智慧交通气象服务撑起公路安全“保护伞”

如何让智慧交通气象服务守护公路交通行车安全？如何提升交通运输系统防灾减灾和应急保障能力？交通气象的“天有可测风云”科技保障已成为现实。

云南交投设计院公司牵头完成的“面向准全天候通行的公路交通气象精准预警与智能防控装备系统”项目，形成面向准天候通行的公路交通气象“感-判-管-防-用”技术及装备体系，实现了交通气象灾害精准、智能、主动和全方位提前防范，获得2023年度云南省科学技术进步奖一等奖。

项目研究整体框架

科技攻关 巩固公路交通安全保障

我国恶劣天气导致重特大事故占比达40%，大范围交通阻断达60%。过去，我国公路交通气象服务的预报范围和时间粒度大，无法满足公路局地小气候服务要求，尤其在气象条件多变的云南山区公路。

如何攻克逐公里感知，短时精准预警公路高影响天气，主动防控灾害天气事故，成为亟待攻克的世界性难题。2012年，云南交投设计院公司牵头组建陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室，开展基础理论、核心技术、装备集成的系统研究和大规模应用，致力于通过科技创新提高交通运输系统的防灾减灾和应急保障能力，最大程度保障人民生命财产安全。

“我们一直高度重视恶劣天气交通预警处置的规范化和智能化。”云南省交通规划设计研究院股份有限公司副总经理、正高级工程师房锐介绍，依托实验室开展科技攻关，项目率先攻克了交通气象全时全要素智能感知、高影响天气多尺度精准预测、面向安全及效率的动态安全管控等核心技术，研制成套的端边云一体化智能防控装备系统，实现了重大公路气象灾害高效防范和准全天候通行。

房锐指导研发人员开展高速公路准全天候通行关键技术研发 

精准预警 提升公路交通处置效率

高速公路有浓雾出没，什么时候管控？冻雨导致路面结冰，什么时候封路？路面浓雾和局地“暗冰”成为长期困扰交通气象预报的难点问题，早一分钟发布相关预警信息，采取有效管控措施，就可能减少一起事故的发生。

为准确把握恶劣天气管控基础条件，项目基于视频图像多特征融合的浓雾和路面状态智能识别技术及系统，实现了公里级无缝监测，并首次攻克空天地一体化浓雾短临预警技术，实现站点未来2小时内逐10分钟浓雾过程预测，应用准确率达90%，攻克了浓雾难以预测的难题。

同样，在解决低温结冰预测不准的难题上，亦是如此。项目团队融合热力学理论和深度学习，实现了每20米、10分钟-6小时的多尺度低温结冰预测，准确率超过90%，降雨水膜厚度从单点检测提升整个面域。并研制了主动式路面凝冰预警及智能化处置系统，实现了预警及处置一体化，单次除冰液撒布量节省了25-35%，延缓路面结冰时长1-2h，有效提升了公路交通的处置效率。

高速公路交通气象智能监测预警与主动防控装备系统 

智能防控 撑起公路安全“保护伞”

面向准全天候通行的公路交通气象精准预警与智能防控装备系统不仅做到实时预警，还在更多场景应用，不断减少公路因恶劣天气封闭次数、降低应用路段同类事故率。

项目团队成员介绍，团队自主研发的面向交通安全和效率的恶劣天气下动态交通安全管控与智能决策关键技术，构建了恶劣天气全过程交通组织、在途出行服务与养护决策支持技术，形成了高速运营管养、交警和路政单位的一路三方协同管控主要技术标准及规则，减少因恶劣天气封闭次数25%。

此外，项目团队还发明了面向准全天候通行“端-边-云”一体化公路行车安全智能防控成套装备系统，首创的路侧级和车道级低能见度公路行车安全智能诱导与防撞预警系统装备，具有道路轮廓强化、行车引导、智能追尾预警、二次事故防控等功能，填补了国际技术装备空白，形成行业标准，应用路段同类事故降低最高达70%，智慧交通气象服务系统实现了短临预警从0到1的突破。

项目推广应用情况 

成果应用 建立公路交通气象灾害防治体系

“科研一定是科技加市场，企业做科研要更深更实，能够跟一线相结合。”云南省交通规划设计研究院股份有限公司交通灾害防治技术研究分院副院长杨文臣接受记者采访时说，目前，项目成果推广应用到云南、江苏、北京、重庆等全国25个省份的200多条公路，累计应用里程超1万公里，通过成果转化，孵化7家企业，产生显著的经济社会效益。

项目成果还支撑了交通部、公安部和中国气象局的三部委2个行业指导文件的印发，8个国家和省部级创新平台建设，培养了国家省部级人才15人，纳入国家标准3部、行业标准8 部，获得专利32 项，研制机构认证的产品15项。

项目团队相关负责人表示，未来将持续提升恶劣天气交通预警处置的规范化、智能化水平，面向智能车路协同和自动驾驶新技术，推动恶劣天气智能防控产业的技术革新，为推动我国公路交通气象灾害防治技术进入国际领先行列作出更大贡献。