我国公路风吹雪雪害预警方法探讨

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1、我国公路风吹雪雪害预警方法探讨我国公路风吹雪雪害预警方法探讨我国公路风吹雪雪害预警方法探讨我国公路风吹雪雪害预警方法探讨我国公路风吹雪雪害预警方法探讨我国公路风吹雪雪害预警方法探讨2007年第2期(总第156期)黑龙江交通科技HElLONGJIANGJIAOTONGKEJNo.2,2007(SumNo.156)我国公路风吹雪雪害预警方法探讨刘艳波,3,1-~,朱光耀.(1.伊舂市交通路桥建筑有限责任公司;2.黑龙江省交通科学研究所)摘要:目前,针对风吹雪对交通造成的种种危害,我国还没有一套科学,可行的公路风吹雪雪害预警体系供道

2、路养护部门使用,以采取及时针对性强的防治及管理措施.从当前我国理论研究和实际研究出发,提出了适合我国的公路风吹雪雪害预警研究思路,预警方法及系统框架,为深入研究并建立雪害预警系统提供了宝贵经验.关键词:公路风吹雪雪害;预警;预警框架中图分类号:U418.56文献标识码:C文章编号:1008—3383(2007)02—0031—021引言在我国北方地区,每年冬季风吹雪发生时,会产生视线障碍和积雪障碍,往往使车辆以较低的速度运行甚至中断交通,并引发更多的交通事故而造成种种损害,这无疑增大了整个社会的运输不便与成本投入.如果能研究一

3、套科学,可行的公路风吹雪雪害预警方法,并建立相应系统,提供有效,及时的雪害预警信息,就可以为采取进一步,有针对性的防治及管理措施,以及人们的安全出行提供科学参考,具有巨大的经济效益和社会效益.2研究现状经过长达二,三十年的研究和实践,从空间和时间上,国外预警技术及系统可划分为三大类:(1)大中型区域风吹雪的长期预警,多使用力学公式和经验公式,主要应用于地区的气候,植被的研究;(2)大中型区域风吹雪短期预警,多使用卫星遥感技术,天拭敢预报进行预警,主要用于自然灾害的预报和运输及交通安全的研究;(3)小区域风吹雪短期预警,主要用于

4、运输及交通安全的研究(集中于风吹雪所造成的视程障碍).在三类系统中,对积雪或雪害的预测均依靠大量的,动态的信息和完整的模型体系.从系统功能和应用场合上讲,国外与公路雪害预警有关的应用系统,往往是纳入到高等级公路养护与管理系统中,并通常与道路气象信息系统结合,对能见度,路面状态,积雪等进行实时信息采集与处理,为通行车辆提供交通住处服务,为道路管,养部门提供决策支持.虽然国内以往和现阶段基本没有专门针对公路雪害的预测,预报或预警研究,但是仍然通过雪灾的气象学研究,对区域雪灾灾情的发展趋势预测方法进行了较为深入的探索.其雪灾研究区域

5、侧重于地区级,省区级,青藏高原及内蒙古地区是研究的重点.所采用的信息是以气象站点为单元的气象统计资料或历史事件记录,也有少数采用了卫星遥感数据,但几乎没有现场动态检测的雪灾信息.因此,在研究和开发我国公路风吹雪雪害预警系统时,既要充分借鉴和吸收国内外在相关领域的先进技术,经验,以使我国公路风吹雪雪害预警研究工作有一个很高的技术起点,同时又要充分考虑我国理论基础研究薄弱,预警技术刚开始探索和应用系统尚未建立的实际情况,以确定一个适中的目标和可行的研究思路.3基础理论和模型研究3.1雪害预警基础理论目前,在我国公路风吹雪雪害预测研

6、究过程中,雪害历史数据不是十分充分,而主要因素对雪害形成的影响方面的机理则较为清楚.因此,在进行我国公路风吹雪雪害预警研究时,应该充分结合以下三种方法的优势,做到定量模型与定性模型相结合,统计模型与数值模型相结合.对某区域的某路段而言,具有相同或近似的气象条件时,可以积极利用历史积雪数据和专家经验,建立雪害的历史经验模型.当该路段具有丰富的区域和路段历史气象,积雪数据时,可以从这些大量的观察,记录资料中提炼出与积雪预测相关的规律,以建立雪害的统计预测模型.当在对典型路段风吹雪雪害形成机理认识完全清楚之后,可以建立风吹雪雪害的流

7、体力学方程组和积雪的宏观关系公式,编制软件进行计算;在对机理认识尚有不足,且一些次要因素无法考虑的情况下,也可以依靠风吹雪的单因素影响规律,特殊条件下风吹雪规律等建立专家规则库,形成对定量计算模型,历史经验模型的补充.3.2雪害预警模型以风吹雪成因基本模型为理论依据,以区域或路段气象信息为主输入信息,路段现场积雪实测数据,交通量和养护信息等为辅助输入信息,从公路横断面流场特性分析人手,以雪的堆积模型作为预测分析积雪的主预测模型,雪的物理性质,现场积雪实测数据,历史雪害信息等作为模型计算的修正条件,采用定性与定量相结合,计算机仿

8、真与专家经验相结合的方法进行雪害堆积预测分析,将预测结果与给定的阈值进行比较,判断是否发生雪害以及雪害的程度,并根据公路管理和居民出行的需要,按一定信息格式进行雪害预警信息发布或及时告警.其核心预警机理模型见图1.4雪害预警系统总体框架本着”立足当前,面向未来;构建平台,突破