Создание комплексной структуры метеорологического обслуживания для наземного транспорта

Именно создание комплексной структуры метеорологического обслуживания для наземного транспорта будет самой сложной задачей для национальных метеорологических и гидрологических служб (НМГС). Сеть наземного транспорта значительно менее регулируема и унифицирована, особенно на национальном и международном уровнях, чем сети авиационного и морского транспорта^[1].  Уязвимость наземного транспорта к воздействию погоды по сравнению с воздушным и морским транспортом в значительной степени очевидна исходя из статистических данных о дорожно-транспортных происшествиях. Данные, полученные из США^[2], показывают что связанные с погодой дорожно-транспортные происшествия приводят к гибели почти 6 000 человек в год с экономическим ущербом на сумму более 40 млрд долларов США. Несмотря на то, что  последствия задержки авиарейсов являются существенными для экономики, они составляют всего лишь 10 % от ущерба для экономики, связанного с потерями на автомобильных дорогах. С учетом вышеизложенного представляется, что большую пользу принесет использование опыта авиационного и морского секторов в качестве целевого ориентира, что поможет извлечь ценные уроки в плане разработки стандартов и методологической основы для концепции предоставления непрерывного комплексного метеорологического обслуживания для наземного транспорта.

НМГС надлежит сыграть ведущую роль в содействии разработке и предоставлению комплексного метеорологического обслуживания, в то же время партнерские отношения между государственным и частным секторами будут иметь важное значение. В большинстве случаев НМГС имеют хорошие возможности, чтобы обеспечить основополагающие элементы для поддержки предоставления комплексного обслуживания. Однако было бы ошибкой преуменьшать значимость частных компаний, которые на протяжении длительного времени предоставляют транспортному сектору метеорологические рекомендации, ориентированные на конкретных пользователей. Модель партнерских отношений будет зависеть от множества факторов, таких как потенциал и возможности НМГС, местные порядки и культура, наличие ресурсов, географическое положение, тип конечных пользователей и компоненты и развитость транспортной системы. Партнерские отношения между государственным и частным секторами в различных формах крайне необходимы для реализации парадигмы предоставления комплексного метеорологического обслуживания.

Требования

Предоставление комплексного обслуживания на основе наблюдений за погодой предполагает наличие оптимизированной сети, которая формируется в результате унифицированного реагирования на неблагоприятные условия погоды. Это включает общее знание и понимание ситуации, которое достигается посредством непрерывного обеспечения, использования и передачи специализированной информации и обслуживания в поддержку принятия решений. Что касается транспортных систем, то здесь конечная цель заключается в том, чтобы обеспечить возможности для предоставления комплексного обслуживания для разнообразных видов перевозок.

Это означает, что, к примеру, при перемещении товаров или людей из пункта А в пункт В необходимо рассмотреть совокупное воздействие неблагоприятной погоды: в терминале отправления (пункт А), на железнодорожной линии (на участке от пункта А до пункта Б), в транзитном пункте (пункт В), на автомобильной трассе (на участке от пункта Б до пункта В) и в терминале прибытия (пункт В). А так как поездка будет продолжаться много часов и, возможно, придется проехать сотни километров, то воздействие погоды следует рассматривать в разное время и в разных местах. Следует также иметь в виду, что одни и те же метеорологические условия, например ледяной дождь, могут по пути следования оказывать разное воздействие в разных местах и на разных пользователей.

Этот процесс может быть сложным и комплексным.

Влияние экстремальной погоды на транспорт вполне понятно для большинства секторов, однако серьезной проблемой по-прежнему остается количественная оценка и смягчение этого влияния в разных секторах, в разных временных и пространственных масштабах и в пределах и за пределами геополитических границ. Для этого придется принять во внимание разнообразные факторы, такие как определение требований конкретных пользователей, оптимизация метеорологических, дорожных, железнодорожных и транспортных измерений, использование и сочетание разных методов прогнозирования, включая прогнозирование текущей погоды и численные прогнозы погоды, совершенствование связи и передачи сообщений и  непрерывное создание комплексной структуры обслуживания для различных видов транспортных перевозок. Минимальные требования, по всей вероятности, предполагают наличие непрерывного комплекта наблюдений, прогнозов и обслуживания  в поддержку принятия решений. При предоставлении комплексного обслуживания надежность, актуальность, качество и другие ключевые дополнительные атрибуты метеорологической информации, получаемой конечными пользователями, часто будут общими для различных видов транспортных перевозок, хотя будет и такая информация, которая является специфической для каждого вида перевозок и даже для каждого пользователя данного вида перевозок.

Комплексное обслуживание на основе наблюдений за погодой необходимо будет адаптировать к потребностям различных групп пользователей, включая:

• компании грузового, авиационного и автобусного транспорта, а также судоходные компании;
• пользователей транспортного сектора (например почтовые службы, предприятия медицинского снабжения, широкая общественность);
• операторов аэропортов, авиационные предприятия и поставщиков обслуживания;
• государственные и частные организации по обслуживанию автомагистралей;
• органы по чрезвычайным ситуациям;
• начальников портов;
• железнодорожные компании.

Чтобы обеспечить практическое руководство, т. е. поддержку принятия решений, в конечном итоге потребуется в полной мере оценить и понять потенциальные последствия использования подхода, предполагающего предоставление комплексного обслуживания, для всех заинтересованных сторон. В равной степени важно обучать пользователей и лиц, принимающих решения, пониманию связанного с погодой обслуживания, которое предоставляется с тем, чтобы они оптимизировали его использование на всех этапах их производственно-сбытовой цепи. Важный шаг заключается в том, чтобы подчеркнуть дополнительные преимущества, полученные в результате использования улучшенного и непрерывного информационного обслуживания, связанного с погодой. Так как транспортные сети становятся все более глобальными, потребность в координации и стандартизации также чрезвычайно насущна.

«Комплексное метеорологическое обслуживание» – это непрерывное предоставление стандартизированного обусловленного условиями погоды обслуживания для поддержки принятия решений при осуществлении какого-либо или всех взаимосвязанных типов транспортных перевозок: предоставление комплексной информации о состоянии метеорологических условий в аэропортах, портах и гаванях, на реках, озерах, автомобильных и железных дорогах.

Формулирование задачи  по подготовке комплексного обслуживания

Чтобы обеспечить рентабельный уровень в предоставлении комплексного обслуживания, потребуется прогресс в области метеорологических наблюдений, аналитических средств и их применении, моделей прогнозирования погоды, унифицированных подходов к различным типам транспортных перевозок, а также культурные изменения, касающиеся как поставщиков обслуживания, связанного с погодой, так и заинтересованных сторон. Вероятно, наиболее предпочтительным является поэтапный процесс, который может начаться с обеспечения общего понимания ситуации во всем транспортном секторе во время явлений погоды со значительными воздействиями и последствиями. После этого нужно будет решать проблемы, связанные с погодой, которые возникают на уровне разных типов транспортных перевозок и при взаимодействии между ними (т. е. при обеспечении комплексной структуры обслуживания различных типов перевозок), а также среди заинтересованных сторон. Этот последний шаг в конечном счете будет самой важной задачей в рамках этого процесса.

А в качестве первого шага можно было бы использовать относительно устоявшуюся и имеющую конкретную направленность группу пользователей, чтобы сформулировать задачу по комплексному обслуживанию различных типов перевозок. Это способствовало бы созданию стратегии по разработке, тестированию и документированию накопленного опыта, который можно было адаптировать к другим чрезвычайным обстоятельствам или операторов узлов смешанных транспортных перевозок.

группам конечных пользователей. Желательно, чтобы эта устоявшаяся группа испытала на себе воздействия погоды и понимала их, а также необходимость в предоставлении непрерывного метеорологического обслуживания для различных типов транспортных перевозок – обслуживания «от двери до двери». Потенциальную группу пользователей можно было бы выбрать из числа глобальных поставщиков логистического обслуживания, подразделений по чрезвычайным обстоятельствам или операторов узлов смешанных транспортных перевозок.

Комплексное обслуживание наземного транспорта в будущем будет также зависеть от прогресса в разработке ряда средств и возможностей в области метеорологии, включая системы атмосферных измерений и наблюдений за состоянием земной поверхности, методы усвоения данных и модели численного прогнозирования погоды (ЧПП), а также методы текущего прогноза погоды на местах. Например, прогресс в области систем измерений мог бы обеспечить улучшенные возможности для повседневного и точного определения типа и интенсивности осадков, по мере того как они достигают уровня земли, а также плотности, интенсивности и дисперсности тумана и т. д. Более совершенные модели ЧПП могли бы повысить пространственное и временное разрешение, т. е. точность прогнозов атмосферных условий. Критический анализ требований к наблюдениям в интересах сектора наземного транспорта с учетом существующих областей применения ВМО также мог бы выявить пробелы.

Метеорологические параметры, категоризация оповещений о неблагоприятных метеорологических условиях на основе этих параметров  и последствия для  транспортных перевозок (из работы McGuirk M. et al., 2009)

Эффективное использование изменений

Грядущие технические, культурные  и климатические изменения окажут влияние на парадигму комплексного метеорологического обслуживания. Ниже приведены несколько примеров, о которых поставщики обслуживания должны быть осведомлены. Быстро развивающиеся технологии, охватывающие всю транспортную систему, открывают новые возможности для предоставления более высококачественного обслуживания как органам управления транспортными системами, так и конечным пользователям. Например, технические возможности для взаимодействия между транспортными средствами (vehicle-to-vehicle, V2V) и между транспортным средством и инфраструктурой (vehicle-to-infrastructure, V2I) уже проходят испытания и будут внедрены в полном объеме в течение следующего десятилетия. Сами транспортные средства будут служить платформой для наблюдения за погодой, что в результате даст возможность производить мобильные наблюдения в реальном масштабе времени, которые позволят повысить качество анализа и прогнозирования погоды.

Дорожный сектор переживает технологическую революцию. Стремительно продвигается разработка автономных транспортных средств. Фактически некоторые серийные автомобили уже имеют возможности для полуавтономного управления и некоторые производители объявили о выпуске автономных транспортных средств через пять лет. Автоматизация также ведет к появлению более широкомасштабных стратегий контроля, таких как автоматизированное управление транспортным средством, движущимся в колонне, когда управление дистанцией между транспортными средствами осуществляется с целью повышения безопасности и эффективности, оптимизации использования инфраструктуры и ослабления воздействий на окружающую среду. Однако технологии наблюдений (лидары, радиолокаторы, радио и т. д.), используемые для поддержки преобразований в автомобильной промышленности, чувствительны к условиям окружающей среды, которые, следовательно, влияют на их работу. Крайне важно в полной мере понять и рассмотреть влияние экстремальной погоды на эти технологии, чтобы обеспечить безопасность пассажиров. С другой стороны, эти бортовые системы могли бы также служить в качестве дополнительного ценного источника информации о погоде и климате на местах.

К числу других новых платформ наблюдения за погодой и климатом относятся автоматически управляемые воздушные и морские системы. Распространение автоматически управляемых систем имеет значительный потенциал для обеспечения дополнительных возможностей, чтобы получить более глубокое понимание метеорологических и климатических условий, особенно в местах, труднодоступных для размещения традиционных систем измерения. Доступность своевременных высокоплотных наблюдений на высоте нескольких километров