文/張爽

1　系統(tǒng)提出的背景及意義

鐵路運(yùn)輸是我國(guó)運(yùn)輸體系的重要組成部分，同時(shí)也是氣象災(zāi)害的高敏感行業(yè)。其安全運(yùn)行容易受到氣象要素或天氣變化的影響，雷電、暴雨、暴雪、大風(fēng)、低能見(jiàn)度等都會(huì)影響鐵路運(yùn)行的安全性。隨著近些年來(lái)極端天氣事件頻發(fā)，氣象災(zāi)害及衍生災(zāi)害對(duì)鐵路運(yùn)行產(chǎn)生了較大的影響。神華包神鐵路公司積極聯(lián)系鄂爾多斯市氣象局并提出氣象服務(wù)需求。為了提高氣象服務(wù)水平，提出了神華包神鐵路氣象服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)。

通過(guò)科學(xué)精確地氣象監(jiān)測(cè)和及時(shí)有效地氣象預(yù)報(bào)、預(yù)警，為神華包神鐵路的安全運(yùn)行提供科學(xué)依據(jù)。有效提升了氣象服務(wù)對(duì)鐵路安全運(yùn)行、科學(xué)調(diào)度的保障作用。

2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1　總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，基于thinkPHP框架與mysql數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)，系統(tǒng)前端使用html5+css+jquery完成整體布局。建設(shè)覆蓋神華包神鐵路有限責(zé)任公司管下包神鐵路、塔韓鐵路的神華包神鐵路氣象服務(wù)系統(tǒng)。包括鐵路沿線氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查詢排序、預(yù)報(bào)預(yù)警的制作發(fā)布、系統(tǒng)設(shè)置管理、短信群發(fā)、專家視頻連線等多種形式的實(shí)現(xiàn)。

2.2　業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總體業(yè)務(wù)流程如下：氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)取CIMISS地面數(shù)據(jù)、中央氣象臺(tái)衛(wèi)星云圖及雷達(dá)拼圖進(jìn)行顯示；氣象臺(tái)值班人員定時(shí)進(jìn)行預(yù)報(bào)產(chǎn)品的制作發(fā)布，并根據(jù)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)流程，研判有高影響天氣時(shí)及時(shí)制作發(fā)布預(yù)警信息，系統(tǒng)將自動(dòng)加載警報(bào)對(duì)鐵路調(diào)度值班員進(jìn)行提醒；值班員將信息通過(guò)短信群發(fā)的形式通知沿線工作人員；根據(jù)實(shí)際需要，氣象臺(tái)值班員不定期制作發(fā)布專題服務(wù)產(chǎn)品；鐵路調(diào)度值班員根據(jù)需要可以隨時(shí)查看當(dāng)前氣象數(shù)據(jù)及根據(jù)氣象要素進(jìn)行排序；當(dāng)有重大天氣過(guò)程或?qū)μ鞖庑蝿?shì)、預(yù)報(bào)結(jié)果有疑問(wèn)時(shí)，可通過(guò)專家視頻連線與氣象專家進(jìn)行視頻溝通或會(huì)商。

3　功能設(shè)計(jì)

3.1　功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)報(bào)預(yù)警、專題服務(wù)、幫助支持、系統(tǒng)管理、后臺(tái)發(fā)布六個(gè)部分，如圖1所示。

圖1：功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

3.2　功能模塊簡(jiǎn)介

3.2.1實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊

實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊分為三個(gè)部分：沿線站點(diǎn)的氣象要素監(jiān)控，衛(wèi)星云圖和雷達(dá)拼圖的監(jiān)控。

沿線站點(diǎn)通過(guò)GIS地圖，顯示鐵路沿線站點(diǎn)的氣象要素。數(shù)據(jù)來(lái)源為鐵路沿線兩側(cè)5KM范圍內(nèi)區(qū)域自動(dòng)氣象站和國(guó)家一般氣象站數(shù)據(jù)，通過(guò)CIMISS氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)一服務(wù)接口（簡(jiǎn)稱MUSIC）調(diào)取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)主要包括實(shí)時(shí)氣溫、24小時(shí)最高氣溫、24小時(shí)最低氣溫、1h降水、3h降水、6h降水和24h降水。后期，計(jì)劃根據(jù)鐵路生產(chǎn)實(shí)際需要，有選擇性接入其內(nèi)部運(yùn)行使用的軌溫、降水?dāng)?shù)據(jù)。

衛(wèi)星云圖和雷達(dá)拼圖數(shù)據(jù)來(lái)源為中央氣象臺(tái)衛(wèi)星和雷達(dá)產(chǎn)品。

3.2.2預(yù)報(bào)預(yù)警模塊

預(yù)報(bào)預(yù)警模塊主要包括短期預(yù)報(bào)、短時(shí)預(yù)報(bào)、4-7天滾動(dòng)預(yù)報(bào)等常規(guī)預(yù)報(bào)的定時(shí)發(fā)布以及高影響天氣預(yù)警的實(shí)時(shí)發(fā)布。

3.2.3專題服務(wù)模塊

專題服務(wù)模塊主要是針對(duì)鐵路運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的高影響天氣過(guò)程的總結(jié)、數(shù)據(jù)分析及氣候變化對(duì)鐵路的影響等專題類的服務(wù)，通過(guò)后臺(tái)發(fā)布到氣象服務(wù)系統(tǒng)前臺(tái)。

3.2.4幫助支持模塊

為了神華包神鐵路與氣象服務(wù)部門在重要天氣過(guò)程或高影響天氣出現(xiàn)時(shí)能有進(jìn)一步溝通，設(shè)計(jì)了幫助支持模塊，此模塊分為兩部分功能：

（1）專家視頻連線，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了神華包神鐵路有限責(zé)任公司各相關(guān)部門與氣象專家的視頻連線。雙方可隨時(shí)就鐵路運(yùn)行和天氣形勢(shì)進(jìn)行會(huì)商、答疑等。更精準(zhǔn)的針對(duì)其鐵路運(yùn)行提出可行性建議。

（2）短信群發(fā)功能，針對(duì)高影響天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警，鐵路值班員可通過(guò)此功能對(duì)沿線作業(yè)人員實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息一鍵發(fā)布。

3.2.5系統(tǒng)管理模塊

包括系統(tǒng)配置文件中涉及的所有內(nèi)容，具體如下：

（1）系統(tǒng)用戶的管理、管理員權(quán)限分配等；

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)控中沿線站點(diǎn)添加、刪除、信息修改等；

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)控中氣溫、降水報(bào)警提醒閾值；

（4）實(shí)況排名中溫差報(bào)警閾值；

（5）短信群發(fā)功能中群組的添加刪除，群組成員的添加刪除等

3.2.6后臺(tái)發(fā)布模塊

后臺(tái)發(fā)布模塊主要針對(duì)常規(guī)天氣預(yù)報(bào)、高影響天氣預(yù)警、專題服務(wù)等內(nèi)容進(jìn)行編輯并發(fā)布。

4　結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)是以CIMISS氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用Gis地圖開發(fā)實(shí)現(xiàn)的基于Web發(fā)布的氣象服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鐵路沿線氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品、專題服務(wù)產(chǎn)品的制作發(fā)布以及與用戶的實(shí)時(shí)視頻連線等功能。本系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用將進(jìn)一步提高鄂爾多斯市氣象局為鐵路氣象服務(wù)的能力。另外從鐵路安全運(yùn)行角度來(lái)講，通過(guò)系統(tǒng)中氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，天氣預(yù)報(bào)、預(yù)警等多方位有效服務(wù)，最大程度的減少因氣象災(zāi)害對(duì)鐵路運(yùn)行造成的損失，有效地提高了服務(wù)用戶防御氣象災(zāi)害的能力。