5月17日凌晨兩點(diǎn)左右,江蘇省氣象局交通氣象預(yù)報(bào)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(kuò)大,影響范圍從淮安段一直到揚(yáng)州段。高速交警根據(jù)預(yù)警信息采取道路封閉的管制措施,直到7點(diǎn)大霧消散才逐漸取消管制。
類似的過程還有很多。進(jìn)入5月,復(fù)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(dǎo)致部分路段封閉。
創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展,加強(qiáng)交通氣象服務(wù)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(wù)科研團(tuán)隊(duì),而且還擁有全國唯一的國家級交通氣象重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,將服務(wù)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(zāi)種、精細(xì)化的預(yù)報(bào)預(yù)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(tuán)霧監(jiān)測、少站點(diǎn)道路天氣觀測等難點(diǎn)問題,還融合了社會(huì)化大數(shù)據(jù),構(gòu)建了車、路、人之間交互式服務(wù)網(wǎng)絡(luò),具有劃時(shí)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(tuán)隊(duì)利用熱譜地圖測量技術(shù)對江蘇全路網(wǎng)高速公路進(jìn)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(shí)空訂正手段,實(shí)現(xiàn)連續(xù)路溫實(shí)況反演;結(jié)合交通氣象專用路面狀況數(shù)值模式,還可實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的低溫冰情監(jiān)測預(yù)警。該項(xiàng)技術(shù)成果可為道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、冬季融雪除冰以及布站選址等工作提供科學(xué)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(yīng)用。
基于深度學(xué)習(xí)的霧圖像識別技術(shù)
為解決團(tuán)霧監(jiān)測問題,技術(shù)團(tuán)隊(duì)借助視頻信息,通過深度學(xué)習(xí)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(shí)現(xiàn)了可業(yè)務(wù)化運(yùn)行的團(tuán)霧監(jiān)測。為保證業(yè)務(wù)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(xùn)練樣本集;融合302套交通站能見度數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗(yàn)證,結(jié)合交管部門和氣象預(yù)報(bào)人員不間斷人工訂正,不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高識別精度。技術(shù)人員還改進(jìn)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(dá)到1千米,實(shí)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(wù)化試點(diǎn)運(yùn)行期間,共監(jiān)測到霧過程51次。其中,團(tuán)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(yù)警濃霧過程5次,平均預(yù)警時(shí)間比以往提前15分鐘,還捕捉到一次范圍為2千米的團(tuán)霧過程。
基于車載設(shè)備的移動(dòng)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(diǎn)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(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研發(fā)了基于圖像識別的移動(dòng)天氣識別技術(shù),通過自主研發(fā)的移動(dòng)觀測設(shè)備,填補(bǔ)站點(diǎn)稀疏地區(qū)道路天氣觀測空白。
移動(dòng)觀測設(shè)備是一款自主研發(fā)的低成本、安裝簡便的設(shè)備,技術(shù)人員還首創(chuàng)交互式交通氣象移動(dòng)觀測服務(wù)模式,將基于車輛位置采集的天氣信息經(jīng)云服務(wù)技術(shù)處理加工,再通過移動(dòng)觀測設(shè)備分發(fā)預(yù)警信息,實(shí)現(xiàn)了交互式監(jiān)測預(yù)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(wù)更加智能、精準(zhǔn)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(shè)中發(fā)揮重要作用,預(yù)計(jì)每百公里可節(jié)省建站費(fèi)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(shí)現(xiàn)交通氣象全國一體化建設(shè),還將服務(wù)于“一帶一路”建設(shè)。
來源:中國氣象報(bào)