Для своевременной и качественной подготовки профилактических работ службе содержания автомобильных дорог требуется прогноз зимней скользкости с заблаговременностью 4 часа. Эти прогнозы должны учитывать характерные особенности отдельных участков дорог. Для более детального прогнозирования метеоусловий на всей сети дорог, а не только на отдельных участках, где установлены ДМС, и, соответственно, минимизации расхода химических реагентов и воздействия на окружающую среду выполняется термокартирование.

Термокартирование - определение пространственных вариаций температуры поверхности дороги и их представление в виде статистически обработанной базы данных. Вариации температуры поверхности автодороги в ночное время в зимний период могут составлять до 10 градусов на протяжении участка длиной около ста километров. Эти изменения связаны с такими факторами, как рельеф местности, мосты, конструкция дорожного полотна, тепловые (городская застройка) и водные (водохранилище, река, море и т.д.) источники. Большинство этих факторов фиксированы в пространстве, вследствие этого приводят к повторяющемуся распределению относительно теплых и холодных участков при одинаковых погодных условиях и, соответственно, являются систематическими. Термокартирование основано на установленном факте, что распределение пространственных вариаций температуры поверхности устойчиво повторяется в течение зимнего периода при аналогичных погодных условиях.

В ИРАМ создана специализированная передвижная лаборатория на базе автомобиля Volksvagen Transporter T5 для производства работ по термокартированию. В течение последних трех лет выполняется термокартирование на различных автодорогах общей протяженностью более полутора тысяч километров.

Решаемые задачи

• оптимизации маршрутов движения спецтехники и своевременного выделения участков автодорог, подлежащих превентивной обработке в условиях зимнего содержания,
• для определения оптимального числа и местоположения дорожных метеостанций,
• для прогнозирования зимней скользкости на автодорогах (путем создания сети виртуальных метеостанций с использованием данных сети АДМС и прогностической модели).

Выполняемые функции

• ландшафтная съемка (выделение характерных ландшафтных зон и особых точек),
• сбор данных при различных погодных условиях с использованием специально оборудованной передвижной лаборатории,
• первичная обработка данных, построение температурных профилей автодороги,
• статистическая обработка данных, классификация температурных профилей,
• статистическая обработка данных, представление данных термокартирования в виде термокарт (базы данных в цифровом виде),
• использование результатов термокартирования в автоматизированной системе метеорологического обеспечения автодорог для работы в режиме «виртуальных станций».

Примеры прогноза температуры поверхности и состояния поверхности на 4 часа

Результаты термокартирования используются в автоматизированной системе метеорологического обеспечения автодорог для работы в режиме «виртуальных станций». Для применения данных термокартирования в оперативных условиях база данных термокарт в цифровом виде подключена к функционирующей АИИС «МетеоТрасса». Используя данные о температуре поверхности в местах установки ДМС и термокарты для соответствующих погодных условий, рассчитываются значения температуры поверхности для сети “виртуальных метеостанций” и для всего участка автодороги. По данным прогноза для отдельных точек - мест установки дорожных метеостанций и данным прогноза сети виртуальных метеостанций прогнозируется образование зимней скользкости на всем участке автодороги. Такая технология прогнозирования отрабатывается в ГУ КК «КРАСНОДАРАВТОДОР».

Качество (оправдываемость) прогноза существенно зависит от объема данных термокартирования. Для улучшения статистической значимости данных необходимо не только расширять сеть дорог для выполнения термокартирования, но и увеличивать число проездов по одним и тем же маршрутам в разных погодных условиях.