基于数据挖掘处理的影响辽宁高速公路冬季交通事故主要气象要素分析

利用2014—2016年辽宁省冬季高速公路事故记录,将多要素逐日气象观测数据与事故数据按照日期进行匹配,分析气象条件引发高速事故的空间分布特征。数据挖掘分析首先利用两步聚类方法确定辽宁地区冬季天气类型数量,再通过K-means方法对气象数据进行聚类处理。采用随机森林方法对不同天气类型搭建高速公路交通事故分类模型,并分析模型中气象要素的特征重要性。结果表明：受气象条件影响的高速事故数量辽南地区最多,其次是辽西地区,辽东、辽北地区占比较低。辽宁冬季天气可以分为四种类型,根据气象要素数据结构总结出的天气特征分别为：当日出现降水、前一日出现降水、寒冷干燥、潮湿回暖。有明显降水特征天气类型的事故率超过七成,降温、升温天气类型的事故率在两成左右。随机森林方法对前一日出现降水、寒冷干燥两种天气类型的分类精度更高,模型泛化能力也更好。4种天气类型中气象要素的特征重要性有明显差异,最高地温要素在事故高发天气类型中特征重要性排第1位,在潮湿回暖天气类型排第3位,对于冬季辽宁地区高速公路交通安全影响高于其他要素。     

吉林省高速公路交通事故与气象要素的关系研究

利用2009—2019年吉林省27条主要高速公路交通事故资料,结合高速路段事故发生点对应的国家级气象站观测资料,运用SPSS算法中的k-均值聚类分析法、数据标准化处理、主成分分析法以及事故比等数理方法,对高速公路交通事故的时空分布特征以及交通事故与气象要素关系进行分析。结果表明：冬季是事故高发季节,夏季次之,春、秋两季事故相对较少;高速公路事故空间分布区域基本划分为高危、次高危、中危、低危四个等级,中部地区属于高危风险区域,北部地区属于低危风险区域,珲乌线上的长春至蛟河、延边东部是事故发生最多的路段;降雨、阴天、降雪天气是气象要素影响下交通事故发生的主要原因,降雨量级、降雪量级与交通事故的发生均成正比关系,阴天对高速公路行车安全的影响可以用能见度作为量化指标,能见度降到50 m以下时对交通事故的影响达到最大;风力达到6级及以上时对交通事故的影响明显。     

贵州玉舍冬季滑雪气象指数等级制订

运用1988~2017年贵州省玉舍滑雪场附近30年气候资料和2015~2016年冬季滑雪场客流量资料,分析贵州高海拔地区滑雪运动与气象条件的关系,进而进行滑雪气象指数等级研究。结果表明:(1)玉舍滑雪场冬季具有少雨、低风、温度适宜的气候特点,可以开展滑雪运动。(2)玉舍的滑雪人数与气象因子风速、气温、相对湿度、降水量呈显著反相关。(3)根据玉舍滑雪场气候背景特征,分别对降水量、相对湿度、舒适度指数三个气象要素进行分级,通过实际滑雪人数分级与滑雪气象指数等级预报进行的检验表明:实际滑雪气象指数等级与指数预报等级相同(即绝对值之差为0)的准确率达26.4%,实际滑雪气象指数等级与指数预报等级绝对值之差为1的准确率达66.7%,即预报滑雪气象指数等级与实际滑雪气象指数等级之差≥1的准确率达93%。     

基于序关系分析法的河北省交通事故天气条件分析

选取2013—2017年河北高速公路逐日发生的一般等级以上交通事故起数、伤亡人数、经济损失及同期气象要素资料,基于序关系分析法将事故量及等级量化为事故指数,分析了对高速通行高影响的雾天、雨天和雪天事故的年际、月际及日变化特征,并构建日均交通事故指数与气象要素的非线性回归模型。研究表明:(1)交通事故发生时不利天气条件下交通事故总起数、死亡事故起数及人数、经济损失为雾天雨天雪天,而伤人事故及人数为雨天雾天雪天。(2)雨天、雪天交通事故峰值与当年雨雪极端天气事件有关,雾天单起交通事故的直接经济损失呈上升趋势;事故月、日分布有显著性差异,表现为雾天事故高发月份在9月至翌年2月、雨天事故多发于在5—10月、雪天事故多发于1—2月、12月;05—08时和00时为事故高发时段。(3)分别针对不同等级日雨量和能见度与日均交通事故指数建立了一般等级以上交通事故模型,非线性回归效果显著。     

沪昆高速江西段交通事故气象风险分析和概率预测

利用2015—2017年沪昆高速江西段的交通事故资料和沿线气象观测数据,分析了沪昆高速江西段发生交通事故的天气类型和时空分布特征,建立高敏感天气条件下山区型和平原型高速公路交通事故气象风险概率预测模型。结果表明:2015—2017年沪昆高速万辆车流交通事故日变化表现为显著的单峰型,峰值出现在05时;事故高发月份主要集中在4—6月;事故发生地域性强。除日平均气温外,交通事故与同期的气象条件密切相关。采用逻辑回归方法,分别建立了山区型和平原型高速公路交通事故气象风险概率预测模型,该模型预测准确率达到78.0%和79.9%。进一步运用该模型对2018年1—6月沪昆高速发生的交通事故加以验证,对山区和平原路段高速交通事故预测的准确率达到70.56%和86.37%,预测效果较为理想。     

贵阳市空气质量预报方法与效果检验

2012年环境保护部发布的《环境空气质量标准》实施后,贵阳市空气质量状况发生了变化。利用贵阳市空气质量指数和常规气象要素等资料,分析空气质量特征及其与气象要素的关系,通过多元线性逐步回归和BP神经网络方法,分季节建立空气质量指数预报模型,并同CUACE模式进行对比检验。结果表明:近3年贵阳市空气质量状况良好,优良天数增多,污染天数减少且污染天气多出现在冬季,首要污染物为PM_2.5、PM₁₀和O_3;各季相关因子不同,但主要与相对湿度和风速有关;两种模型预报效果均表现为夏季评价最高,等级TS评分超过85%,指数准确率近99%,冬季预报效果相对最差,TS评分接近或达到70%,指数准确率超过或接近80%,而春、秋季效果指标差距不大;对2015—2016年AQI的预报效果回归模型的优于CUACE模式的,TS评分和预报准确率分别相差16.2%和20.0%。     

河北省高速公路交通事故与气象条件定量关系研究

利用2015年12月至2018年11月河北省高速公路交通事故资料及气象观测数据开展了两者间的定量关系研究。河北省高速公路交通事故呈夏秋季明显多于冬春季、白天明显多于晚上的时间变化特征,其中8月、10月,09:00—11:00、14:00—17:00分别是月际变化和日变化的高峰时段;石家庄藁城区和唐山丰南区为高速公路交通事故发生最多区(县)。以石家庄地区为代表,利用Spearman秩相关和曲线拟合分析了高速公路交通事故发生起数与不同气象要素的响应关系,发现高速公路交通事故发生起数对气温的响应存在明显阈值效应,日平均气温、日最高气温、日最低气温的阈值分别为20℃、25℃和15℃。日最小相对湿度超过80%时,每上升1%,事故发生的相对危险度增加3. 77%;日最大小时降水量每增加10 mm,事故发生相对危险度增加18. 8%;当能见度低于1000m时,能见度每增加100 m,高速事故发生相对危险度减小4. 14%。     

河北高速公路交通事故特征及其气象预警模型

利用2015年10月至2018年10月河北省高速公路交通事故资料和109个国家站地面常规观测资料,对比分析夏半年和冬半年高速交通事故的时间变化特征及与气象要素的关系,利用主成分分析方法筛选出对交通事故影响较大的气象因子,并引入二元Logistic回归模型,分别建立夏半年和冬半年高速交通事故气象预警模型,并对模型进行精度检验。结果表明:河北高速公路交通事故具有明显的日、月变化特征,夏半年事故量是冬半年的1.4倍,且夏半年事故量月波动较冬半年弱;夏、冬半年交通事故日变化均呈"M"型分布,白天远高于夜间,峰值分别出现在10:00和15:00,且夏半年各时次(18:00—20:00除外)事故量高于冬半年。河北高速交通事故气象预警模型综合了湿度、降水量、风速、气压因子,而冬半年还增加了温度因子,预警模型对低于或等于事故发生众数的样本预测正确率均在99%之上,而对高于事故发生众数的样本错判率较高,但整体精度仍在80%以上,说明模型对高速公路交通预警有一定参考意义。     

气象因子影响紫稻早稻穗颈瘟发生的预测分析

根据2010—2017年新兴天堂紫稻病虫害发生情况记录、气象要素观测资料,利用江西省稻瘟病促病指数模型计算新兴紫稻促病气象指数Z,并将Z值大小参照新兴紫稻病虫害发生等级划分新兴紫稻穗颈瘟为5个气象等级。经过历史资料检验,Z指数能较好地反映气象条件对病害发生的适宜程度,Z值大说明穗颈瘟发生程度重,反之则程度轻;建立新兴紫稻病虫害发生等级预测模型,经过实例检验准确率为66%,预测效果较好,可用于紫稻穗颈瘟发生的预测。     

气象敏感因子对贵州交通事故严重性的影响

通过向交通管理行业各生产环节的专家进行调查评估,得出了各气象因子的敏感性分析,并针对主要致灾因子发生时提出相应的行车建议。为验证评估结果,以贵州省高速公路近几年的交通事故数据和事故发生时对应的气象数据为基础,统计了各等级事故发生时的天气现象、能见度、气温、地面温度、湿度、舒适度等,分析各等级事故发生的时间规律,相对应气象条件的分布规律、特点及成因,总结出影响交通事故严重性的主要因素。结果表明,贵州交通事故的发生有季节性和日变化,在冬季和下午更易出现交通事故;天气现象对交通事故的发生频率和事故等级影响较显著,雾、雪、雨在贵州交通事故中影响排序依次降低;能见度越低,出现交通事故的概率越大,事故也越严重;气温对交通事故的响应在冬夏季节更清晰,冬(夏)季气温越低(高)越易导致严重交通事故的发生;冬季舒适度指数越低时,事故等级越高,其余季节不显著。     

高速公路交通事故与气象条件的关系研究

恶劣天气是高速公路交通事故发生的重要诱因。为了解气象条件对高速公路交通事故的影响程度,基于2006—2008年汉宜高速公路交通事故数据,统计分析了该路段交通事故的月际和日变化特征,利用事故率和日交通事故指数区分定义了交通事故频次和灾害严重程度,采用多项式曲线拟合了气象条件与事故指数的关系,确定了事故突发增长的临界气象指标。结果表明:汛期5—9月是汉宜高速公路交通事故高发时期,冬季其次,春季3—4月及秋季10—11月事故发生较少。高速公路交通事故存在明显日变化特征,03—04时和14—17时为事故高发时段。汉宜高速公路交通事故频率主要受中到大雨和夏季高温天气的影响,事故灾害严重程度主要受强降水和冬季低温天气的影响。大风强降水天气条件下的事故率要高于一般强降水条件下的事故率,夏季潮湿、闷热天气条件下的事故率要高于一般高温天气条件下的事故率。当高速公路沿线平均日雨量达到中到大雨时,事故率达到高峰;当沿线平均雨量超过20 mm时,事故灾害突发严重。当公路沿线平均高温超过33℃时,事故率突发增长;0~3℃的低温对事故灾害程度影响较大。     

基于决策树算法的海州湾地区海雾预测北大核心

基于连云港西连岛站点2014—2018年逐小时气象观测资料,经过对海雾事件及气象要素特征的统计分析探寻海州湾海雾发生发展的基本规律,并基于机器学习中的经典的C4.5算法对海雾天气建立气象要素预测模型。结果表明:基于C4.5算法的决策树预测模型能够较为直观准确的对海州湾海雾进行预测,并且该决策树模型具有较高的泛化能力。利用2014—2017年的样本数据进行学习,模型的学习准确率为92.85%,利用2018年的样本数据对模型的泛化能力进行测试,测试准确率为93.51%。决策树算法在海雾预测中具有方便简洁、科学实用,准确率高等特点。     

江西省多气象要素的柑橘冻害指标

针对近年来柑橘越冬期冻害的发生及灾害程度不单纯由低温决定及雨雪冰冻、干旱等与低温并发常使柑橘耐冻性降低、出现冻害加重,该文利用气温、降水及其持续时间等构建了一组多气象要素的柑橘冻害指标,包括单站冻害指数和区域冻害指数,并结合单一气象要素的柑橘冻害指标,利用江西省1959—2009年柑橘冻害实况对其进行检验。检验结果表明:多气象要素的单站冻害指数计算结果中,典型年份的单站冻害等级及典型县站的逐年冻害等级均与实况基本吻合,相对于单一气象要素冻害指标,该指数能够更好地反映冻害程度以及冻害空间分布特征;逐年的江西省区域冻害等级与实况的吻合率约为90%;以1992年为例的典型冻害年份中,江西省内分区的区域冻害等级与实况的吻合率约为80%。因此,该指标可应用于江西省柑橘种植区的越冬期冻害监测、评估及气候适宜性研究,具有推广应用价值。     

北京高速公路大气能见度与气象条件的相关分析

从能见度与气象要素的日变化、逐月变化、季节变化特征以及不同等级能见度与对应气象要素平均值的依赖关系等不同角度,统计分析了北京首都机场和八达岭高速公路大气能见度与地面气象要素的相关性,并进行了高速公路大气能见度与地面气象要素相关性普查。结果表明,北京高速公路大气能见度与相对湿度呈明显负相关,与风速和气压呈正相关,高湿和小风是出现低能见度的主要气象条件。     

基于AWOS数据的南京禄口机场低能见度特征统计研究

利用南京禄口机场2011 2016年分钟级地面观测数据对禄口机场低能见度现象进行分析,统计低能见度天气发生的时间分布特征;分析其他气象要素与能见度的关系,归纳低能见度天气下各气象要素的阈值,建立低能见度天气的预警指标。结果发现,禄口机场发生低于2 000 m能见度现象时,逐月平均相对湿度均超过90%,表明禄口机场低能见度主要是由雾造成的。禄口机场能见度表现出明显的季节、次季节变化特征,呈现双峰双谷结构,4月及7、8月为两个峰值,6月及12月和次年1月为两个谷值。这种特征的形成与近地层大气的温度、湿度、层结有密切关系。能见度分布具有较为明显的日变化特征,凌晨至早晨能见度最低,午后能见度达到最高,秋季能见度的日变化幅度较大,冬季低能见度可能出现的时间分布范围广。通过分析发现能见度与气象要素之间的关系复杂,并不呈现某种线性关系。分析不同等级低能见度天气对应的气温、温度露点差、水平风速范围,发现气温在不同月份有较大差异,温度露点差及水平风速的范围较稳定。     

西安呼吸系统疾病气象风险指数等级预报研究与应用

利用2010年1月1日—2014年12月31日西安市呼吸系统疾病死亡数据与相应的气象观测数据,选取与呼吸系统疾病有显著相关性的气象因子,采用多元逐步回归方法,建立呼吸系统疾病死亡人数预测模型和呼吸系统疾病气象风险指数等级预报方法,并对预测模型和等级预报进行了检验。结果表明：呼吸系统疾病日死亡人数预测模型准确率在795%以上,呼吸系统疾病气象风险指数等级预报准确率达到98%,预测预报效果较好。将呼吸系统疾病气象风险指数等级预报融入西安公共气象指数预报服务系统,制作呼吸系统疾病气象风险指数等级预报、预警产品,并通过全方位融媒体发布手段开展健康气象预报预警服务。     

浙江省高速公路低温雨雪冰冻灾害风险评估与区划

本文以高速公路为区划对象,利用2004—2013年浙江省68个气象站常规观测资料、基础地理信息数据、社会经济数据及交通事故数据,采用Arc GIS空间分析技术、加权综合评价法和层次分析法等方法,从致灾因子、承灾体及历史高速公路交通事故发生特征3个方面,构建了浙江省高速公路风险区划指标体系,并对浙江省高速公路低温雨雪冰冻灾害进行了评估与风险区划。结果表明:浙江省高速公路可划分为高、较高、中等、较低和低风险5个等级;高风险区路段占浙江省高速公路总长的13.49%,主要分布在杭景新高速建德段、杭瑞高速杭州至临安段、沪渝高速湖州段、申嘉湖高速湖州段、练杭高速德清至余杭段、长深高速杭州市段及湖州至余杭段、杭金衢高速衢州段、诸永高速东阳至磐安段、台金高速缙云段。高速公路低温雨雪冰冻灾害风险区划结果可为公路管理部门防灾减灾工作提供科学参考。     

脑血管病的气象危险指数预报研究

为预防脑血管病发生、发展,提高人群自我保健意识,利用西安市2010—2013年脑血管病死亡人数和同期气象数据,通过SPSS17.0对气象因子与脑血管疾病逐日死亡人数进行单因素相关分析,通过多元逐步回归方法按月建立脑血管病日死亡人数预报模型,并建立脑血管病气象危险指数等级,应用2014年资料检验预报模型及等级预报。结果表明:西安市不同月份与脑血管病死亡人数有显著相关的气象因素不同;按月建立的脑血管病预报模型准确率在78%以上,气象危险指数等级预报准确率达90%,预报模型及气象危险指数等级预报效果较好。     

酒泉卫星发射中心能见度变化规律及影响因子分析

选用酒泉卫星发射中心1981—2020年共40年的地面气象观测资料,使用等级分析法、累积频次法和相关分析法,分析发射中心能见度的变化特征,并探讨了能见度与各气象要素的变化关系。结果表明:(1)能见度存在明显的时间变化特征。1981—2020年呈现“W”形“一峰两谷”的变化趋势;春、夏季能见度低于秋、冬季,稳定性春、夏季较秋、冬季差;能见度白天低于夜间。(2)能见度的变化与气象要素存在一定的关联。气压、相对湿度、风速均对能见度有贡献,各季节影响能见度的气象要素各有差异。(3)天气现象中雾霾、沙尘、降雨、降雪、雨夹雪均对发射中心能见度有影响,其中影响频次最高的为沙尘天气。     

灾害性天气交通事故特征及雾天公路通行预警指标体系

利用2008~2012年河北省高速公路交通事故资料和交通气象自动站、气象站观测资料,统计分析了高速交通事故的日、月及年变化特征及其与雨、雪、雾等灾害性天气的关系。在此基础上,基于气象、路网、交通和地形等因素,采用专家评分法和指标权重法,构建河北省雾天高速公路通行预警指标体系,并结合2013~2014年京沪、黄石高速河北段案例,对预警指标体系进行检验。结果表明:河北省高速公路交通事故年发生频次变化较大,总体呈下降趋势;每日00~05时为高速交通事故高发时段,12时、16时为次高峰;夏季是高速交通事故多发季节(30.2%),冬季最少(20.2%)。其中,7月交通事故最多,5月、6月、8月次之。5~9月、9月至翌年3月、12月至翌年2月,分别是河北雨、雾、雪等灾害性天气高速交通事故多发期,每日06~08时是雾天高速交通事故高发时段。2013~2014年试预报检验京沪、黄石高速通行预警级别准确率分别为84%、75.9%,精度较高,该指标体系可为河北省交通气象服务及防灾减灾提供一定参考。