引言

為順應(yīng)時代發(fā)展需求,大力提升道路運(yùn)營管理水平,積極應(yīng)對路網(wǎng)客貨運(yùn)輸量高速增長的實(shí)際問題,不斷滿足社會公眾對高速公路服務(wù)提出的多樣化需求,必須充分應(yīng)用"大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)"技術(shù),采集、匯總、分析高速公路道口通行、道路保暢、日常養(yǎng)護(hù)、服務(wù)區(qū)經(jīng)營等運(yùn)營管理數(shù)據(jù),實(shí)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(yùn)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(fèi)站數(shù)據(jù)、清排障數(shù)據(jù)、氣象檢測數(shù)據(jù)、服務(wù)區(qū)經(jīng)營數(shù)據(jù)、服務(wù)區(qū)顧客消費(fèi)數(shù)據(jù)、養(yǎng)護(hù)檢測維護(hù)數(shù)據(jù)等,同時匯聚外部獲取的手機(jī)信息、GPs數(shù)據(jù),形成運(yùn)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(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理,將感知系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)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(fèi)、道路、經(jīng)營、養(yǎng)護(hù)4大板塊對大數(shù)據(jù)進(jìn)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(shù)應(yīng)用

在道路增設(shè)感知、傳輸與控制設(shè)備,利用智能感知、識別技術(shù)與普通計(jì)算等通信感知技術(shù),中心計(jì)算機(jī)能夠發(fā)出報(bào)警信號,或在調(diào)度指揮中心實(shí)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(shè)數(shù)據(jù)采集終端,在收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、清障大隊(duì)、養(yǎng)巡大隊(duì)增配數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),將收費(fèi)道口的收入和流量、服務(wù)區(qū)的車輛數(shù)和經(jīng)營收入、清排障大隊(duì)的清障收入和清障量、養(yǎng)護(hù)大隊(duì)的巡查頻次和物料使用量等運(yùn)營管理數(shù)據(jù),通過及時錄入填報(bào)的形式,及時、完整、準(zhǔn)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(shè)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(fèi)站出口增設(shè)微波檢測器,實(shí)時采集路面流量數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)實(shí)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(shí)時采集路面車輛視頻并上傳至大數(shù)據(jù)庫。

2.2鋪設(shè)萬兆網(wǎng),讓大數(shù)據(jù)傳輸更快速

在道路中分帶鋪設(shè)96芯光纖,使用萬兆網(wǎng)光纖傳輸技術(shù),進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性和有效性。

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(wù)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(shí)際需求,將數(shù)據(jù)存儲在私有云上,實(shí)現(xiàn)公司運(yùn)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(zhǔn)

研發(fā)輔助決策軟件,組織各部門、各單位相關(guān)人員提出數(shù)據(jù)運(yùn)用實(shí)際需求,編制數(shù)據(jù)應(yīng)用方案,研發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件,對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總、分析研判,實(shí)現(xiàn)逃費(fèi)行為識別、道路流量預(yù)判、運(yùn)營成本控制等多功能的集成,進(jìn)一步提升決策方案的精準(zhǔn)度和運(yùn)營管理的成熟度。

2.4.1逃費(fèi)行為識別

通過分析收費(fèi)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(jì)重逃費(fèi)、綠優(yōu)逃費(fèi)車輛,加大檢查力度,及時發(fā)現(xiàn)逃費(fèi)行為。2.4.2道路流量預(yù)判

通過分析周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)形勢、人口狀況、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、年高速公路車流量變化、通行費(fèi)收入狀況、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行車流量預(yù)測分析,并結(jié)合收費(fèi)站車流量數(shù)據(jù),準(zhǔn)確預(yù)判節(jié)假日、高峰時間收費(fèi)站的車流情況,從而為收費(fèi)站開道保暢工作提前做好準(zhǔn)備。

2.4.3消費(fèi)行為分析

利用視頻傳感器進(jìn)行人臉識別并與消費(fèi)者相關(guān)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián),運(yùn)用輔助決策系統(tǒng)自動分析人群構(gòu)成年齡分成及男女比例、人群消費(fèi)喜好、商品的主要消費(fèi)群體、商品消費(fèi)熱度、人群平均消費(fèi)金額、消費(fèi)支付方式等數(shù)據(jù),輪換淘汰商品,方便服務(wù)區(qū)經(jīng)營管理,提升服務(wù)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(jìn)行分析,找出關(guān)聯(lián)性,找到改進(jìn)思路,提出預(yù)防措施。突發(fā)事件發(fā)生后,對相關(guān)救援物資調(diào)配、路段封閉管理、繞行放行等進(jìn)行快速、準(zhǔn)確判斷。

2.4.5道路橋梁養(yǎng)護(hù)

根據(jù)大數(shù)據(jù)提供的建設(shè)時間、維修狀況、路面結(jié)構(gòu)定期檢測數(shù)據(jù)、當(dāng)?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(jié)構(gòu)物的養(yǎng)護(hù)周期計(jì)劃。

2.4.6相關(guān)事件評價

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

2.4.7運(yùn)營成本控制

通過信息化、智能化管理,全面減少人、財(cái)、物的投入,全面提升運(yùn)營效率。

2.5研發(fā)新系統(tǒng),讓物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(shè)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(luò)遠(yuǎn)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(yù)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(jié)冰。系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)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(biāo)志牌自動翻轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)

將可實(shí)施遠(yuǎn)程遙控的"前方分流""限速80""禁止超車""限速60""左側(cè)變窄""限速40"等分流標(biāo)志牌固定安裝于防撞護(hù)欄外側(cè),平時順向于來車方向,每處分流點(diǎn)設(shè)置一套分流標(biāo)志牌,分流時由調(diào)度指揮中心下發(fā)旋轉(zhuǎn)指令,通過物聯(lián)技術(shù),實(shí)施遠(yuǎn)程控制,將標(biāo)志牌自動旋轉(zhuǎn)至來車方向,進(jìn)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(yuǎn)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(jī),增加照明燈,可上下升降、3609旋轉(zhuǎn),由調(diào)度指揮中心進(jìn)行遠(yuǎn)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(shí)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(shí)際困難:增配大疆經(jīng)緯無人機(jī),具備夜間照明、移動網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ?由調(diào)度指揮中心進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,用于道路發(fā)生?；方煌ㄊ鹿?或交通事故導(dǎo)致車輛積壓,清障救援車輛無法到達(dá)現(xiàn)場時,通過放飛無人機(jī)將事故現(xiàn)場和道路擁堵圖像實(shí)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(shí)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(fēng)力風(fēng)向等相關(guān)數(shù)據(jù)自動上傳至數(shù)據(jù)庫,在數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件上設(shè)置正常數(shù)據(jù)指標(biāo)范圍,將超出指標(biāo)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(bào)板提示信息,實(shí)現(xiàn)高溫天氣、大霧天氣、大風(fēng)天氣等惡劣天氣情報(bào)板信息的自動發(fā)布。

3結(jié)語

在4G網(wǎng)絡(luò)條件下,高速公路運(yùn)營管理可以通過構(gòu)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(yīng)用為切入點(diǎn),建設(shè)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(luò)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(guān)鍵技術(shù)的使用,"萬物互聯(lián)"必將開啟我國"交通強(qiáng)國"的嶄新時代。