打造平安智慧交通 營造良好的通行環(huán)境——遂資高速積極推進平安智慧高速公路建設

隨著科技的發(fā)展，人們對外出的便捷性、安全性和環(huán)保性有了更高的需求。傳統(tǒng)交通具有道路擁堵、救援緩慢、管理混亂、污染嚴重等問題，為解決這一世界難題，20世紀90年代初，誕生了智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transport System，簡稱ITS），即實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統(tǒng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等高新IT技術發(fā)展，到2010年，逐步升級為智慧交通系統(tǒng)理念。

一、國內智慧高速發(fā)展現(xiàn)狀

遂資高速公司認真貫徹落實四川省委重要會議精神，按照四川省人民政府辦公廳《關于加快推進全市平安智慧高速公路建設的指導意見》（川辦發(fā)[2019]22號）及四川省交通運輸廳《關于加快推進全市平安智慧高速公路建設工作方案》（交川函[2019]310號）的工作要求，積極響應國家發(fā)展戰(zhàn)略和省委省政府號召，緊密結合四川高速公路建設管理實際，緊跟技術發(fā)展潮流，努力提升自身管理水平，積極探索和實踐一條符合遂資高速公路實際需要的可持續(xù)發(fā)展道路。

二、遂資平安智慧高速解決方案

結合四川省委省政府、省交通運輸廳的工作安排和部署，結合遂資高速公路實際，擬定了遂資高速公路平安智慧建設總體設計思路：充分利用已有的EOM平臺、ECR平臺、遂資云等系統(tǒng)，采用5G通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術，進行多維數(shù)據(jù)匯聚、清洗、融合，碰撞出多重應用，服務于高速公路營運管理和公眾多樣化出行需要。

（一）平安智慧高速設計思路

依托遂資公司已有的軟硬件資源，形成高速智慧交通綜合監(jiān)管平臺，縱向建立“路段中心—收費站（服務區(qū)、停車區(qū)）—基層設施”的分級信息匯集處理平臺，由監(jiān)控分中心負責高速公路上各方信息資源的歸類、應用、調度;橫向建立交通運輸與公安、文旅、應急、通信、氣象、醫(yī)院等部門的省級和區(qū)域級互聯(lián)互通機制。各收費站、服務區(qū)分別負責對外發(fā)布各自領域的信息，按職責開展高速公路管理工作。

（二）平臺主要實現(xiàn)功能

（1）提高公眾出行服務能力，借助公眾號、誘導屏、可變情報板、廣播、熱線、地圖等方式為司乘人員提供伴隨式信息服務。

（2）提升監(jiān)測預警能力，對宏觀交通流狀態(tài)、事故、氣象等進行實時監(jiān)測預警。

（3）增強風險評估能力，對風險行為、風險車輛、風險路段進行實時評估，并聯(lián)動公眾服務進行及時提醒。

（三）平臺總體架構

平臺充分按照云計算的框架并結合遂資高速公司已建成的信息化系統(tǒng)進行設計，采用了“五層三體系”架構，橫向五層為感知采集層、基礎設施層（IAAS層）、平臺支撐層（PAAS層）、數(shù)據(jù)服務層（DAAS層）、業(yè)務應用層（SAAS層），縱向支撐三體系為安全管控、標準規(guī)范、運維服務體系。

（1）感知采集層

感知采集層為平臺的主要數(shù)據(jù)來源，這些數(shù)據(jù)主要來源于三個維度：一是基于智能視頻分析技術與物聯(lián)傳感技術獲得的動態(tài)數(shù)據(jù)，如道路事件、流量、車輛屬性、氣象等;二是基于互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、地圖系統(tǒng)等獲取的數(shù)據(jù)，如位置、車載等;三是基于其他機電類的業(yè)務系統(tǒng)對接而來，如道路設施數(shù)據(jù)、收費數(shù)據(jù)、電力能耗數(shù)據(jù)等。目前，大部分的基礎數(shù)據(jù)都可以從已有的項目中獲取。

（2）基礎設施層（IAAS層）

基礎設施層主要包含2部分，其一是基礎物理設施，包含構建平臺所需的通用計算資源、GPU計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡資源等物理設施;二是云管平臺，利用虛擬化技術、云化技術，將計算、存儲、網(wǎng)絡、安全資源變成資源池來創(chuàng)建標準化的虛擬數(shù)據(jù)中心，并由云管理平臺提供資源池管理接口，對虛擬化后的資源池進行統(tǒng)一調度，面向服務層提供可直接使用的物理服務器資源。

（3）平臺支撐層（PAAS層）

平臺支撐層主要包含3部分，其一是基礎支撐，包含數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)索引、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)導入/導出、內存計算、實時計算等基礎支撐組件，為數(shù)據(jù)清洗、治理、融合提供基礎底座;二是算法支撐，包含由事件檢測算法、異常行為分析算法、車輛結構化算法、人臉人體結構化分析算法、位置解析算法以及風險分析算法等形成的算法倉，配合基礎設施資源，對物聯(lián)感知的原始數(shù)據(jù)進行二次分析，提取更豐富的數(shù)據(jù)資源;三是應用支撐，為DAAS、SAAS層提供數(shù)據(jù)庫服務、AI支撐服務、監(jiān)測服務等。

（4）數(shù)據(jù)服務層（DAAS層）

數(shù)據(jù)服務層是平臺的核心，主要提供1套數(shù)據(jù)治理工具，1套大數(shù)據(jù)資源池以及1套數(shù)據(jù)接口服務。其中數(shù)據(jù)治理工具包含數(shù)據(jù)源頭治理、數(shù)據(jù)清洗校驗、數(shù)據(jù)治理評估等工具;大數(shù)據(jù)資源池則是將清洗治理后的數(shù)據(jù)進行組織，按照服務的業(yè)務應用不同，分為基礎庫、專題庫、主題庫、標簽庫等;數(shù)據(jù)接口服務，則為業(yè)務應用層提供數(shù)據(jù)訂閱、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及綜合查詢等。

（四）系統(tǒng)業(yè)務流向

整個系統(tǒng)的業(yè)務閉環(huán)流程簡單概括如下：

Step1：前端感知終端如雷達儀、激光檢測器、智能視頻攝像機、氣象檢測器、雨量探測儀、熱成像檢測器等設備實現(xiàn)高速公路相關的各類動靜態(tài)信息采集。基于前端感知終端提供的數(shù)據(jù)，后端系統(tǒng)可對各類數(shù)據(jù)進行綜合研判，動態(tài)監(jiān)測和及時預警，進而實現(xiàn)對高速公路交通總體態(tài)勢的整體把控。

Step2：一旦產生預警告警信息或者突發(fā)事件，系統(tǒng)轉為應急指揮調度的業(yè)務流程，通過應急預案處置流程和調度指揮，實現(xiàn)對應急資源的緊急調配和人員物資的合理安排，并通過信息共享發(fā)布系統(tǒng)實現(xiàn)應急突發(fā)事件信息的共享發(fā)布。

Step3：日常狀態(tài)下各類設施設備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)以及應急狀態(tài)下的事件處置過程信息，將基于大數(shù)據(jù)分析技術，實現(xiàn)對高速交通數(shù)據(jù)價值的深度挖掘和輔助決策。

Step4：基于高速交通多維數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)輔助決策，可以實現(xiàn)對前端點位布設位置、數(shù)量和日常監(jiān)測預警內容、采集頻率的進一步優(yōu)化調整，從而實現(xiàn)整個業(yè)務流程的閉環(huán)。

三、平安智慧高速項目基礎

平安智慧交通建設是一項長期工程，通過以下6項平安智慧高速公路項目建設，信息化、智能化的優(yōu)勢在公司管理和日常運維中已初步體現(xiàn)，為打造平安智慧的遂資高速公路邁出了關鍵的一步。

遂資高速公司在信息化、智能化的建設過程中，先后研發(fā)了“運維管理信息化系統(tǒng)（EOM平臺）”、“應急指揮及搶險救助保障系統(tǒng)二期（ECR平臺）”、“遂資云云盤系統(tǒng)”等多個項目，涵蓋了公司內部管理、高速公路日常運維管理等全方面業(yè)務流程，為開啟平安智慧高速奠定了堅實基礎。

（一）遂資高速公司運維管理信息化系統(tǒng)（EOM平臺）：EOM平臺是根據(jù)遂資高速公司的核心業(yè)務流程，結合GIS等技術，以收費管理、養(yǎng)護管理、路巡管理為核心，開發(fā)了營運管理、養(yǎng)護管理、路巡管理、綜合稽查考核、招投標管理、合同管理、成本管理、行政管理、安全管理以及管理信息綜合顯示等10個子系統(tǒng)。EOM平臺覆蓋了遂資高速公司全業(yè)務流程，實現(xiàn)了辦公無紙化，打破部門間數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)管理數(shù)據(jù)的高度共享，是遂資高速公司信息化、智能化建設的重要組成部分。EOM平臺采用聯(lián)合研發(fā)，共同建設，遂資高速公司擁有該項目50%產權，目前相鄰高速公路路公司正就采購路巡管理系統(tǒng)開展談判，開創(chuàng)了信息化建設從投資到收益的新思路。

（二）遂資高速公司應急指揮及搶險救助保障系統(tǒng)二期（ECR平臺）：項目包含硬件升級改造和軟件研發(fā)，并基于“物聯(lián)網(wǎng)”技術，集成了情報板、高清攝像頭、靜態(tài)計重器等硬件的控制管理功能，研發(fā)出ECR平臺。ECR平臺將全路段網(wǎng)絡升級為萬兆交換機+雙環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)方式，取代原有華為傳輸方式，為后續(xù)的全路段監(jiān)控項目提供穩(wěn)定、快速的網(wǎng)絡環(huán)境;升級改造了定位、一鍵報警、高清攝像、智能監(jiān)測等功能，減少操作員工作量，提高安全緊急事件的反應速度，為各級管理者提供輔助決策依據(jù)，提升用戶的安全保障。ECR平臺在研發(fā)之初就充分考慮與EOM平臺進行整合關聯(lián)，ECR的收費數(shù)據(jù)、情報板信息等可以反饋給EOM系統(tǒng)，達到數(shù)據(jù)共享并使關聯(lián)數(shù)據(jù)更加準確，極大的提高了工作效率。

（三）遂資云（數(shù)據(jù)中心）：利用云端對數(shù)據(jù)提供安全性和服務質量的有效控制，對公司內部的非結構化數(shù)據(jù)如各種電子資料、文檔數(shù)據(jù)等進行統(tǒng)一的整合、精細化管理，并對不同部門和崗位設置查閱權限，減少用戶數(shù)據(jù)資產的暴露風險，并方便不同部門、人員之間的協(xié)調辦公以及外部人員的交流協(xié)作，增強了溝通靈活性，進一步提升了工作效率。

（四）深化收費公路制度改革取消高速速公路省界收費站收費系統(tǒng)信息化升級改造項目：深化收費公路制度改革，提高綜合交通運輸網(wǎng)絡效率，降低物流成本，取消高速公路省界收費站，實現(xiàn)省界間不停車快捷收費。根據(jù)四川省政府、省交通運輸廳、高管局有關工作要求，推進中央與地方兩級營運管理等系統(tǒng)升級改造，按照遂資高速公司工作安排和部署，遂資高速公司對全線9個收費站進行了硬件及軟件標準化建設改造。項目升級改造24套ETC門架、24條ETC混合車道、23條ETC專用車道。在全國高速公路組網(wǎng)中，切換平穩(wěn)，收費系統(tǒng)運行正常，圓滿完成取消高速速公路省界收費站收費系統(tǒng)信息化升級改造工作。

（五）打造BIM建模試驗路段項目：隨著BIM建模技術的發(fā)展，對10公里路段進行了BIM數(shù)據(jù)采集，并進行三維建模，后續(xù)將與無人機高清視頻、圖片、紅外熱成像等信息實現(xiàn)無縫連接。

（六）收費治超升級項目：將收費廣場治超系統(tǒng)優(yōu)化至收費車道，并實現(xiàn)收費數(shù)據(jù)和治超數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，實現(xiàn)了客、貨車均能自動判別和無人值守的功能，大大的提高了工作效能，減少了人力資源成本支出，屬首家在四川高速路網(wǎng)實現(xiàn)該功能的路段公司，該項目獲得了國家專利，并得到了省交通廳和路網(wǎng)公司的高度評價。

四、平安智慧高速系統(tǒng)解決方案

（1）全程高清視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

目前遂資高速公路視頻系統(tǒng)全線升級為高清攝像機，間隔為5km，離全線監(jiān)控還有一定距離。接下來我們建設的目標是實現(xiàn)全路段監(jiān)控，將攝像機間隔減少到500米—200米。屆時在項目中會采用5G通信和分布式存儲等技術解決視頻數(shù)據(jù)的傳輸、存儲壓力大的問題。

（2）智慧服務區(qū)子系統(tǒng)

服務區(qū)大數(shù)據(jù)分析應用系統(tǒng)定位于高速公路服務區(qū)的“智慧大腦”，以數(shù)據(jù)為核心，從數(shù)據(jù)感知、多源異構數(shù)據(jù)的匯聚、數(shù)據(jù)的治理、多維數(shù)據(jù)的融合關聯(lián)到多元多類型數(shù)據(jù)分析模型庫的構建，為服務區(qū)提供三大能力：服務區(qū)安全運行監(jiān)測能力、服務區(qū)經(jīng)營管理決策指導能力、公眾出行服務能力。

（3）智慧養(yǎng)護子系統(tǒng)

高速公路大規(guī)模建設逐漸處于收尾期，道路養(yǎng)護運維工作將成為高速公路管理者未來最大的難題。為了解決這個痛點問題，國內廠商推出了AI開放平臺，只需基礎素材，利用平臺的模型訓練工具，便可自動檢測識別道路上的裂紋、路障等，同時采集到的素材（來自無人機數(shù)據(jù)應用）持續(xù)進入訓練平臺，不斷優(yōu)化，提升算法模型的準確率。

（4）智慧高速大數(shù)據(jù)分析決策子系統(tǒng)

采用兩級架構，路段層面構建智慧交通綜合監(jiān)管分平臺，指揮中心構建智慧交通綜合監(jiān)管總平臺。各分平臺對下實現(xiàn)路段各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匯聚整合及將總平臺下達的聯(lián)動指令、時鐘信息同步指令傳遞到各子系統(tǒng);對上將匯聚整合后的數(shù)據(jù)按照標準的協(xié)議推送到總平臺，并接收總平臺下達的指令。

五、平安智慧交通建設的難點

（一）投入成本高，平安智慧交通是一個體系，涉及到軟件、工程等眾多項目，建設周期長，需長期投入大量人力物力，成本控制是關鍵，需將有限的經(jīng)費，投入到重點項目的建設中;

（二）需確保正式投運效果，避免出現(xiàn)爛尾項目;特別是監(jiān)控聯(lián)合調度、一路三方協(xié)調以及多業(yè)務大數(shù)據(jù)分析;

（三）平安智慧高速大平臺的后期運維階段，需進一步完善機電維護制度，持續(xù)全方位培養(yǎng)機電維護人員業(yè)務能力;

（四）建設平安智慧大平臺需結合后期發(fā)展需要，可升級、可改造并具有良好的兼容性。

二十一世紀是一個技術高速發(fā)展的時代，大數(shù)據(jù)、人工智能、新能源汽車、無人駕駛等科技蓬勃發(fā)展，也與高速公路的發(fā)展息息相關，我們應該緊跟時代的潮流，改變觀念迎接信息化時代帶來的挑戰(zhàn)，不忘初心，砥礪前行，繼續(xù)為提升高速公路營運管理水平和服務質量而不懈努力！

作者簡介：袁成科（1982.4.16），男，漢，重慶，職務：工程師，本科，研究方向：通訊傳輸。