Практика показывает, что в дорожной отрасли с каждым годом увеличивается количество специалистов, доверяющих возможностям прикладной метеорологии и понимающих ее необходимость.(«Автомобильные дороги» август 2016)
Рынок метеорологических услуг в мире и в России развивается уверенными темпами. Сегодня получить доступ к метеорологической информации, в том числе прогнозам общего назначения различной заблаговременности, не составляет труда. Существует большое количество интернет ресурсов предоставляющих данную информацию в открытом виде любым желающим, в т.ч. сайт Росгдрометцентра России. Как правило в состав предоставляемой информации входит информация о температуре и влажности воздуха, атмосферном давлении, направлении и скорости ветра, атмосферных осадках и некоторых других параметрах окружающей среды. Для пользователя доступно большое количество вариантов визуализации фактической и прогнозной информации в виде различного рода виджетов, таблиц и графиков, анимированных погодных карт.
Зачастую подобной информации бывает достаточно для среднесрочного планирования работ по содержанию автомобильных дорог. Однако, для оперативного (за 1-4 часа) планирования работ по обеспечения безопасного и беспрепятственного движения по автомобильным дорогам данных метеорологического прогноза общего назначения оказывается недостаточно.
Общие прогнозы Росгидромета и прогнозы, которые формируются на основе данных дорожных автоматизированных систем метеорологического обеспечения (АСМО) различаются. В первом случае это обобщенные данные погоды (температура воздуха, атмосферное давление, влажность, осадки, возможность возникновения гололеда и гололедицы на всей территории) для регионов и населенных пунктов; во втором – это информация о состоянии проезжей части автомобильных дорог, возможности возникновения скользкости в зимнее время или значение температуры дорожной одежды в летнее время на конкретных участках дорог с указанием их пикетажного положения и прогнозируемого времени.
Ни для кого не секрет, что наряду с правильным выбором технологии производства работ по содержанию автомобильных дорог, ключевым фактором экономичности является своевременность начала работ. Слишком раннее начало приводит к неэффективному использованию материалов, т.к. часть их разносится с дороги колесами проходящего транспорта еще до проявления неблагоприятного фактора. К еще большим затратам приводит работа по ликвидации возникшего опасного явления и его последствий. Как правило стоимость этих работ в несколько раз, а в ряде случаев и на порядок, превышает затраты по своевременному предупреждению опасных явлений, так как это влечет за собой повышенный расход противогололедных материалов, увеличивает время производства работ и наличия помех движению на дороге.
Данные только общего метеорологического прогноза не позволяют определить оптимальное время начала производства работ. Для этого необходимо иметь специализированный прогноз, включающий информацию о температурах в 2-х точках дорожной одежды (на поверхности автодороги и на глубине 4-7 см) и состоянии проезжей части – наличии, типе и количестве отложений и противогололедных материалов на поверхности дороги. Эти данные позволяют с высокой точностью спрогнозировать время образования гололедных явлений и провести своевременную превентивную обработку, чтобы не допустить образование зимней скользкости.
Что же дают дорожникам специализированные прогнозы метеорологии? В первую очередь, как отмечалось выше, конкретные адреса проблемных участков, где можно ожидать появление скользкости., и время появления проблемы на данном участке автодороги. Как показывает практика, точность этих данных превышает 80%. Кроме того, информацию о наличии на покрытии ранее распределенных противогололедных материалах с остаточной плавящей способностью, рекомендации по времени начала работ и первоочередных участках, требующих обработки, видам материалов и нормам их расхода. Своевременная и достаточно точная информация об адресах и времени возможного образования скользкости на покрытии и рекомендации по оптимальным срокам начала работ по профилактике гололеда позволяют резко сократить расход материалов. Например нормы расхода противогололедных материалов для ликвидации уже образовавшегося гололеда составляют 30-50 грамм реагента на 1 кв. метр, а предварительная россыпь, не позволяющая снежной массе прилипнуть к покрытию и предупреждающая образование гололеда требует 5-15 грамм на 1 кв. м. Организация работы дорожно-эксплуатационных служб по принципу «предупреждения события» вместо принципа «ликвидация последствий события» позволяет эффективнее использовать технику и рабочую силу за счет более четкого планирования работ и ликвидации так называемых «дежурных» ожиданий техники и людей, использовавшихся для ликвидации внезапно возникших осложнений. Сокращение времени наличия гололеда на проезжей части, а во многих случаях и полное его отсутствие, дает ощутимые преимущества и автомобильному транспорту, так как способствует повышению уровня безопасности и увеличению средней скорости движения, сокращает время доставки грузов и нахождения пассажиров в пути.
Специализированный прогноз позволяет минимизировать ошибки в применении той или иной технологии содержания автомобильных дорог, например, при применении рассолов в случаях, когда прогнозируется резкое снижение температуры поверхности ниже допустимой технологической границы;
Всю необходимую информацию для принятия оперативных решений, равно как и для среднесрочного планирования работ предоставляет программный комплекс «Центр управления производством» (ПК ЦУП). Это программное решение было установлено в рамках реализации проектов по строительству автоматизированных систем метеорологического обеспечения более чем в десяти территориальных управлениях федерального дорожного агентства и используется более чем в ста организациях подрядчиков, выполняющих работы по содержанию автомобильных дорог.
Программный комплекс развивался вместе с развитием АСМО на автомобильных дорогах Российской Федерации. На первых этапах, когда сеть метеорологических станций была развита незначительно, поступающая в ЦУП информация позволяла оператору самостоятельно принимать решения на основании полученных от дорожных метеостанций данных. Сегодня оператору приходится иметь дело со значительно возросшим информационным потоком и работать непосредственно с данными измерений не представляется возможным.
Для решения проблемы возросшего информационного потока в ПК ЦУП была внедрена система предупреждений, позволяющая в наглядном виде получить информацию о наблюдаемом или ожидающемся неблагоприятном явлении, его типе и прогнозируемом времени возникновения. Наличие специализированного четырехчасового прогноза позволяет точно определить время образования неблагоприятного явления, а, следовательно, выбрать оптимальное время начала производства работ.
Различный уровень принимаемых решений пользователей ПК ЦУП способствовал созданию гибкой, адаптируемой под конкретного пользователя системы предупреждений. Большое влияние на это также оказало применение различных технологий содержания автомобильных дорог. Пользователь системы может настроить граничные условия выдачи предупреждений в личном кабинете.
Для минимизации источников информации с которыми приходится иметь дело диспетчеру в ПК ЦУП внедрен модуль общего метеорологического прогноза. Заблаговременность общего прогноза составляет 72 часа. Данная информация предоставляется в виде графиков и погодных карт. В дополнении к этому в ПК ЦУП организована трансляция штормовых предупреждений Росгидрометцентра России в режиме реального времени – это позволяет на несколько часов сократить время доведения информации до дорожной организацией по сравнению с классическими методами распространения (факс, электронная почта).
Принимаемые диспетчером или дорожным мастером решения должны быть основаны на действующей нормативной базе (ГОСТ, ОДМ). Удержать в голове всю необходимую информацию задача сложная не только для новичка, но и работника, обладающего большим опытом. Для облегчения этой задачи в ПК ЦУП была разработана система поддержки принятия решений (СППР), позволяющая на основании объективных данных контроля, данных специализированного и общего прогноза, опираясь на действующую нормативную базу, выработать рекомендации по проведению мероприятий. Предоставляемые пользователю рекомендации содержат информацию о возможности использования той или иной технологии в сложившихся условиях, типе и количестве рекомендуемых для применения материалах.
Со стороны федеральных управлений дорожного хозяйства инструментарий ПК ЦУП позволяет осуществлять объективный контроль качества и своевременности выполнения работ подрядными организациями. Устанавливаемые в дорожное полотно датчики позволяют фиксировать время и количество использованных противогололедных материалов.
Информация АСМО представляет интерес не только для дорожных организаций, но и для участников дорожного движения. Для информирования пользователей дорог все чаще и чаще устанавливаются табло и знаки и переменной информации (ТПИ и ЗПИ). Модуль управления этими элементами ПК ЦУП позволяет диспетчеру федерального управления выводить полезную для водителя информацию – активировать в ручном режиме заранее сформированный сценарий (комбинацию информационных шаблонов на табло и/или знаке). В программе предусмотрен и автоматический режим, позволяющий выводить на табло информацию о наблюдаемых метеорологических параметрах в режиме реального времени.
ПК ЦУП успешно используется в любое время года. В летний период комплекс позволяет оптимально планировать производство работ на автодорогах. Особенно это актуально при выполнении работ по укладке асфальта и разметке при неустойчивой, дождливой погоде. Использование ПК ЦУП позволяет находить «окна» для выполнения работ по конкретным адресам.
Программный комплекс имеет возможность работы с оборудованием практически любых как отечественных, так и зарубежных производителей, представленных на сети автомобильных дорог России. Однако следует иметь в виду тот факт, что не любое оборудование позволяет сформировать точный специализированный прогноз. Для формирования прогноза температуры поверхности автомобильной дороги необходимо наличие информации о температуре нижних слоев дорожной одежды и земляного полотна. Наличие этих данных позволяет определить направление теплового потока и соответственно рассчитать прогноз температуры поверхности. Определить температуру в глубине дорожного покрытия возможно только контактным способом, то есть установив соответствующий датчик в полотно. В связи с этим использование только бесконтактных датчиков позволяет работать только по факту возникновения опасного явления и делает невозможным работу на опережение.
Информация о погодных условиях в зонах прохождения автомобильных дорог, состоянии покрытия, сроках и адресах затрудненного движения может быть получена организациями, предприятиями и отдельными лицами на сайтах федеральных управлений при наличии соответствующего допуска.
Анализ посещения этих сайтов пользователями дорог, представителями других заинтересованных организаций и предприятий показывает постоянно растущую заинтересованность в получении прогнозных материалов дорожной метеорологии.
* Лев Цинман, Виктор Шалашов
Журнал "Автомобильные Дороги" 2016 г., №9, стр.17-20