公开(公告)号：CN119249075A

公开(公告)日：2025-01-03

申请号：CN202411777755.2

申请日：2024-12-05

Applicant: 南京气象科技创新研究院

Inventor： 朱承瑛 ,  王可心 ,  杜良永 ,  朱寿鹏 ,  魏晓奕 ,  祖繁 ,  周林义 ,  何琰 ,  单婵 ,  吴泓 ,  张振东 ,  慕熙昱 ,  曾燕 ,  吴昊 ,  严殊祺

IPC: G06F18/10 ,  G06F18/214 ,  G06F18/21 ,  G06F18/2433 ,  G06N3/0442 ,  G06N3/084

Abstract: 本发明公开了基于物理约束的高速公路路面温度预报方法，包括以下步骤：收集并预处理区域内所有站点的气象数据、路面温度的历史观测数据及地理数据，加入时间信息构建时间特征；搭建U‑net神经网络模型，对多站点多气象要素预报数据进行空间场数据订正，输出各站点的订正后气象数据；在U‑net模型基础上构建双向LSTM网络，处理时间序列数据，使用损失函数评估和优化模型性能；在模型中加入物理约束，包括温度变化的时间关系、季节性与日夜变化特征、材料热特性、热平衡方程等，优化模型结果；使用测试集评估模型的泛化能力和预报精度，微调模型参数。该方法显著提高了路面温度预测的精度和可靠性，为交通管理和安全预警提供了可靠依据。

公开(公告)号：CN119249075B

公开(公告)日：2025-03-04

申请号：CN202411777755.2

申请日：2024-12-05

Applicant: 南京气象科技创新研究院

Inventor： 朱承瑛 ,  王可心 ,  杜良永 ,  朱寿鹏 ,  魏晓奕 ,  祖繁 ,  周林义 ,  何琰 ,  单婵 ,  吴泓 ,  张振东 ,  慕熙昱 ,  曾燕 ,  吴昊 ,  严殊祺

IPC: G06F18/10 ,  G06F18/214 ,  G06F18/21 ,  G06F18/2433 ,  G06N3/0442 ,  G06N3/084

Abstract: 本发明公开了基于物理约束的高速公路路面温度预报方法，包括以下步骤：收集并预处理区域内所有站点的气象数据、路面温度的历史观测数据及地理数据，加入时间信息构建时间特征；搭建U‑net神经网络模型，对多站点多气象要素预报数据进行空间场数据订正，输出各站点的订正后气象数据；在U‑net模型基础上构建双向LSTM网络，处理时间序列数据，使用损失函数评估和优化模型性能；在模型中加入物理约束，包括温度变化的时间关系、季节性与日夜变化特征、材料热特性、热平衡方程等，优化模型结果；使用测试集评估模型的泛化能力和预报精度，微调模型参数。该方法显著提高了路面温度预测的精度和可靠性，为交通管理和安全预警提供了可靠依据。