高速公路雾灾风险等级预报技术实现方法技术

本发明专利技术涉及一种高速公路雾灾风险等级预报技术实现方法。本发明专利技术是按照气象灾害理论的概念，从致灾因子危险性、承灾体暴露性等方面入手，将高速公路雾灾风险指标量化、按照等级分别赋值，易计算、易理解，达到可预报性，实现了逐日、甚至是更短时效内计算和发布高速公路沿线相邻两个收费站未来一定时段内雾灾风险等级预报，改变了以往气象预报预警服务产品仅仅基于气象条件并且无法细分到局部路段的局面。本发明专利技术不仅基于气象因素，还综合考虑到了公路路网密度、车流量等因素，所建立的高速公路雾灾风险计算模型，可计算出高速公路雾灾风险等级预报结果，实现对高速公路雾灾综合风险的预报和预警。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用气象技术，具体地说是一种高速公路雾灾风险等级预报技术实现方法。
技术介绍
目前，我国高速公路的通车里程为世界之首。统计发现，高速公路通行受阻(即采取封闭管制措施)事件有38.3％是因气象因素(包括雾、路面结冰、降雨、大风等)造成的。其中以雾造成的封闭事件高达80.2％，同时雾造成的通行受阻时间也最长。可见，雾是对高速公路通行影响最为严重的灾害性天气。然而，以往的灾害性天气预报预警几乎完全取决于气象条件，依照气象行业的标准和指标，而并没有考虑到公路交通方面的综合因素，也没有实现基于影响和风险的预报预警服务。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种高速公路雾灾风险等级预报技术实现方法，以解决高速公路交通服务中缺少基于影响和风险的预报预警服务的问题。本专利技术是这样实现的：一种高速公路雾灾风险等级预报技术实现方法，包括以下步骤：①、设定雾灾风险预报模型为： R = p × P + Σ j = 1 3 t j T j + d × D + n × N ]]>其中，R为雾灾风险等级指数，P代表雾的强度分指标(这里用能见度最小值vmin表示)，T代表雾的持续时间分指标，D代表路网密度分指标，N代表单项车流量分指标；p、t、d、n分别为各分指标对应的权重系数；②、按下式确定雾的强度分指标P： P = 5 , v min < 50 m 4 , 50 m ≤ v min < 200 m 3 , 200 m ≤ v min < 500 m 2 , 500 m ≤ v min < 1000 m 1 , v min ≥ 1000 m ]]>其中，vmin为能见度最小值；③、确定雾的持续时间分指标Tj：为高速公路每个收费站匹配雾的持续时间预报，以小时为单位，能见度≤50m的持续时间记为T1，50m<能见度≤200m的持续时间记为T2，200m<能见度≤500m的持续时间记为T3；tj分别表示它们的权重系数；④、按下式确定路网密度分指标D： D = 3 , ρ < 4.33 2 , 4.33 ≤ ρ < 11.34 1 , ρ ≥ 11.34 ]]>其中，ρ为路网密度值，单位为km/km2；⑤、按下式确定单项车流量分指标N： N = 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速公路雾灾风险等级预报技术实现方法，其特征是，包括以下步骤：①、设定雾灾风险预报模型为：R=p×P+Σj=13tjTj+d×D+n×N]]>其中，R为雾灾风险等级指数，P代表雾的强度分指标(这里用能见度最小值vmin表示)，T代表雾的持续时间分指标，D代表路网密度分指标，N代表单项车流量分指标；p、t、d、n分别为各分指标对应的权重系数；②、按下式确定雾的强度分指标P：P=5,vmin<50m4,50m≤vmin<200m3,200m≤vmin<500m2,500m≤vmin<1000m1,vmin≥1000m]]>其中，vmin为能见度最小值；③、确定雾的持续时间分指标Tj：为高速公路每个收费站匹配雾的持续时间预报，以小时为单位，能见度≤50m的持续时间记为T1，50m<能见度≤200m的持续时间记为T2，200m<能见度≤500m的持续时间记为T3；tj分别表示它们的权重系数；④、按下式确定路网密度分指标D：D=3,ρ<4.332,4.33≤ρ<11.341,ρ≥11.34]]>其中，ρ为路网密度值，单位为km/km2；⑤、按下式确定单项车流量分指标N：N=3,l≥22,0.5≤l<21,l<0.5]]>其中，l为高速公路某收费站预报时段内单项车流量(含上、下站口和过路车辆)，单位为万辆；⑥、各分指标按下式进行无量纲化处理后参与计算：yi=ximax1≤i≤n{xi}]]>⑦、雾灾风险预报等级指数计算模型权重系数的确定：对因子进行两两比较建立成对比较矩阵，即每次取两个因子xi和xj，以aij表示xi和xj对某个指标Z的影响大小之比，引用数字1‑9及其倒数作为影响程度的标度：建立如下矩阵：A=a11a12...a1ma21a22...a2m............am1am2...amm]]>计算矩阵A的最大特征值和特征向量，通过一致性检验，作为最终的权重系数；⑧、雾灾风险预报等级划分：通过雾灾风险预报模型计算出R的数值序列，采用标准差分类法，以雾灾风险预报指数的平均值n和标准差m为依据，将雾灾风险预报指数分为以下四个等级：当R＜n‑m时，高速公路雾灾风险预报等级为1级；当n‑m≤R＜n时，高速公路雾灾风险预报等级为2级；当n≤R＜n+m时，高速公路雾灾风险预报等级为3级；当R≥n+m时，高速公路雾灾风险预报等级为4级。...

【技术特征摘要】
1.一种高速公路雾灾风险等级预报技术实现方法，其特征是，包括以下步骤：①、设定雾灾风险预报模型为： R = p × P + Σ j = 1 3 t j T j + d × D + n × N ]]>其中，R为雾灾风险等级指数，P代表雾的强度分指标(这里用能见度最小值vmin表示)，T代表雾的持续时间分指标，D代表路网密度分指标，N代表单项车流量分指标；p、t、d、n分别为各分指标对应的权重系数；②、按下式确定雾的强度分指标P： P = 5 , v min < 50 m 4 , 50 m ≤ v min < 200 m 3 , 200 m ≤ v min < 500 m 2 , 500 m ≤ v min < 1000 m 1 , v min ≥ 1000 m ...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲晓黎，张娣，郭蕊，赵增保，武辉芹，范俊红，张成伟，
申请(专利权)人：河北省气象服务中心，
类型：发明
国别省市：河北;13