引言

為順應時代發(fā)展需求,大力提升道路運營管理水平,積極應對路網(wǎng)客貨運輸量高速增長的實際問題,不斷滿足社會公眾對高速公路服務提出的多樣化需求,必須充分應用"大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)"技術,采集、匯總、分析高速公路道口通行、道路保暢、日常養(yǎng)護、服務區(qū)經(jīng)營等運營管理數(shù)據(jù),實現(xiàn)信息共享、數(shù)據(jù)互通、自動分析、智能管理,建立智能化調(diào)度指揮中心,全力打造高速公路運營管理的信息港和作戰(zhàn)室。

1總體思路

1.1數(shù)據(jù)匯聚

匯聚道路沿線感知信息,包括道路視頻數(shù)據(jù)、微波車檢數(shù)據(jù)、收費站數(shù)據(jù)、清排障數(shù)據(jù)、氣象檢測數(shù)據(jù)、服務區(qū)經(jīng)營數(shù)據(jù)、服務區(qū)顧客消費數(shù)據(jù)、養(yǎng)護檢測維護數(shù)據(jù)等,同時匯聚外部獲取的手機信息、GPs數(shù)據(jù),形成運營管理大數(shù)據(jù)信息港。

1.2數(shù)據(jù)融合

對獲取的各種數(shù)據(jù)進行結構化處理,將感知系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)進行融合,形成動態(tài)數(shù)據(jù)庫。

1.3數(shù)據(jù)處理

研發(fā)專門的系統(tǒng)軟件,圍繞收費、道路、經(jīng)營、養(yǎng)護4大板塊對大數(shù)據(jù)進行加工分析處理,為"事中快速高效處置、事后管理輔助決策"提供依據(jù)。

1.4物聯(lián)網(wǎng)技術應用

在道路增設感知、傳輸與控制設備,利用智能感知、識別技術與普通計算等通信感知技術,中心計算機能夠發(fā)出報警信號,或在調(diào)度指揮中心實施人工控制、自動控制。

2具體方案

2.1端口多元化,讓大數(shù)據(jù)采集更全面

2.1.1錄入采集

增設數(shù)據(jù)采集終端,在收費站、服務區(qū)、清障大隊、養(yǎng)巡大隊增配數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),將收費道口的收入和流量、服務區(qū)的車輛數(shù)和經(jīng)營收入、清排障大隊的清障收入和清障量、養(yǎng)護大隊的巡查頻次和物料使用量等運營管理數(shù)據(jù),通過及時錄入填報的形式,及時、完整、準確地將數(shù)據(jù)傳輸至大數(shù)據(jù)庫。

2.1.2微波采集

增設道路流量檢測器,在流量較大路段、事故高發(fā)易發(fā)路段、收費站出口增設微波檢測器,實時采集路面流量數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)實時上傳至大數(shù)據(jù)庫。

2.1.3視頻采集

加密外場視頻監(jiān)控,在彎道、匝道、坡道、事故多發(fā)路段、重要互通樞紐處增加紅外高清視頻監(jiān)控,實時采集路面車輛視頻并上傳至大數(shù)據(jù)庫。

2.2鋪設萬兆網(wǎng),讓大數(shù)據(jù)傳輸更快速

在道路中分帶鋪設96芯光纖,使用萬兆網(wǎng)光纖傳輸技術,進一步提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和有效性。

2.3建立私有云,讓大數(shù)據(jù)存儲更安全

建立狀態(tài)可視、分配可控、服務可用的私有云管理平臺,滿足數(shù)據(jù)安全性、系統(tǒng)穩(wěn)定性、軟硬件兼容性等實際需求,將數(shù)據(jù)存儲在私有云上,實現(xiàn)公司運營管理數(shù)據(jù)的無障礙、無區(qū)別供給。

2.4分析智能化,讓大數(shù)據(jù)研判更精準

研發(fā)輔助決策軟件,組織各部門、各單位相關人員提出數(shù)據(jù)運用實際需求,編制數(shù)據(jù)應用方案,研發(fā)數(shù)據(jù)應用軟件,對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行分類匯總、分析研判,實現(xiàn)逃費行為識別、道路流量預判、運營成本控制等多功能的集成,進一步提升決策方案的精準度和運營管理的成熟度。

2.4.1逃費行為識別

通過分析收費數(shù)據(jù),對經(jīng)常性超時車輛,重型貨車經(jīng)常載貨較輕車輛(重量偏差較大車輛),經(jīng)常重載短途車輛,經(jīng)常利用計重逃費、綠優(yōu)逃費車輛,加大檢查力度,及時發(fā)現(xiàn)逃費行為。2.4.2道路流量預判

通過分析周邊區(qū)域的經(jīng)濟形勢、人口狀況、產(chǎn)業(yè)結構、年高速公路車流量變化、通行費收入狀況、路網(wǎng)結構等進行車流量預測分析,并結合收費站車流量數(shù)據(jù),準確預判節(jié)假日、高峰時間收費站的車流情況,從而為收費站開道保暢工作提前做好準備。

2.4.3消費行為分析

利用視頻傳感器進行人臉識別并與消費者相關信息進行關聯(lián),運用輔助決策系統(tǒng)自動分析人群構成年齡分成及男女比例、人群消費喜好、商品的主要消費群體、商品消費熱度、人群平均消費金額、消費支付方式等數(shù)據(jù),輪換淘汰商品,方便服務區(qū)經(jīng)營管理,提升服務質(zhì)量。

2.4.4道路交通管理

通過對路面狀況、天氣狀況、車流量等與事故之間的聯(lián)系進行分析,找出關聯(lián)性,找到改進思路,提出預防措施。突發(fā)事件發(fā)生后,對相關救援物資調(diào)配、路段封閉管理、繞行放行等進行快速、準確判斷。

2.4.5道路橋梁養(yǎng)護

根據(jù)大數(shù)據(jù)提供的建設時間、維修狀況、路面結構定期檢測數(shù)據(jù)、當?shù)貧庀?、環(huán)境因素、路面載荷、車流量等,制定全生命周期的路面、橋梁結構物的養(yǎng)護周期計劃。

2.4.6相關事件評價

分別對特殊天氣、突發(fā)事件、節(jié)假日保暢等進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、案例分析,形成專題匯編,為今后相關事件的應對提供處置原則和決策方案。

2.4.7運營成本控制

通過信息化、智能化管理,全面減少人、財、物的投入,全面提升運營效率。

2.5研發(fā)新系統(tǒng),讓物聯(lián)網(wǎng)應用更智慧

2.5.1研發(fā)路橋面加熱除雪防冰系統(tǒng)

在路橋面鋪設碳素纖維發(fā)熱材料,兩端加以電壓,使其釋放熱能,使路橋面表面溫度保持在5℃左右,將冰雪融化成水流淌于排水邊溝內(nèi),采用網(wǎng)絡遠程控制,由調(diào)度指揮中心根據(jù)氣象檢測站的路橋地表溫度,適時開啟加熱功能,起到路橋面除雪防滑作用。

2.5.2研發(fā)除雪防冰自動噴淋系統(tǒng)

在重要互通橋梁上安裝自動噴淋頭,將預制好的20%的融雪液存儲在存儲箱中,由耐腐蝕泵輸送到各噴淋頭,噴淋頭將融雪液均勻噴灑在雪面或冰面上,將雪或冰融化成水,水中離子濃度上升,在低溫下不再結冰。系統(tǒng)采用網(wǎng)絡自動控制,由調(diào)度指揮中心根據(jù)橋面積雪、積冰情況,適時開啟噴淋功能,起到橋面除雪防冰作用。

2.5.3研發(fā)標志牌自動翻轉控制系統(tǒng)

將可實施遠程遙控的"前方分流""限速80""禁止超車""限速60""左側變窄""限速40"等分流標志牌固定安裝于防撞護欄外側,平時順向于來車方向,每處分流點設置一套分流標志牌,分流時由調(diào)度指揮中心下發(fā)旋轉指令,通過物聯(lián)技術,實施遠程控制,將標志牌自動旋轉至來車方向,進一步提升分流管控的安全性和及時性。

2.5.4研發(fā)多功能遠程圖像獲取系統(tǒng)

研發(fā)綜合保障車,在保障車頂部安裝一臺高清攝像機,增加照明燈,可上下升降、3609旋轉,由調(diào)度指揮中心進行遠程控制,用于夜間道路發(fā)生交通事故時,將事故現(xiàn)場圖像實時傳送至調(diào)度指揮中心大廳的LED大屏上,解決無法獲取夜間交通事故現(xiàn)場圖像的實際困難:增配大疆經(jīng)緯無人機,具備夜間照明、移動網(wǎng)絡傳輸?shù)裙δ?由調(diào)度指揮中心進行遠程控制,用于道路發(fā)生?；方煌ㄊ鹿?或交通事故導致車輛積壓,清障救援車輛無法到達現(xiàn)場時,通過放飛無人機將事故現(xiàn)場和道路擁堵圖像實時傳送至調(diào)度指揮中心大廳的LED大屏上,解決?；肥鹿尸F(xiàn)場圖像無法及時獲取的實際困難。

2.5.5研發(fā)氣象信息自動發(fā)布系統(tǒng)

將氣象檢測站檢測到的地表溫度、能見度、風力風向等相關數(shù)據(jù)自動上傳至數(shù)據(jù)庫,在數(shù)據(jù)應用軟件上設置正常數(shù)據(jù)指標范圍,將超出指標范圍的自動推送至調(diào)度平臺上,經(jīng)調(diào)度人員審核后自動發(fā)布道路情報板提示信息,實現(xiàn)高溫天氣、大霧天氣、大風天氣等惡劣天氣情報板信息的自動發(fā)布。

3結語

在4G網(wǎng)絡條件下,高速公路運營管理可以通過構建管理系統(tǒng)、健全管理制度,不斷提升信息化管理水平,以大數(shù)據(jù)應用為切入點,建設智能化信息樞紐平臺—調(diào)度指揮中心,為高速公路乃至交通行業(yè)的高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。未來,5G正朝著網(wǎng)絡多元化、寬帶化、綜合化、智能化方向發(fā)展,隨著各種智能終端的普及以及關鍵技術的使用,"萬物互聯(lián)"必將開啟我國"交通強國"的嶄新時代。