Chengsong, Yuan

Mingliang, Yan

Xinmin, Pan

Spanish

Agencia Estatal de Meteorología

118 | Boletín de la OMM 58 (2) - Abril de 2009 TitleServicios de predicción y vigilancia meteorológica para las carreteras y el ferrocarril a nivel provincial en Chinapor Yan Mingliang1, Yuan Chengsong1 y Pan Xinmin2IntroducciónJunto con el rápido incremento en el volumen del tráﬁco, la seguridad ha pasado a constituir un desafío cada vez más importante. Las condiciones meteorológicas extremas son una de las principales causas de acciden-tes de tráﬁco. A principios de 2008, la continua presencia de nieve y hie-lo en la zona sur de China provocó importantes trastornos en el tráﬁco, así como un incremento del número de accidentes. La poca visibilidad en las autopistas ocasiona que decenas de coches, o incluso cientos, circu-len pegados entre sí. Asimismo, el tráﬁco en las carreteras y en las vías férreas se ve afectado con frecuen-cia por fenómenos relacionados con las tormentas y las inundaciones, y también por amenazas geológi-cas asociadas a la lluvia, como por ejemplo las corrientes de barro que transportan piedras gruesas. Las ca-rreteras del oeste de China suelen verse afectadas a menudo por fuer-tes vientos y tormentas de arena y polvo. En Hundred-Li Fetch, cerca de Hami, en Xinjiang, la fuerza de los vientos puede provocar el descarri-lamiento de los trenes. Muchos ca-nales ﬂuviales de navegación en Chi-na suelen verse afectados todos los años por fenómenos meteorológicos adversos, como por ejemplo nieblas densas, vientos duros, y tormentas con precipitaciones fuertes que oca-sionan daños materiales, colisiones de barcos e, incluso, la zozobra de los mismos.En el último decenio, China ha expe-rimentado un crecimiento récord en la construcción de infraestructuras destinadas a los sectores del trans-porte por aire, tierra y agua. Todos los niveles del gobierno, al igual que los departamentos de meteorología y de tráﬁco, han prestado una mayor atención a las condiciones meteoro-lógicas que inﬂuyen en el tráﬁco. El 27 de julio de 2005, la Administración Meteorológica de China y el Ministe-rio de Comunicaciones ﬁrmaron un Memorándum de desarrollo conjun-to para llevar a cabo predicciones meteorológicas para el tráﬁco por carretera, a ﬁn de emitir predicciones conjuntas a nivel nacional acerca de las condiciones meteorológicas del tráﬁco en las autopistas. Esta acción marcó el comienzo de un servicio de predicción meteorológica de apoyo al tráﬁco a nivel nacional.El concepto de un servicio meteoro-lógico para el tráﬁco se desarrolló relativamente pronto en algunas zo-nas, como por ejemplo en la provin-cia de Jiangsu. Desde 1998, tras una década de investigaciones, experi-mentación y construcción de obras de ingeniería, la Administración me-teorológica de Jiangsu creó un sis-tema de redes de vigilancia meteo-rológica para el tráﬁco, y desarrolló un servicio de predicción meteoro-lógica destinado al mismo sector. Algunas otras administraciones me-teorológicas, entre las que se inclu-yen las de Guangdong, Shanghái y Pekín, también han colaborado con los departamentos de tráﬁco, selec-cionando importantes tramos de ca-rretera como bancos de pruebas de las condiciones meteorológicas del tráﬁco en zonas urbanas y desarro-llando servicios de predicción y vigi-lancia meteorológica para el tráﬁco en autopistas.Para reducir el daño del viento en Hundred-Li Fetch, la Administración ferroviaria de Xinjiang estableció puntos de observación en las esta-ciones de ferrocarril de la zona. Los departamentos meteorológicos de-sarrollaron servicios de vigilancia y predicción de temporales y tormen-tas de arena y polvo a lo largo de las líneas férreas, que han contribuido eﬁcazmente a la reducción del nú-mero de descarrilamientos como consecuencia de los fuertes vientos. En la actualidad, los departamentos de meteorología, tráﬁco y seguridad de toda China están reforzando con-juntamente sus servicios meteoroló-gicos destinados al tráﬁco.Sistema de vigilancia meteorológica para el tráﬁcoRed y estaciones de vigilancia meteorológica para el tráﬁcoLa vigilancia de las condiciones me-teorológicas relacionadas con el tráﬁco debe incluir el control de las superﬁcies de las carreteras, las con-diciones meteorológicas asociadas a una visibilidad reducida, la tempe-ratura del agua y algunos otros fac-tores. Toda esta información deberá ser transmitida en tiempo real o casi real. Las estaciones meteorológi-1  Instituto de ciencias meteorológicas de Jiangsu, Nankín 2100082  Administración meteorológica de XinjiangBoletín de la OMM 58 (2) - Abril de 2009 | 119cas automáticas de vigilancia que cubren las autopistas y las rutas de transporte ﬂuvial tienen que incluir, siempre en tiempo real, el control de la visibilidad, la superﬁcie de trá-ﬁco, la temperatura, la humedad, la velocidad y dirección del viento, y la precipitación y, al mismo tiempo, de-berán cumplir los requisitos técnicos del equipo de ingeniería de tráﬁco.Las redes de vigilancia meteorológi-ca para el tráﬁco constan principal-mente de cuatro partes: un módulo de adquisición de datos meteoroló-gicos, un módulo para procesar es-tos datos, un módulo de control de la información y un módulo de pres-tación del servicio de información meteorológica.Sistema de vigilancia meteorológica para el tráﬁco en autopistasEl sistema de redes de vigilancia meteorológica construido por el Ins-tituto de meteorología del transporte de Nankín en la autopista que va de Shanghái a Nankín es uno de los sis-temas de control meteorológico del tráﬁco en carretera más avanzado de toda China.Este sistema adquiere información meteorológica de campo a través de 26 estaciones meteorológicas auto-máticas de vigilancia y dos estacio-nes de control de la temperatura de la superﬁcie de la carretera situadas a lo largo de la autopista. Los datos de control se transmiten al centro de recepción de datos por comuni-cación inalámbrica y se importan en la base de datos del servidor de la Administración meteorológica y del centro de mando de la autopista. A continuación, la información de vi-gilancia meteorológica, las alertas por tiempo adverso y la información de pronóstico, todas ellas en tiempo real, se almacenan de forma sincro-nizada en una base de datos del ser-vidor y se muestran en las estaciones de trabajo de los terminales de los departamentos de meteorología y de gestión de la autopista Shanghái-Nankín.Entre tanto, esa información puede ser publicada y mostrada en diver-sos terminales de información (pa-neles de información, terminales de control, etc.) de la autopista. Du-rante el segundo semestre de 2006, el centro de predicción introdujo la vigilancia por circuito de vídeo y la posibilidad de compartir informa-ción relativa a 101 carreteras desde el centro de mando de la autopista Shanghái-Nankín. Esta información ha permitido que observadores y predictores meteorológicos puedan consultar directamente en los moni-tores las condiciones del tiempo y el estado de la calzada a lo largo de los distintos tramos de la carretera.Tanto los datos de gestión y seguri-dad procedentes de las estaciones de vigilancia meteorológica para el tráﬁco como los productos de pre-dicción se introducen en una base de datos para su utilización por par-te de algunos sistemas, como el de gestión o el de emisión de la infor-mación meteorológica. El control del análisis y de la aplicación de datos en tiempo real y la posibilidad de presentarlos en la misma pantalla o en diferentes monitores en función del tiempo, de la estación y/o de las Figura 1 — Secuencia temporal extraída de un sensor de visibilidad (láser de una estación meteorológica automática) instalado junto a una de las autopistas más importantes de la China oriental (Shanghái-Nankín)Figura 2 — La optimización del ﬂujo de tráﬁco mediante la anticipación de los fenómenos meteorológicos de gran impacto es crucial para las congestionadas autopistas chinas120 | Boletín de la OMM 58 (2) - Abril de 2009condiciones meteorológicas en for-ma de tablas, cuadros y mapas de sistemas de información geográﬁca (SIG) respectivamente (Figura 1), han supuesto un importante avance. También es posible conﬁgurar una alerta con colores y/o sonidos re-feridos a la visibilidad en cada una de las estaciones, y posteriormente mostrar esta información (mediante un SIG) para que los departamentos de gestión del tráﬁco y los usuarios públicos (Figura 2) puedan consul-tarla.Sistema de vigilancia de fuertes vientos en el ferrocarrilEntre 1998 y abril de 2000 se culmi-naron las obras de ingeniería de la línea férrea Lanzhou-Xinjiang, en la región autónoma de Xinjiang, y la de la red existente en las líneas tanto del norte como del sur de esta mis-ma región. Desde 1998, este sistema se ha ido actualizando y ampliando.El sistema en cuestión incluye instru-mentos digitales de control eólico, así como técnicas de comunicación por ﬁbra óptica y ordenadores en red. Otras características son un alto nivel de automatización, un funcio-namiento fácil y práctico, unos co-mandos sencillos, una presentación clara, una interfaz de fácil manejo, un rendimiento estable y unos requi-sitos mínimos de mantenimiento.Actualmente, el sistema de control y alarma de fuertes vientos existen-te en la red ferroviaria consta de 50 puntos de control eólico (pequeñas estaciones), 32 estaciones cruzadas (estaciones de comunicaciones), un centro de proceso de datos (estación principal del centro de distribución de la administración ferroviaria), tres servidores de base de datos (centro de cálculo electrónico de la administración ferroviaria), un servi-dor de control de operaciones (cen-tro de soporte técnico) y numerosos ordenadores (terminales de servicio al cliente). El sistema funciona con-tinuamente durante las 24 horas del día, e incluye una función de alarma en tiempo real.Tecnología de predicción meteorológica para el tráﬁcoLas condiciones meteorológicas también tienen una importante in-ﬂuencia sobre las principales líneas de comunicación, a pesar de la ex-tensión relativamente pequeña en términos de superﬁcie y la escasa duración de muchos fenómenos. Las alertas que anticipan fenómenos meteorológicos de gran impacto han mejorado en la medida que han au-mentado la densidad espacial de los equipos de vigilancia, la frecuencia de adquisición de datos, la combina-ción de los datos de control con los procedentes de una nueva genera-ción de productos de vigilancia por radar y de otras estaciones meteoro-lógicas automáticas, y la utilización de salidas de los modelos mesoes-calares de predicción numérica. El Figura 3 — Información meteorológica gráﬁca para el tráﬁcoFerrocarril Qinghai-TíbetLa línea Qinghai-Tíbet en China pertenece al servicio de ferrocarril de gran altitud que conecta Xining con Lhasa. Su longitud total es de 1 956 km.La construcción del tramo de 815 km entre Xining y Golmud se completó en 1984, mientras que el tramo de 1 142 km entre Golmud y Lhasa fue inaugurado el 1 de julio de 2006.El paso de Tanggula, situado a 5 072 m sobre el nivel del mar, constituye el tramo ferroviario más alto del mundo, mientras que el túnel de Fenghuoshan, de 1 338 m de longitud y situado a 4 905 m sobre el nivel del mar, es el túnel ferroviario más alto del mundo. Por su parte, el túnel de Yangbajing, de 3 345 m de longitud y situado a 4 264 m sobre el nivel del mar, es el túnel más largo de la línea.Más de 960 km del tramo entre Golmud y Lhasa, es decir, más del 80 por ciento del mismo, se encuentran situados a una altitud de más de 4 000 m. Hay 675 puentes, que totalizan 159,88 km, y unos 550 km de vía se encuentran situados sobre una capa de hielo permanente.Boletín de la OMM 58 (2) - Abril de 2009 | 121desarrollo tecnológico durante los dos últimos años ha puesto de ma-niﬁesto que, de hecho, el servicio de alertas ha reducido los accidentes de tráﬁco y ha generado más beneﬁcios económicos y sociales.Predicción de niebla espesa en bancos con distribución irregularLa inﬂuencia y el daño que la niebla densa y la escasa visibilidad pueden provocar sobre el tráﬁco es algo so-bradamente conocido. La niebla es-pesa con distribución irregular y los bancos de niebla locales son objetivo de la investigación actual relativa a los fenómenos meteorológicos que afec-tan al tráﬁco en carretera. Los datos de control acumulados muestran que la formación y la disipación de las nie-blas densas no constituyen un proceso que se desarrolle lentamente, sino que se trata de un fenómeno meteorológi-co con una evolución relativamente obvia [1]. La instalación de estaciones automáticas de vigilancia meteoroló-gica a lo largo de las autopistas faci-litará las tareas en este ámbito, muy necesitado de investigación.Pueden formularse criterios para la predicción de nieblas densas tenien-do en cuenta la determinación del tipo de condiciones meteorológicas, tanto en superﬁcie como en altura, el análisis del movimiento de los siste-mas nubosos, el análisis de la capa de inversión térmica y la advección conforme a la curva de sondeo, todo ello en combinación con la informa-ción que facilitan las estaciones de control distribuidas a lo largo de las carreteras [4].A través del análisis de los datos de vigilancia y de los mapas de visibi-lidad obtenidos durante los cuatro años anteriores, han podido esta-blecerse los baremos relativos a los límites de velocidad (50-200 m) y a los cierres de vías (< 50 m). Antes de la aparición de la masa principal de una niebla densa suele tener lugar una oscilación previa, que se prolon-ga durante un corto espacio de tiem-po, y aunque el valor de la visibili-dad no sea especialmente bajo, sirve como preludio a una niebla densa repentina, con lo cual tiene un valor predictivo.El sistema de vigilancia, alerta y predicción de baja visibilidad como consecuencia de una niebla densa ha experimentado un gran avance a través de la combinación de las ob-servaciones meteorológicas conven-cionales con la información transmi-tida por las estaciones automáticas de vigilancia localizadas a lo largo de la carretera. Todo este sistema inte-gra métodos de predicción sinóptica y productos de predicción numérica, incluyendo las características de la niebla densa que aparece a lo largo de la autopista Shanghái-Nankín. Las predicciones se presentan al de-partamento de mando de carreteras y, posteriormente, los resultados se valoran de acuerdo con el informe de la administración de la vía corres-pondiente.Técnicas para la predicción de fuertes vientos a lo largo de las líneas de ferrocarrilGracias a la investigación sobre los mecanismos de formación de los vientos fuertes y a los diversos métodos de pronóstico, ha podido establecerse un sistema de predic-ción para cada hora, con un tiempo de pronóstico de 12 horas en esta-ciones representativas situadas en tramos de 15 y 50 km a lo largo de las líneas de ferrocarril. Conside-rando los vientos fuertes peligrosos (superiores al grado 8) como objeto de investigación y análisis, se estu-diaron los vientos habituales de esta naturaleza en diferentes estaciones de 2006 a 2007. Teniendo en cuenta el análisis del modelo de predicción numérica y las mediciones a lo largo de los puntos de las estaciones de ferrocarril, se determinó una ecua-ción de pronóstico, y se posibilitó la predicción de condiciones meteoro-lógicas en un plazo de 1 a 12 horas gracias a la corrección de errores en la ecuación de pronóstico del mode-lo. Dos veces al día se genera una tendencia eólica hora a hora para el siguiente intervalo de 1 a 12 horas.Servicio meteorológico para el tráﬁcoA través de la combinación de un sistema de vigilancia meteorológica para el tráﬁco, un protocolo de in-terfaz y una autorización de acceso, pueden mostrarse diferentes tipos de informaciones de predicción y de vi-gilancia meteorológica a lo largo de las autopistas. Entre los productos de información que se ofrecen, los usua-rios pueden acceder a varios servi-Figura 4 — Algunos de los tramos más importantes de la red ferroviaria china son especialmente propensos a recibir fuertes vientos, por lo que necesitan una atención cercana por parte de los predictores122 | Boletín de la OMM 58 (2) - Abril de 2009cios de predicción meteorológica. Los productos ofrecidos mediante este in-terfaz mejorarán los futuros servicios meteorológicos para el tráﬁco.La red electrónica de información meteorológica en ruta, “e-route wea-ther net” (http://www.16t7.com), es una página web profesional orienta-da a la prestación de servicios me-teorológicos para el tráﬁco. En ella se integran información de vigilancia y predicción meteorológica para el trá-ﬁco, noticias y resultados de investi-gación sobre el tema, y noticias so-bre accidentes graves de tráﬁco rela-cionados con el mal tiempo así como la evaluación de los mismos, y todo ello tanto a nivel provincial como na-cional. Gracias al intercambio de los recursos cientíﬁcos y tecnológicos relacionados con los aspectos me-teorológicos del tráﬁco, esta página web ofrece servicios de alta calidad para los usuarios del sector, y tam-bién proporciona una plataforma de comunicación de las condiciones meteorológicas del tráﬁco para los departamentos meteorológicos re-gionales e incluso nacionales.Estos productos combinan predic-ciones a largo, medio y corto plazo, e incluyen pronósticos especiales, predicciones para una ruta o para un lugar, pronósticos subdivididos, predicciones regionales, alertas, predicciones de condiciones meteo-rológicas importantes, situaciones reales y predicciones para períodos vacacionales.ConclusiónLa investigación sobre las aplicacio-nes meteorológicas para el tráﬁco y su implantación, conforman una nueva materia en el espectro de sis-temas meteorológicos, debido al im-portante impacto sobre la seguridad del tráﬁco que causan la intensidad cada vez mayor del mismo y las con-diciones meteorológicas adversas.Las condiciones meteorológicas ad-versas, entre las que se incluyen la baja visibilidad como consecuencia de una niebla densa, las temperatu-ras altas y bajas en las superﬁcies de las calzadas, las lluvias y nevadas in-tensas, las tormentas de arena y pol-vo, los vientos fuertes y la presencia de hielo en las carreteras, son las principales causas de los accidentes de tráﬁco. La base y condición pre-via para desarrollar un sistema me-teorológico para el tráﬁco pasa por la creación de una red de vigilancia meteorológica especíﬁca para ello.La predicción y aviso de condicio-nes meteorológicas adversas en las principales líneas de comunicación dependen tanto de la evaluación de la situación sinóptica general como del análisis de los productos de vigi-lancia y predicción numérica.Referencias[1] FENG Minxue, YUAN Chengsong, BIAN Guanghui and ZHOU Zengkui, 2003: Real-time monitoring and characteris-tics of heavy fog in spring at Wuxi sec-tion of Shanghai Nanjing Expressway. Meteorological Science, 23 4 435-445.[2] BAK P. and K. CHEN, 1991: Critical state of self-organization. Science, 5 8 16.[3] ZHANG Jizhong, 1997: Fractal, Tsinghua University Press, 1-18.[4] YUAN Chengsong, BIAN Guanghui, FENG Minxue, WU Zhen and ZHOU Zengkui, 2003: Monitoring and Forecasting of Low Visibility on Expressways, Meteo-rology, 29 11: 36-40.[5] MA HENIAN et al., 2001: Foundation of Meteorological Service, Xinjiang Pu-blishing House.

Servicios de predicción y vigilancia meteorológica para las carreteras y el ferrocarril a nivel provincial en China

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