電子信息技術(shù)在隧道交通管理中的應用

王子瑞

摘 要：在隧道交通管理技術(shù)領域內(nèi)，電子信息技術(shù)的廣泛應用能夠迅速提升交通監(jiān)管和養(yǎng)護質(zhì)量，還能夠及時發(fā)出分流預警信息，為車主和交通管理部門提供實時準確的交通管理信息。在構(gòu)建隧道交通管理體系的過程中，應用電子信息技術(shù)能夠快速獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息、硬件設施維護信息、數(shù)據(jù)采集信息以及軟件系統(tǒng)功能操作信息等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)信息類型。

關鍵詞：電子信息技術(shù);隧道;交通管理

引言：隧道交通管理部門需要將不同場景和智慧交通系統(tǒng)進行有效連通，并構(gòu)建更加全面的智慧監(jiān)管體系。高速公路隧道、海底隧道、道路橋梁隧道等關鍵交通管控應用場景都需要相關硬件設施和軟件信息資源的有效支撐，還需要在電子信息技術(shù)的支持下，進一步優(yōu)化與完善智慧監(jiān)管功能結(jié)構(gòu)。電子信息技術(shù)能夠為隧道交通管理部門提供更加準確以及可靠的數(shù)據(jù)信息來源。

1隧道交通管理內(nèi)容

1.1 硬件設施維護

在建立隧道交通管理體系的過程中，硬件設施維護工作是非常關鍵的功能選項之一，也是構(gòu)建智慧隧道監(jiān)管模式的重點內(nèi)容。很多城市的交通管理部門會將隧道智慧監(jiān)管平臺的硬件設施進行定期維護，并對硬件設施的功能結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化與完善[1]。智慧隧道交通管理工作需要具備可控制邏輯單元、電子屏幕點陣控制、通信系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)測等多種功能選項。因此硬件設施維護工作也是隧道交通管理的重點項目之一。尤其對于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)信息的采集與通信傳輸設備而言，定期維護能夠延長使用壽命，還能夠及時發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)中存在的問題和質(zhì)量缺陷。隧道交通管理部門需要將硬件設施的維護工作置于首位，并對隧道環(huán)境和路面狀態(tài)進行實時監(jiān)測，保障隧道的基本通行能力[2]。硬件設施維護工作需要與電子信息技術(shù)進行有效融合，才能夠逐步提升硬件設備的靈敏度和運營質(zhì)量。

1.2 智能預警

隧道交通管理體系需要具備智能預警功能，并輔助管理人員進行決策。隧道交通管理系統(tǒng)能夠?qū)⑺淼乐黧w結(jié)構(gòu)存在的病害和缺損信息進行數(shù)據(jù)采集，并對車輛流通速率進行智能化預警[3]。在城市或者城際隧道中，車輛出現(xiàn)事故的頻率也非常高，出現(xiàn)車流量過密等問題非常普遍。智能預警功能能夠?qū)⒙窙r信息及時回傳到數(shù)據(jù)中心，并輔助管理部門的相關人員進行交通調(diào)度和實時預警。將隧道主體結(jié)構(gòu)和路面周邊區(qū)域內(nèi)配置的數(shù)據(jù)信息采集設備進行定期維護的同時，也需要對設備采集預警信息的靈敏度進行聯(lián)動測試。智能預警功能能夠為車主和交通管理人員提供更加可靠和精準的路況信息，并對隧道中出現(xiàn)的安全事故進行全方位的量化評估。智能預警功能能夠?qū)崿F(xiàn)在多源異構(gòu)網(wǎng)絡平臺中發(fā)揮聯(lián)動效應，并對隧道中的關鍵交通控制節(jié)點進行量化評估。

1.3 實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析

在隧道交通安全管理層面，實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析功能也是非常關鍵的內(nèi)容之一，是構(gòu)建智慧交通監(jiān)管模式的基礎功能[4]。很多城市的隧道管理部門能夠根據(jù)實時監(jiān)測的路況信息和車輛通行情況，對周邊交通網(wǎng)絡的順暢度進行模擬和運算，并對關鍵監(jiān)管數(shù)據(jù)信息進行深度挖掘和分析。在應用此項功能的過程中，需要定期訓練和測試車輛通行數(shù)據(jù)模型，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)一管理和清洗，保障數(shù)據(jù)分析結(jié)果的實效性和準確性。實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析功能在交通監(jiān)管技術(shù)領域內(nèi)的應用非常廣泛，更依賴于硬件設施與軟件系統(tǒng)之間的聯(lián)動協(xié)調(diào)質(zhì)量[5]。在隧道區(qū)域開展實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析的過程中，相關人員需要進一步優(yōu)化與完善隧道監(jiān)管路徑，并采用組合優(yōu)化設計方法，將不同維度的數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果進行標準化管理，并保障隧道的基本通行質(zhì)量。

2 電子信息技術(shù)在隧道交通管理中的應用

2.1 隧道交通管理系統(tǒng)架構(gòu)設計

電子信息技術(shù)在隧道交通管理體系中的應用，主要體現(xiàn)在隧道交通管理系統(tǒng)的架構(gòu)設計層面，還需要對硬件基礎設施和軟件管理系統(tǒng)進行深化設計，才能夠構(gòu)建更加精細化的隧道交管中心。在隧道交管系統(tǒng)架構(gòu)設計過程中，需要將通信架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、應用服務架構(gòu)等關鍵要素進行系統(tǒng)化設計，并對網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)進行深度設計。為保障隧道交管功能的全面性和協(xié)調(diào)性，需要將架構(gòu)設計方案與實際現(xiàn)場約束限制條件進行結(jié)合，并對智慧交管平臺系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)進行全面規(guī)劃與設計。在開展隧道交通管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計的過程中，需要將信息采集功能以及數(shù)據(jù)分析功能進行詳細設計，并對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)層系統(tǒng)框架的具體實現(xiàn)方案進行多維度量化評估，才能夠保障電子信息技術(shù)在隧道交通管理領域內(nèi)的順利應用。

2.2 隧道病害識別

隧道病害識別，是電子信息技術(shù)在交通管理領域內(nèi)的重要應用之一。由于隧道所處位置的自然環(huán)境條件比較特殊，尤其是位于山區(qū)或者淺海區(qū)域的隧道結(jié)構(gòu)，都會存在不同程度的地質(zhì)病害或者工程病害類問題，嚴重影響隧道路面以及頂部主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。在應用電子信息技術(shù)的過程中，需要將比較經(jīng)典的隧道場景進行有效識別，并根據(jù)隧道的過往數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果，將地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)信息同步到智慧交管平臺中。隧道內(nèi)部和外部容易產(chǎn)生的地質(zhì)和工程類病害，與自然環(huán)境因素以及車輛通行因素有非常密切的聯(lián)系，因此應用電子信息技術(shù)進行隧道病害識別，能夠及時降低車輛安全事故發(fā)生的概率，還能夠定期維護隧道主體結(jié)構(gòu)和路面裂縫等問題。通過隧道病害識別功能選項，管理人員能夠快速感知內(nèi)部和外部存在的交通安全隱患問題，并及時派遣工程隊伍到現(xiàn)場進行維修和安檢。

2.3 隧道交通監(jiān)測數(shù)據(jù)采集

電子信息技術(shù)能夠輔助管理人員完成隧道交通監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集過程，還能夠為車主和管理人員提供更加可靠和精確的決策信息。在采集某一個隧道的交通監(jiān)測數(shù)據(jù)信息過程中，需要對內(nèi)部環(huán)境和路面地質(zhì)條件的不穩(wěn)定性因素進行定期安全檢查，并對通風情況、氣體成分、風速、照明系統(tǒng)以及排水系統(tǒng)等關鍵監(jiān)測內(nèi)容進行全面的安全檢查。在隧道交通監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的采集過程中，需要及時調(diào)度網(wǎng)絡通信資源，對總線控制流程進行優(yōu)化與完善，及時獲取重要的交通路況數(shù)據(jù)信息等內(nèi)容。在統(tǒng)一制定數(shù)據(jù)采集標準的前提之下，開展數(shù)據(jù)采集工作，能夠進一步提升隧道內(nèi)部的智慧交通監(jiān)管質(zhì)量，還能夠及時警示出現(xiàn)違規(guī)行為的車主。針對隧道交通監(jiān)測數(shù)據(jù)采集功能，管理人員在電子信息技術(shù)應用的基礎之上，對硬件設備和軟件管理系統(tǒng)進行系統(tǒng)測試之后，還需要及時擴充數(shù)據(jù)庫資源。

2.4 隧道與地下空間BIM場景融合

很多隧道工程項目在建設期間，會應用BIM技術(shù)進行信息化建模，并將電子信息技術(shù)與地下空間結(jié)構(gòu)進行有效融合，因此將隧道與地下空間BIM場景進行融合，能夠協(xié)助智慧交管平臺構(gòu)建更加全面的業(yè)務操作流程體系。尤其對于地下隧道區(qū)域而言，BIM場景融合，能夠?qū)⒐こ添椖康木唧w功能結(jié)構(gòu)與建筑數(shù)據(jù)建模進行精準對接，并對軌道交通隧道區(qū)域進行精細化監(jiān)管。在城市地下隧道中，很多基礎公共設施都能夠充分發(fā)揮其原有功能體系，并在電子信息技術(shù)的支持下，為智慧交管平臺提供更加精準的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。將地下隧道空間的BIM建模場景濟寧有效融合，還能夠根據(jù)隧道建筑結(jié)構(gòu)特點，及時制定以建筑信息模型為主的結(jié)構(gòu)化管理體系。將隧道與地下空間BIM場景進行融合，能夠協(xié)助管理人員深化對隧道主體結(jié)構(gòu)安全功能的認知。

2.5 隧道結(jié)構(gòu)安全預警模型

在隧道交通管理體系中，構(gòu)建結(jié)構(gòu)安全預警模型，是非常關鍵的電子信息技術(shù)應用方向，需要從不同隧道的主體建筑結(jié)構(gòu)特點出發(fā)，將結(jié)構(gòu)力學和電子信息技術(shù)進行有效融合，保障車輛通行安全的同時，也能夠構(gòu)建更加精細化的智慧監(jiān)管體系。在統(tǒng)一建設隧道交通安全監(jiān)管系統(tǒng)的過程中，需要將結(jié)構(gòu)安全預警模型的關鍵數(shù)據(jù)參數(shù)錄入到數(shù)據(jù)信息資源庫中，并對隧道精細化管理模式中的功能缺失情況進行多維度量化分析。構(gòu)建以隧道結(jié)構(gòu)安全為核心的預警模型，還需要借助電子信息技術(shù)，將隧道主體結(jié)構(gòu)中的關鍵傳感器參數(shù)進行定期檢查，保障傳感器在采集數(shù)據(jù)信息過程中的穩(wěn)定運行狀態(tài)。

結(jié)束語

高速公路隧道、海底隧道、道路橋梁隧道等關鍵交通管控應用場景都需要相關硬件設施和軟件信息資源的有效支撐，還需要在電子信息技術(shù)的支持下，進一步優(yōu)化與完善智慧監(jiān)管功能結(jié)構(gòu)。電子信息技術(shù)能夠輔助管理人員完成隧道交通監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集過程，還能夠為車主和管理人員提供更加可靠和精確的決策信息。為保障隧道交管功能的全面性和協(xié)調(diào)性，需要將架構(gòu)設計方案與實際現(xiàn)場約束限制條件進行結(jié)合，并對智慧交管平臺系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)進行全面規(guī)劃與設計。

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（南京長江隧道有限責任公司，江蘇 南京 210000）