唐延婧 宋 丹 柳艷香 裴興云

1. 貴州省氣象服務(wù)中心，貴陽 550002

2. 中國氣象局公共服務(wù)中心，北京 100010

0 引 言

高速公路上的交通運輸是一對氣象高度敏感的行業(yè)，在很大程度上受氣象因素的制約而不能實現(xiàn)其快速、高效、安全的目標(biāo)。隨著國家經(jīng)濟(jì)與城市化的快速發(fā)展，由氣象條件引起的高速公路交通安全問題日益突出。統(tǒng)計表明，高速公路上因惡劣天氣造成的交通事故大約占總事故的1/4左右。交通部門和司乘人員都對出行天氣和路況信息越來越關(guān)注，這對交通氣象安全保障工作提出了更高的要求。

建設(shè)穩(wěn)定可靠的高速公路氣象災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)是交通氣象安全保障的有效手段。許多發(fā)達(dá)國家早在20世紀(jì) 80年代就進(jìn)行了高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)研究，建立了較為完備的高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)[1-2]。我國高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用工作起步較晚，近年來率先在國內(nèi)一些發(fā)達(dá)地區(qū)，如江蘇、安徽、山東、京津塘地區(qū)陸續(xù)開展?？偟膩碚f，國內(nèi)交通氣象監(jiān)測資料應(yīng)用大多處在基礎(chǔ)研究階段，應(yīng)用效果分析方面研究較少。李迅[3]等對高速公路氣象監(jiān)測站的應(yīng)用效果從宏觀上開展了研究分析，但具體到山區(qū)復(fù)雜氣象條件下的應(yīng)用效果尚缺乏認(rèn)識。

地處高原山區(qū)的貴州省，立體氣候明顯，道路形態(tài)復(fù)雜，是全國14個預(yù)防重特大道路交通事故的重點省份之一。霧和凝凍是貴州最為典型的高速公路高影響天氣，且有很強(qiáng)的局地性特征，有針對性的高速公路交通氣象監(jiān)測顯得尤為重要。貴州省的交通氣象監(jiān)測起步較晚，經(jīng)過2013-2014年的快速發(fā)展，貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)初步建成并投入使用，本文就其做了簡要介紹，并初步探討交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)在以貴州為代表的多霧多凝凍地區(qū)的應(yīng)用效果，以期對相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用和技術(shù)研究提供參考。

1 貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)簡介

1.1 系統(tǒng)概述

及時、準(zhǔn)確的交通氣象監(jiān)測信息，是交通管理部門、高速公路養(yǎng)護(hù)部門、司乘人員的關(guān)注焦點。交通氣象災(zāi)害信息的有效傳達(dá)和提前預(yù)警，是交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)需要達(dá)成的主要目標(biāo)。貴州高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)，旨在提供及時、準(zhǔn)確的路況和氣象信息，向交通管理部門及高速公路司乘人員提供決策和出行參考，從而保障高速公路運營安全。初步建成的貴州高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)，依托貴州高速公路交通氣象監(jiān)測網(wǎng)，實現(xiàn)了貴州各類交通相關(guān)的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)測和采集，以GIS形式顯示、查詢，并根據(jù)監(jiān)測要素對交通的影響程度作出實時分級報警，此外還實現(xiàn)了交通氣象預(yù)報信息的實時發(fā)布。交通氣象信息監(jiān)控和交通氣象預(yù)報是貴州高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)最為主要的兩個功能。

1.2 貴州高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成

貴州高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)由交通氣象監(jiān)測網(wǎng)、監(jiān)控管理中心、基于GIS的高速公路交通氣象服務(wù)網(wǎng)站構(gòu)成。

交通氣象監(jiān)測網(wǎng)實現(xiàn)對天氣變化、路面狀況、空氣環(huán)境的實時監(jiān)控，是貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)。貴州省的交通氣象監(jiān)測網(wǎng)以分布在主要高速公路沿線的52套交通氣象監(jiān)測站為主（見圖1）。交通氣象監(jiān)測站的數(shù)據(jù)監(jiān)控形式，布設(shè)選址，都從貴州高原山區(qū)多霧和凝凍災(zāi)害的特點出發(fā)，設(shè)定為對能見度、路面狀況等多個交通氣象要素進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，并在這兩種氣象災(zāi)害多發(fā)路段重點布設(shè)。此外，交通氣象監(jiān)測網(wǎng)還包括了高速公路沿線3公里以內(nèi)的300多個兩要素自動氣象站和貴州省境內(nèi)84個縣級以上多要素常規(guī)自動氣象觀測站，這些氣象站點監(jiān)測的氣象信息，為交通氣象監(jiān)測站提供了背景參考及必要補(bǔ)充。

圖1 貴州省交通氣象監(jiān)測站分布(2014)Fig.1 Distribution of traffic weather stations of Guizhou (2014)

監(jiān)控管理中心實現(xiàn)高速公路交通氣象監(jiān)測站的組網(wǎng)和監(jiān)控管理功能。貴州的高速公路交通氣象系統(tǒng)，主要通過GPRS/CDMA/3G等無線通信方式與監(jiān)控管理中心建立聯(lián)系：監(jiān)控管理中心實時采集監(jiān)控數(shù)據(jù)，傳輸?shù)铰?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)以便業(yè)務(wù)應(yīng)用；同時監(jiān)控各個交通氣象監(jiān)測站的運行情況。

基于GIS的高速公路交通氣象服務(wù)網(wǎng)，實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時顯示、查詢、分級報警功能，以及交通氣象信息的發(fā)布功能，是貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)功能實現(xiàn)的載體，是交通氣象服務(wù)的業(yè)務(wù)窗口。網(wǎng)站調(diào)取聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的交通氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，并融合了其他氣象站監(jiān)測的氣象信息；網(wǎng)站不僅提供某高速路段過去、當(dāng)前的天氣狀況這些最受關(guān)注的信息，還及時提供監(jiān)控要素的分級報警，以及交通氣象預(yù)報，這些產(chǎn)品更有利于交通管理部門和高速公路使用者做出決策和判斷。

1.3 貴州高速公路交通氣象系統(tǒng)的主要功能

貴州高速公路交通氣象信息監(jiān)控系統(tǒng)投入業(yè)務(wù)應(yīng)用中的主要功能為交通氣象信息監(jiān)控和交通氣象預(yù)報。

1.3.1 交通氣象信息監(jiān)控功能

貴州高速公路交通氣象信息監(jiān)控系統(tǒng)除具備顯示、查詢監(jiān)控數(shù)據(jù)的基本功能外，更重要的是交通氣象信息監(jiān)控功能。交通氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)都是量化的數(shù)值，非專業(yè)人士通常對各數(shù)值缺乏直觀的理解，無法做出判斷和決策，從而影響監(jiān)控數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果。因此，為直觀表示氣象災(zāi)害對高速公路運營的實際影響程度，系統(tǒng)對關(guān)鍵監(jiān)測信息進(jìn)行分級預(yù)警研究，制定了適用于多霧多凝凍的高原山區(qū)的交通氣象分級預(yù)警劃分標(biāo)準(zhǔn)。

分級預(yù)警劃分標(biāo)準(zhǔn)采取對監(jiān)測要素值進(jìn)行簡單的閾值判斷方法，以保證對連續(xù)傳輸數(shù)據(jù)的快速判斷。分級預(yù)警判斷包括了能見度（見表 1）、相對濕度、降雨量、路面溫度、氣溫、瞬時風(fēng)速這幾項監(jiān)測要素，直接反應(yīng)低能見度、暴雨、高溫、大風(fēng)這幾個氣象災(zāi)害的危害程度。其中能見度要素的連續(xù)監(jiān)測和分級預(yù)警，在貴州這樣的多霧多凝凍高原山區(qū)倍受關(guān)注。標(biāo)準(zhǔn)的劃分緊扣道路和天氣特點，以能見度分級預(yù)警劃分標(biāo)準(zhǔn)（表1）為例。在高速公路上，能見度500 m以上，對高速公路交通通行幾乎沒有影響；能見度小于200 m，交通部門就應(yīng)對車輛實行限速；貴州的高速公路穿行于山間，地形環(huán)境復(fù)雜，多橋梁、隧道、彎道等，高速路段能見度小于100 m，就有發(fā)生追尾事故的風(fēng)險。因此，當(dāng)能見度小于100 m，視為當(dāng)前路段發(fā)生了對交通嚴(yán)重影響的低能見度天氣，提示最高級別的“紅色”能見度預(yù)警。

表1 能見度分級預(yù)警劃分Tab.1 Visibility warning classification

實時傳輸、顯示的交通氣象監(jiān)測信息，通過分級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)判斷，在交通氣象服務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)頁以語音、文字、站點閃爍這些更符合用戶體驗的方式，提示相應(yīng)氣象災(zāi)害發(fā)生的位置、等級。通過分級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，使得交通氣象監(jiān)控信息從數(shù)字轉(zhuǎn)化為直觀的氣象災(zāi)害影響程度，提高了監(jiān)控信息傳達(dá)的有效性，為決策和服務(wù)提供了有力參考。

1.3.2 交通氣象預(yù)報

高速公路交通的高影響天氣在貴州地區(qū)主要有霧（低能見度）、凝凍、高溫、降雨、冰雹、大風(fēng)等，其中霧和凝凍對高速交通的影響最大并有明顯地域特點。了解未來高速公路上會有哪些高影響天氣，以及出現(xiàn)的時間地點，也是交通部門，司乘人員關(guān)注點之一。對這些天氣的預(yù)報預(yù)警，需要精細(xì)、客觀的預(yù)報方法作為支撐，是交通氣象服務(wù)的技術(shù)核心和研究難點。

貴州交通氣象預(yù)報早在交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)建成之前就已經(jīng)開始，但各種交通氣象預(yù)報產(chǎn)品都以常規(guī)大范圍氣象預(yù)報的技術(shù)和思路為基礎(chǔ)。在系統(tǒng)建成后，交通氣象預(yù)報在制作、展示上，都以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，增加了影響路段圖示的產(chǎn)品更為直觀。此外，還增加了能見度、風(fēng)、降水量等氣象要素的預(yù)報，以及交通氣象日報、交通氣象預(yù)警等產(chǎn)品，較之前更為豐富。預(yù)報技術(shù)上引入了EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報產(chǎn)品作為精細(xì)、客觀預(yù)報方法。此外，將地質(zhì)災(zāi)害、低能見度的預(yù)報模型集成到預(yù)報系統(tǒng)中，形成客觀可行的預(yù)報產(chǎn)品，邁出精細(xì)、客觀的交通氣象服務(wù)的第一步。

從貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能概述可看出，交通氣象監(jiān)測網(wǎng)采集的監(jiān)控數(shù)據(jù)是保障系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)，也是提高系統(tǒng)功能的關(guān)鍵，交通氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)的適用性直接決定了系統(tǒng)的應(yīng)用效果。下面詳細(xì)討論貴州高速公路交通氣象監(jiān)測網(wǎng)的適用性。

2 貴州高速公路交通氣象監(jiān)測網(wǎng)的適用性

貴州高速公路交通氣象監(jiān)測網(wǎng)的主要構(gòu)成——交通氣象監(jiān)測站。監(jiān)測站由各類氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集平臺、電源、通訊部件、風(fēng)桿及支架等部分組成，主要負(fù)責(zé)實時采集該站環(huán)境的能見度、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、雨量等氣象數(shù)據(jù)，以及路面狀況、路面溫度、路基溫度等路況信息。數(shù)據(jù)都為數(shù)值形式，其中路面狀況的數(shù)據(jù)最終解析為對應(yīng)的文字形式，如“潮濕、結(jié)冰”等等。觀測頻次都為 1 min，達(dá)到了連續(xù)監(jiān)測的要求。

交通氣象監(jiān)測站的主要功能就是采集數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)的代表性、準(zhǔn)確性及應(yīng)用價值挖掘等是檢驗儀器適用性最直接的指標(biāo)。在文獻(xiàn)[3]中提出了交通氣象監(jiān)測站的客觀適用性分析指標(biāo)體系，本文以此為參考，從以下兩方面對貴州高速公路交通氣象監(jiān)測網(wǎng)的適用性進(jìn)行考察。

2.1 交通氣象監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)

貴州交通氣象監(jiān)測站的站點分布，結(jié)合貴州的高原山區(qū)的天氣氣候特點進(jìn)行了分析和選擇。根據(jù)2014年進(jìn)行的貴州省交通行業(yè)氣象服務(wù)影響調(diào)查評估結(jié)果，貴州高原山區(qū)的高速公路高影響天氣主要為凝凍和低能見度，其中凝凍是貴州特有的高速公路高影響天氣，它對高海拔高速道路形態(tài)的影響較為明顯，貴州高海拔地區(qū)、橋梁、隧道口都是凝凍監(jiān)測的布設(shè)重點；低能見度天氣在貴州山區(qū)存在時空分布不均，多局地性小尺度低能見度天氣有難于撲捉的特點，需要在高速公路沿線進(jìn)行密集布設(shè)，連續(xù)監(jiān)測才能達(dá)到監(jiān)控目的。

從圖1可見，在貴州境內(nèi)的交通氣象站分布仍非常稀少，遠(yuǎn)不能夠達(dá)到密集布設(shè)的要求。由于建站規(guī)模的限制，貴州高速公路沿線的交通氣象站布設(shè)，在考慮高影響天氣易發(fā)點的同時，還考慮一定的監(jiān)測范圍，高速公路的使用效率，重點布設(shè)氣象災(zāi)害隱患點，以最大程度發(fā)揮交通氣象站的監(jiān)控效率。最先由氣象部門建設(shè)的12套交通氣象站，在布設(shè)時主要考慮了貴州凝凍和低能見度多發(fā)的地點，而沒有考慮高速公路的適用性，以至重點布設(shè)的梅花山地區(qū)并非重點行車路段，行經(jīng)車輛不多，安全保障效果和經(jīng)濟(jì)效益不高。之后與交通部門合作建設(shè)了40套交通氣象站，以前期高速公路氣象災(zāi)害風(fēng)險普查結(jié)果作為選址依據(jù)，在易霧和易凝凍路段重點布設(shè)，有很大部分交通氣象站布設(shè)在橋梁、隧道這些特殊路段上，覆蓋了省內(nèi)大部分主要高速路段。通過雙方合作，充分考慮災(zāi)害隱患點的交通站布設(shè)更加合理，利于在高速公路運營安全保障工作中發(fā)揮更大作用。

2.2 交通氣象監(jiān)測網(wǎng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量及應(yīng)用效果

與重點關(guān)注的高影響天氣，如凝凍、低能見度，相關(guān)聯(lián)的氣象要素主要為路面狀況、路面溫度、降水量、能見度、濕度這幾項。下面就路面狀況、路面溫度、能見度這幾項關(guān)鍵監(jiān)控數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用研究展開討論。

2.2.1 路面狀況

路面狀況，顯示路面干燥、潮濕、危險濕、積水、結(jié)冰等狀態(tài)，是唯一以文字形式顯示的監(jiān)測要素，也是高速公路路況信息最直觀的體現(xiàn)。因此，路面狀況的數(shù)據(jù)質(zhì)量，直接影響交通氣象站的適用性。但是，從貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)投入使用以來，發(fā)現(xiàn)有的交通氣象站監(jiān)測的路面狀況不準(zhǔn)確，如在無降雨的天氣出現(xiàn)“雪”等天氣現(xiàn)象。路面狀況由交通氣象站的路面狀況傳感器來監(jiān)測和傳輸。傳感器自身要用到路基溫度和水膜厚度等原始數(shù)據(jù)，間接計算路面狀況，對儀器的靈敏度、準(zhǔn)確性要求較高，且通過計算得到的間接值更易出錯。

研究表明，可運用狀態(tài)允許值檢查、狀態(tài)連續(xù)性檢查、內(nèi)部一致性檢查、氣象要素的空間一致性檢查、數(shù)據(jù)完整性檢查和人為識別的方法[5]，來檢驗和矯正路面狀況這項監(jiān)測要素。此外，影響路面狀況的氣象因子主要是降水和氣溫。在實際應(yīng)用中，對路面狀況通過結(jié)合路面溫度、降水等監(jiān)控數(shù)據(jù)，可以快速準(zhǔn)確的判斷路面狀況的正確與否。如路面狀況顯示“結(jié)冰”時，路面溫度>0℃，則可判斷路面狀況數(shù)據(jù)出錯。

貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)初步應(yīng)用表明，準(zhǔn)確的路面狀況為高速交通出行安全提供了有效信息，但受數(shù)據(jù)質(zhì)量不高的影響，其應(yīng)用效果還不能達(dá)到預(yù)期。

2.2.2 路面溫度

宋榕華....................................................................................................................................................................科萊恩大中華區(qū)可持續(xù)發(fā)展及管理事務(wù)總監(jiān)

路面溫度也是對路面狀況的反應(yīng)，貴州高速公路交通氣象系統(tǒng)投入使用之后，其數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠，工作人員可直觀判斷路面溫度對行車安全的影響。

路面溫度監(jiān)測為路面溫度與氣溫之間關(guān)系的認(rèn)識和研究提供了第一手資料。氣象觀測的氣溫為空氣溫度，道路上由于路面質(zhì)體不同，路面溫度普遍較氣溫偏高。晴天的白天的路面溫度可能與氣溫相差 20多°C（圖 2），冬季陰雨天氣溫與路溫的差別較小，但仍可看出差異。路面溫度與氣溫是不可相互替代的。

圖2 不同天空狀況、不同季節(jié)下交通氣象站監(jiān)測的氣溫與路溫Fig.2 Air and pavement temperatures monitored by the traffic weather stations in different weather conditions and seasons

路面溫度在實際應(yīng)用中大大提高了高速公路交通氣象系統(tǒng)的功效。在貴州高速公路交通氣象系統(tǒng)投入使用之前，以氣溫冰點來判斷路面結(jié)冰與否，會出現(xiàn)路面結(jié)冰范圍預(yù)報偏大、程度偏重的偏差；以氣象站的氣溫來判斷路面的高溫情況，則往往出現(xiàn)對高速路面高溫范圍、程度估計不足的情況。在貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)的初步運用中，以路面溫度來做路面結(jié)冰的狀態(tài)判別和預(yù)報，使道路結(jié)冰監(jiān)測和預(yù)報更切合實際；夏季晴熱天氣里，路面溫度更能直接反應(yīng)高速公路上高溫的實際狀況。

2.2.3 能見度

貴州山區(qū)多霧、雨霧等低能見度天氣，且受地形環(huán)境影響明顯，在秋、冬、春季都是頻繁發(fā)生的高速公路高影響天氣，且由于時空分布不均，監(jiān)測和預(yù)報都很困難。交通氣象站的高頻次能見度監(jiān)測顯得尤為重要。

從1分鐘頻次的交通站監(jiān)測能見度數(shù)據(jù)來看，其變化比較快，常有震蕩和突升突降的情況（圖 3）。在數(shù)據(jù)質(zhì)量考察中，發(fā)現(xiàn)能見度的震蕩和突變可能是由于傳感器受到干擾而出現(xiàn)的，但也可能是能見度迅速變化的真實反應(yīng)。如何區(qū)分這兩種情況，是能見度監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用中的最大困擾。

圖3 2013-5-17—2013-5-18的一次低能見度過程Fig.3 Low visibility processes form 2013-5-17 to 2013-5-18

因此，在交通氣象站能見度監(jiān)測數(shù)據(jù)解讀時最好結(jié)合天氣背景、相對濕度數(shù)據(jù)等來區(qū)分虛假信號和真實的低能見度天氣。霧引起的低能見度天氣，一般相對濕度在91%以上，雨霧引起的相對濕度在99%以上且有弱降水。而較大范圍的低能見度天氣，周圍交通氣象站、常規(guī)氣象站也有可能出現(xiàn)低能見度天氣，衛(wèi)星云圖上顯示有云（霧）區(qū)。但對單點局地的低能見度天氣出現(xiàn)的可能性判別，則需要結(jié)合天氣條件和能見度數(shù)據(jù)的連續(xù)變化情況來解讀。文獻(xiàn)[6]指出，“掌握低能見度天氣的背景、演變特征后，做好提前半小時左右的低能見度天氣臨近預(yù)警是可行的”。

3 貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)初步應(yīng)用中的問題及討論

3.1 交通氣象監(jiān)測網(wǎng)的應(yīng)用問題

（1）貴州交通氣象監(jiān)測站在布設(shè)密度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，一些新建路段甚至沒有交通氣象監(jiān)測站，未來仍需增加交通氣象監(jiān)測站建設(shè)。

（2）除上文提到的交通氣象監(jiān)測站傳感器受到干擾影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的情況外，還存在個別監(jiān)測站數(shù)據(jù)接收不正常，或儀器故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺測或錯誤的情況。因此，需要跟進(jìn)交通氣象監(jiān)測站的維護(hù)，以保障交通氣象監(jiān)測網(wǎng)穩(wěn)定運行。

（3）從對貴州高速公路交通氣象監(jiān)測網(wǎng)的適用性討論中，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用在實況監(jiān)測，開發(fā)初級產(chǎn)品和科研項目三個方面都有涉及，但不同類型的數(shù)據(jù)應(yīng)用效果和開發(fā)程度不同。如能見度數(shù)據(jù)的應(yīng)用在三個方面都有涉及，路面溫度通過分級預(yù)警劃分開發(fā)了初級產(chǎn)品，而路面狀況數(shù)據(jù)目前僅應(yīng)用在實況監(jiān)控方面。大部分監(jiān)測數(shù)據(jù)缺少深度挖掘，沒有針對交通用戶生成專業(yè)指導(dǎo)產(chǎn)品，監(jiān)測數(shù)據(jù)的價值沒有得到完全體現(xiàn)。通過針對性的深入研究，可挖掘更多數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值。

3.2 交通氣象信息監(jiān)控功能存在的問題

（1）提高交通氣象信息監(jiān)控功能，最先要保障監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。根據(jù)前文分析發(fā)展數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，糾正、排除錯誤數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，能夠提高交通氣象信息監(jiān)控的功能。

（2）分級預(yù)警劃分僅針對單個要素，對如凝凍等需要多個氣象要素來進(jìn)行綜合考察的氣象災(zāi)害，分級預(yù)警方法就不適用，使得貴州高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)在凝凍監(jiān)測上沒有發(fā)揮功效。未來根據(jù)凝凍天氣特點，設(shè)計綜合的分級預(yù)警方法是可行的。

3.3 交通氣象預(yù)報存在的問題

（1）交通氣象監(jiān)測資料準(zhǔn)確反映高速交通氣象狀況，監(jiān)測要素、頻次都非常適于用在高速公路高影響天氣的預(yù)報及研究。但在系統(tǒng)初步應(yīng)用中，監(jiān)測資料在高速公路高影響天氣的預(yù)報方面運用并不多，主要因為：貴州高速公路交通氣象監(jiān)測網(wǎng)建成時間不長，資料積累不夠多；連續(xù)監(jiān)測的海量數(shù)據(jù)在質(zhì)量檢測、數(shù)據(jù)處理上都要求較高；交通氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)揭示了貴州山區(qū)高速公路在氣象環(huán)境上與常規(guī)氣象站的差異較大，其特征有待總結(jié)。

（2）交通氣象預(yù)報的關(guān)鍵在于與高速公路交通特點的耦合。一方面，高速公路的環(huán)境與常規(guī)氣象站點的差異很大，在山區(qū)地形起伏，植被差異都會對天氣產(chǎn)生影響，使得貴州省的交通氣象預(yù)報必須要與精細(xì)化的地形地貌、道路形態(tài)等復(fù)雜因素相結(jié)合，而不適用于大范圍的天氣形勢預(yù)報方法。另一方面，考慮氣象要素和路面要素的相互作用，如道路車流狀況差異引起的路面溫度變化等等，仍是研究的難點。

未來經(jīng)過幾年交通氣象觀測資料的積累，結(jié)合貴州高速公路地理信息，可更深入的開展高速公路交通氣象的預(yù)測預(yù)報技術(shù)的研究，如預(yù)報道面結(jié)冰、積水等，以做出適用于貴州山區(qū)的交通氣象高影響天氣預(yù)報模型。

4 結(jié) 論

初步建成的貴州高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)，依托貴州高速公路交通氣象監(jiān)測網(wǎng)，實現(xiàn)了交通氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)測和采集，以GIS形式顯示、查詢、分級預(yù)警，以及交通氣象預(yù)報實時發(fā)布。本文主要討論了貴州高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)的功能實現(xiàn)、交通氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量適用性及初步應(yīng)用中的問題。

（1）交通氣象信息監(jiān)控和交通氣象預(yù)報是貴州高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)最為主要的兩個功能。交通氣象信息監(jiān)控通過適用貴州高原山區(qū)的分級預(yù)警劃分，采取對監(jiān)測要素值進(jìn)行簡單的閾值判斷方法，通過多種符合用戶體驗的方式提示預(yù)警，提高了監(jiān)控信息有效性。交通氣象預(yù)報在形式、內(nèi)容、適用性上都有提高。預(yù)報技術(shù)上引入了精細(xì)、客觀預(yù)報方法，集成了預(yù)報模型，邁出精細(xì)、客觀的交通氣象服務(wù)的第一步。

（2）交通氣象監(jiān)測站的站點分布，結(jié)合貴州多霧多凝凍的天氣氣候特點，重點布設(shè)氣象災(zāi)害隱患點，最大程度發(fā)揮交通氣象站的監(jiān)控效率。

（3）以路面狀況、路面溫度、能見度這幾項為例，討論貴州高速公路交通氣象站監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果：路面狀況數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，可通過一定方法，結(jié)合氣溫、降水的監(jiān)控數(shù)據(jù)來進(jìn)行判斷。路面溫度與氣溫不可相互替代，運用監(jiān)測的路面溫度可使交通氣象預(yù)報更切合實際。能見度監(jiān)測資料結(jié)合天氣背景、相對濕度數(shù)據(jù)、能見度的連續(xù)變化等，可區(qū)分虛假信號和真實的低能見度天氣。連續(xù)能見度監(jiān)測使用以來對低能見度天氣發(fā)生規(guī)律有了不同認(rèn)識，提高低能見度天氣監(jiān)測、預(yù)警的效率和準(zhǔn)確程度，在科研上有重要作用。

（4）交通氣象監(jiān)控網(wǎng)的應(yīng)用存在問題為：貴州高速公路交通氣象監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)不夠，需增加交通氣象監(jiān)測站建設(shè)；監(jiān)測站常見數(shù)據(jù)接收不正常，或儀器故障，需跟進(jìn)交通氣象監(jiān)測站的維護(hù)；數(shù)據(jù)缺少深度挖掘應(yīng)用價值，需進(jìn)行針對性的深入研究。

（5）交通氣象監(jiān)控功能存在的問題為：要保障監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量，需發(fā)展數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法來提高數(shù)據(jù)質(zhì)量；分級預(yù)警方法不適用多要素綜合考察的如凝凍災(zāi)害，需設(shè)計綜合的分級預(yù)警方法。

（6）交通氣象預(yù)報方面存在的問題為：監(jiān)測資料在高速公路高影響天氣的預(yù)報方面運用不多；與貴州高原山區(qū)高速公路交通特點的耦合不夠。未來經(jīng)過幾年交通氣象觀測資料的積累，結(jié)合貴州高速公路地理信息，可更深入開展高速公路交通氣象的預(yù)測預(yù)報技術(shù)研究。

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