX/T 76-2007）進行布設，布設原則：濃霧偶發地區，監測站點的間距為20km-50km；季節性濃霧多發地區，監測站的間距為10km-15km；濃霧多發山區和水網地區，監測站的間距為3km-5km。儀器安裝及監測性能要求：能見度監測儀器儀離地高度為3m；高速公路能見度監測范圍為 10 m～5000m；能見度監測的允許誤差：能見度〈2000 m，允許誤差±10%，能見度≧2000 m，允許誤差±20%。

按照總體規劃逐步建設的原則，考慮與現有能見度觀測站結合，充分利用有限資金，大霧頻發及車流量較大高速公路地段進行布設。高速自動氣象觀測站布設盡量靠近高速公路沿線收費站口或者服務區內。保障自動站穩定供電、安全管理以及維護等。

3.3站點布設設計

依據以上原則，在沈山高速公路沿線建設26個能見度觀測自動氣象觀測站，利用高速公路部門在高速公路沿線和收費站設置的409個實景視頻監控系統，作為高速公路實景監測站。

3.4監測儀器選型及要求

根據目前全省已建能見度儀自動氣象觀測站情況，同時考慮后續維持，在征求中國氣象局有關職能司的意見后，綜合考慮確定能見度儀的具體型號。

4、監測信息傳輸及應用系統

本系統是聯系監測分系統和預警分系統的紐帶，通過收集監測信息，供分析預警和全省各級氣象部門調用。本系統建設主要為中心站建設、數據庫建設和專用線路建設3個部分。

4.1中心站建設

在擬建站點所屬行政區域的市氣象局建設自動氣象站數據收集處理中心，自動氣象站觀測數據通過GPRS傳輸到市級自動氣象站數據收集處理中心，利用現有的市—省地面4M數字寬帶網將信息上傳省級能見度自動氣象觀測信息中心站。

4.2數據庫建設

各監測站的實測信息，經預處理，通過通訊路由，將數據實時傳輸至信息監控中心，再由信息中心解碼，按照站點、時間、要素順序將各站的監測信息送入數據庫，供實時監測和預報分析應用。數據庫將實現實時資料處理、資料的上傳分發、數據查詢、數據備份、維護等功能。研發監測信息瀏覽系統，分兩種形式提供給預報員。一是進行micaps數據格式轉換，將收集的監測信息轉換成micaps數據格式，預報員可以通過micaps平臺進行調閱；二是建立監測資料網絡平臺，各種要素以網站方式提供給用戶，可對實時及歷史數據進行查詢，并生成相應的圖表。

4.3建設專用線路

通過與高速公路管理部門建立地面寬帶專線通信網絡，收集高速公路管理部門所屬站的監測信息、攝像點實景信息。

5、大霧預警分系統

在現有氣象業務系統的基礎上，利用大霧監測信息，建立高速公路大霧監測預警信息產品業務系統。

5.1大霧實況監測子系統

利用遼寧高速公路沿線嫩見度自動氣象觀測站的大霧監測信息，開發應用軟件，實時顯示高速公路沿線大霧實況。當某地觀測實況出現大霧天氣時，提供報警信息。

5.2預警產品制作子系統

應用高速公路沿線的大霧監測報警信息，研究建立高速公路大霧預警工作流程、業務流程。對于持續時間超過2小時的大霧進行預警，按照中國氣象局“氣象災害預警信號發布與傳播辦法” 及省氣象局相關規定發布精確到縣的大霧預警信號信息產品。

結語

目前，我省高速公路氣象站已經建成的站點有36個，覆蓋了沈山（G1）和沈大（G15）兩條省內主要高速公路的所有重點地域和大霧現象多發區。這些高速公路氣象站的建立為及時獲取道路氣象狀況，向社會發布及時、準確的高速公路交通氣象站實時監測信息，減少因惡劣天氣造成交通事故的數量，減輕霧天交通事故中人員和財產損失，創造了必要的觀測條件。

參考文獻：

[1]陳冬冬；吳宏偉；高速公路霧天事故成因及應急決策研究；《公路交通技術》2010年第3期。