引言

高速公路服務區(qū)主要是為高速公路上通行的人員和車輛提供一些基礎保障服務,是高速公路重要組成部分。近年來,隨著國內(nèi)生活水平的不斷提升,民眾出行需求不斷創(chuàng)新高,更加重視服務的獲得感,早期高速公路服務區(qū)的功能設計已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的社會發(fā)展需求。

2014年10月,交通運輸部下發(fā)《關于進一步提升高速公路服務區(qū)服務質量的意見》,為此后高速公路服務區(qū)的發(fā)展建設指明了方向。現(xiàn)階段,國內(nèi)許多高速路段都開始圍繞"科技、環(huán)保、創(chuàng)新"等理念重點打造安全、高效、綠色、便捷的智慧型服務區(qū)。

1研究背景

高速公路服務區(qū)作為高速公路重點配套及服務性窗口,主要是為了保障駕駛人員、旅客等在高速公路行駛過程中的一般生活消費需求。早期高速公路服務區(qū)一般都建在加油站旁邊,設有便利商店、衛(wèi)生間、停車場等,服務區(qū)的設施與功能較為單一,工作人員的配置與綜合能力也偏弱。不同經(jīng)營者對服務區(qū)的功能定位、經(jīng)營理念有所差異,造成不同路段的服務區(qū)發(fā)展水平存在著嚴重的不平衡。近些年,雖然某些新型服務區(qū)建設也引進了一系列新產(chǎn)品、新模式,但是依舊延續(xù)著行業(yè)內(nèi)"重建設、輕管理"的短板,普遍存在服務感知差、管理效率低、招商引資難、運營成本高、安全保障弱、協(xié)同效率低等問題。隨著我國汽車保有量及民眾出行需求的增加,如何全面提高服務區(qū)智能化程度及管理水平已經(jīng)成為高速公路營運單位和民眾關注的熱點,而開陽高速的陽江、圣堂、梁金山等服務區(qū)已經(jīng)能夠充分滿足日益提升的社會需求。

2總體設計

2.1總體架構

智慧服務區(qū)以"做好微創(chuàng)新,帶動小改變,實現(xiàn)大進步"為核心理念,以實現(xiàn)內(nèi)部管理網(wǎng)絡化和對外服務智能化為目標,頂層設計注重"數(shù)據(jù)發(fā)掘"與"智慧服務",通過基于物聯(lián)網(wǎng)技術的標準化智能管控終端,依托信息化智慧服務平臺,提供高效的智能化服務。以陽江服務區(qū)為例,其整體系統(tǒng)架構采用分層設計的方式,具體如圖1所示。

2.2建設思路

高速公路智慧服務區(qū)的建設是一項系統(tǒng)性工程[2],其系統(tǒng)群體包括建設單位、管理單位、運維單位、商家、司乘人員等,隨著互聯(lián)網(wǎng)+技術的廣泛應用,智慧服務區(qū)系統(tǒng)的設計必須合理利用原有功能布局及業(yè)務管理系統(tǒng),綜合考慮基礎設施、日常管控、決策依據(jù)、服務提升等多方面內(nèi)容,并結合實際情況進行創(chuàng)新、利舊與整合。具體建設思路如下:

(1)智慧設施:陽江服務區(qū)的停車場、衛(wèi)生間以及日常照明、監(jiān)控設施等服務前端設備均具備感知功能,能夠完成日常的管理控制及狀態(tài)數(shù)據(jù)采集,并可與開陽路段監(jiān)控中心、交通參與者聯(lián)動,相關數(shù)據(jù)支持交互應用。

(2)智慧決策:以前端能獲取的數(shù)據(jù)為基礎,充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術與陽江服務區(qū)各子系統(tǒng)、平臺深度融合,實現(xiàn)自動巡查、主動預測、異常預警、自動處置,支持各種預案,使得決策不再僅僅依靠經(jīng)驗,支持系統(tǒng)自動學習。

(3)智慧運維:以陽江服務區(qū)業(yè)務流程與設備數(shù)據(jù)為基礎,利用AI及物聯(lián)網(wǎng)技術,自動完成平臺內(nèi)設備80%的日常巡檢工作,加強邊緣計算應用及可視化管理,通過大數(shù)據(jù)平臺建立陽江服務區(qū)全域設備態(tài)勢感知,支持快速排障及預案管理工作,從源端到云端實現(xiàn)設備全生命周期管理,制訂養(yǎng)護策略及模型,低門檻構建運維人員可用的智能場景,提高30%的運維能力,平臺累積沉淀數(shù)據(jù)可用于運營決策經(jīng)驗。

(4)智慧服務:通過信息化網(wǎng)絡,及時獲取開陽路段及相鄰區(qū)域交通信息、氣象信息及事故信息等,全方位提升陽江服務區(qū)的服務質量和水平,包括動態(tài)路徑導航、實時路況發(fā)布、個性化出行、交通分析等,實現(xiàn)交通信息化、區(qū)域路網(wǎng)協(xié)同、出行信息服務等智能應用。

2.3重點技術需求

信息流轉(圖2)是陽江服務區(qū)建設過程中重要的一部分,現(xiàn)對業(yè)務流程與管理需求做如下總結:

(1)信息發(fā)布:通過開陽路段沿途的電子顯示情報板滾動推送,用戶可以通過手機App或公眾號進行陽江服務區(qū)的人員擁擠情況查詢、餐類查詢、點餐、車位預約等。

(2)互聯(lián)互通:將開陽高速的各個服務區(qū)以及沿路的監(jiān)控系統(tǒng)連接在一個管理網(wǎng)絡內(nèi),實現(xiàn)公路沿線及服務區(qū)一體化智能管理,可提高監(jiān)控、調度、應急、救援效率。

(3)決策支持:充分利用陽江服務區(qū)現(xiàn)有平臺以及服務區(qū)系統(tǒng)自動產(chǎn)生的基礎數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)挖掘與多維分析等手段,提供多種內(nèi)容和多種形式的分析結果,為開陽高速營運單位的領導層進行維護管理、項目建設、人員配置、績效評價等提供決策支持。

(4)可視化:將陽江服務區(qū)的實時車位數(shù)、實時人流量、實時車流量、歷史人流量、歷史車流量等信息通過系統(tǒng)可視化的方式顯示在大屏上,可快速定位異常報警情況,加強陽江服務區(qū)的應急指揮調配能力。

3系統(tǒng)建設的具體內(nèi)容

智慧服務區(qū)建設主要是對陽江服務區(qū)停車秩序、衛(wèi)生環(huán)境、公共服務等公眾體驗欠佳的基礎設備實行智慧化升級改造:搭建服務提供與服務需求精準高效的橋梁,引入服務評價系統(tǒng)提升服務水平:整合開陽高速公路前端設備、子系統(tǒng)運行及日常業(yè)務數(shù)據(jù),通過路段大數(shù)據(jù)平臺對積累數(shù)據(jù)進行總結分析,并用于運營決策經(jīng)驗:科技賦能,節(jié)能增效,融合路段、監(jiān)控中心、服務區(qū)、商家、其他第三方、出行民眾業(yè)務和需求,利用區(qū)塊鏈技術提升陽江服務區(qū)運營管理水平和民眾滿意度。

如圖3所示,智慧服務區(qū)管理系統(tǒng)從業(yè)務應用層可以劃分為五大系統(tǒng):綜合監(jiān)控系統(tǒng)、視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、AR全景安全監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)字化營運管理系統(tǒng)、應急管理系統(tǒng)。

3.1亮點一:綜合監(jiān)控系統(tǒng)

綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括以下三大子系統(tǒng)。

3.1.1智能誘導停車系統(tǒng)

智能誘導停車系統(tǒng)架構如圖4所示。

陽江服務區(qū)每個停車位正下方安裝一個車位探測器,對停車位的狀態(tài)進行檢測,判斷車位是否占用:車位狀態(tài)信息經(jīng)采集終端匯總、處理后,傳輸至中央處理系統(tǒng)進行統(tǒng)計、分析,并將結果發(fā)布到服務區(qū)的車位顯示大屏,指引車輛停車路線。通過該系統(tǒng)的引導,進入陽江服務區(qū)的車輛能夠實現(xiàn)輕松、快速停車,節(jié)省司乘人員的停車時間。

3.1.2智慧廁所系統(tǒng)

在陽江服務區(qū)洗手間邊增加異味監(jiān)測傳感器,實時監(jiān)測各個服務區(qū)廁所的異味等級,并同時發(fā)布到服務區(qū)的管理平臺及洗手間的信息大屏,異味監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)前端收集到的數(shù)據(jù)實時自動開啟除異味裝置(如鼓風機、清新空氣機等)[4],管理員可通過云平臺查看并根據(jù)需要安排保潔,使用者可使用洗手間的觸屏評論服務區(qū)廁所衛(wèi)生狀況。

3.1.3智慧照明系統(tǒng)

對陽江服務區(qū)戶外公共照明實行智慧化升級改造,并將服務區(qū)立桿統(tǒng)一功能集成,如照明、監(jiān)控、公共廣播、大屏、環(huán)境監(jiān)測、5G微基站等設備集于一體,實現(xiàn)多桿合一,以模塊化方式集成,可根據(jù)不同需求靈活選配:支持遠程操控、多維度數(shù)據(jù)分析決策,減少建設和運維成本,促進節(jié)能減排。

3.2亮點二:AR全景安全監(jiān)測系統(tǒng)

基于AR+AI的數(shù)字孿生視覺計算引擎技術,與前端智能攝像頭聯(lián)動實現(xiàn)無人值守的智能巡檢(支持巡檢預案)、消防設備聯(lián)動監(jiān)測、事件監(jiān)測預警(偷油)功能,結合車牌識別與電子欄桿技術對重點車輛、?；奋囕v、逃油費黑名單車輛和違停車輛進行管控等。

4功能架構設計

下面從陽江服務區(qū)的公眾、商家、運營管理人員、領導決策層等四類用戶的基本需求出發(fā),概述系統(tǒng)基本架構的功能(圖5),為將來系統(tǒng)需求分析以及總體設計打下基礎。

4.1公眾服務子系統(tǒng)

公眾服務子系統(tǒng)主要包括高速路網(wǎng)、實時信息、服務預約、信息推送和輔助服務五個子模塊,綜合利用開陽高速的公眾號、App、情報板、廣播等多種方式,使公眾能夠隨時隨地接收到各種有用的信息,全力打造和體現(xiàn)陽江服務區(qū)方便、快捷、溫暖、舒適的服務環(huán)境。

4.2商家管理子系統(tǒng)

商家管理子系統(tǒng)能為陽江服務區(qū)經(jīng)營方式提供更好的信息化服務,通過此管理子系統(tǒng),商家可以發(fā)布自己的商業(yè)廣告吸引消費群體,也可以在開陽高速的微信公眾號上推廣自身產(chǎn)品,不僅能夠增加用戶群體數(shù)量,還大大提高了陽江服務區(qū)的商業(yè)廣告收入。

4.3內(nèi)部管理子系統(tǒng)

內(nèi)部管理子系統(tǒng)能為開陽高速營運單位及陽江服務區(qū)的管理人員提供一個信息化的內(nèi)部管理平臺,主要包括實時監(jiān)測、動態(tài)信息、基礎數(shù)據(jù)、反饋預警和智能分析等功能模塊。

4.4后臺服務子系統(tǒng)

后臺服務子系統(tǒng)能提供支持陽江服務區(qū)系統(tǒng)正常運行所需的一些后臺服務,最終完成系統(tǒng)的業(yè)務邏輯處理,實現(xiàn)系統(tǒng)平臺與其他相關子系統(tǒng)的互聯(lián)互通等。如完成對各類數(shù)據(jù)的綜合分析和深入挖掘,生成滿足用戶實際使用需要的深加工數(shù)據(jù):或根據(jù)設置的閾值生成相關的預警報警事件,并執(zhí)行調用相關的控制預案。

4.5決策支持子系統(tǒng)

決策支持子系統(tǒng)能為開陽高速和陽江服務區(qū)營運單位的決策層提供數(shù)據(jù)支持和信息輔助,降低以往依靠人工記錄、統(tǒng)計所帶來的成本增加,解決人工判斷容易引發(fā)的低效、失誤等問題。

5公眾服務App

用戶可以通過公眾服務App便捷地獲取相關信息或預訂相關服務,商家可通過App向用戶推送更多優(yōu)惠信息,開陽高速營運單位也可通過公眾服務號向公眾傳遞更多特色服務。

6結語

高速公路智慧服務區(qū)的建設體現(xiàn)了"以人為本""智慧交通"的發(fā)展理念,分別從不同方向及維度解決了之前老式服務區(qū)存在的普遍問題。以開陽高速的陽江服務區(qū)為建設實例,智慧服務區(qū)的智能化、科技化、信息化等優(yōu)勢得到了顯著的驗證效果,司乘人員可以體驗智慧帶來的便利生活,營運單位可以實現(xiàn)更精細的運營方式:從交通行業(yè)未來的發(fā)展趨勢來看,智慧服務區(qū)將進一步推進服務區(qū)＋科技、服務區(qū)＋旅游、服務區(qū)＋扶貧的總體建設規(guī)劃。