[发明专利]复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统及应用方法

说明书

复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统，分析平台包括用户交互单元、数据采集单元、道路气象灾害风险评估模型单元、空间分析单元、大数据计算与选址模型单元。本发明以人工智能分析技术为工具，综合考虑了道路长下坡、曲率、隧道、桥梁等自然属性，同时还考虑了强降水、低能见度、大风、冰冻雨雪等气象灾害风险，以道路交通事故、团雾易发路段和积雪易发路段等实际道路灾害、隐患因素，在相关软件共同作用下，通过基于GIS提供的空间数据平台和人工智能算法，即可以进行气象观测站的科学选址，得到的道路气象观测站建设选址更为规范有效，从而为今后我国高速公路气象观测站网建设提供了有力科学技术支持。基于上述，所以本发明具有好的前景。

技术领域

本发明涉及数据分析系统和分析方法领域，特别是一种复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统及应用方法。

背景技术

截至2016年底，我国高速公路里程已经突破13万公里，总里程居世界首位，我国近40%的货物通过高速公路实现流转。2015年我国交通事故总数为187781起，事故死亡人数58022人，财产损失103692万元，其中雨、雪、雾三类不利天气条件下发生的交通事故总数为21215起，事故死亡人数达到7159人。据公安部交通安全研究中心统计，超过22%的事故是由恶劣天气引起的。气象灾害及其诱发的次生灾害对交通运输的影响日趋严重，不良天气条件直接或间接引起的交通安全事故给人民生命和财产安全带来了严重威胁，因此，交通安全与人民生活的福祉安康紧密相连，发展公路交通气象业务对保障交通安全具有重要意义。目前道路气象观测站点非常匮乏，全国交通气象观测站的总数在1300个左右，平均100km才有一个气象观测站，远远不能满足实际需要，按照交通部与中国气象局的统筹规划，未来要建设国家高速公路交通气象观测站网，国家高速公路和西部（西藏、青海、新疆）重要国省干道交通气象观测站平均间距达到约10-25Km，未来将会有上万个道路气象观测站需要建设。如何进行对道路气象观测站的选址，是保证道路气象观测站建设后发挥其应有功能的必备条件，目前虽然出台了国家高速公路交通气象观测站网布局原则，但具体如何选址还没有相关的技术和方法，因此会对道路气象观测站建设造成一定制约。

目前，虽然已建成一定数量的公路交通气象观测站，能为后续的道路气象观测站建设提供一定的范例，但是现有观测站的资料缺乏代表性，且观测要素以常规气象为主，对公路交通安全关注的能见度、路面状况等要素的观测能力明显不足，因此，影响到公路交通专业气象服务效益的发挥。

发明内容

为了克服现有公路交通气象观测站规划建设中存在的弊端，本发明提供了一种以人工智能分析技术为工具， 综合考虑了道路长下坡、曲率、隧道、桥梁等自然属性，同时还考虑了强降水、低能见度、大风、冰冻雨雪等气象灾害风险，以及道路交通事故、团雾易发路段和积雪易发路段等实际道路灾害、隐患因素，在相关软件共同作用下，得到的道路气象观测站建设选址更为规范有效，从而为今后我国高速公路气象观测站网建设，甚至是普通公路、铁路、水运航道等的气象观测站网建设提供了有力科学技术支持的复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统及应用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统，其特征在于分析平台包括用户交互单元、数据采集单元、道路气象灾害风险评估模型单元、空间分析单元、大数据计算与选址模型单元，用户交互单元完成分析平台与用户的输入输出、智能法算库、阈值库的交互，数据采集单元采集道路周边的气象数据并输入至道路气象灾害风险评估模型单元，道路气象灾害风险评估模型单元依据相关分级标准进行灾害风险等级划分，气象灾害风险评估模型单元将数据处理后输入至空间分析单元，生成道路每个桩号上的道路气象灾害风险等级，空间分析单元将处理后数据输入大数据计算与选址模型单元，大数据计算与选址模型单元在智能算法库的支持下，得到的高速公路网建模结果为观测站的选址提供有力的数据和逻辑支持，在高速公路网建模完成后，通过基于GIS提供的空间数据平台和人工智能算法，即可以进行气象观测站的科学选址建设。