高速公路運營信息化建設分析

董俠

當前我國高速公路利用率不斷提升，運營壓力也顯著增大，傳統的運營模式已經難以適應新時期公路運營需求，轉型升級勢在必行，而信息化作為新興的技術和管理手段對于提升高速公路運營水平有著重要的促進作用，近年來取得了重要的發展進步，在未來，公路運營管理單位應該繼續發揮信息化的優勢，加強信息化體系建設，更加高效快捷的開展高速公路運維管理工作。

高速公路運營信息化建設的意義

強化公路交通安全

當前，我國高速公路的利用率明顯提高，路上車輛密度和速度都在提升，造成這種現狀是由兩方面原因引起的，其一是互聯網經濟引發的物流運輸行業激增，很多大型物流運輸車輛每天都在全國公路網上奔波，必然會對公路運營產生巨大影響。另一方面，我國私家車保有量快速提升，自駕出行車輛很多，也加大了公路運營壓力。而我國的高速公路體系是客運和貨運混用的，各種大型車輛、中小型車輛都在同一條公路上行駛，由于車輛外形、載重量和車速的差異容易引發各種交通事故，因此如何在復雜的公路路況條件下提升高速公路安全是一個重大課題。信息化運營管理技術的引入，能夠實現公路車輛的動態監控，可以對車流量大小、車速、擁堵狀況以及路面質量情況進行實時的監測，并相應的做出預警措施，引導車輛的安全規范運行，對提高我國高速公路安全有著巨大的推動作用。

降低公路運維管理成本

公路路面和輔助設施的維修維護是高速公路運營管理的重要工作內容。傳統的路面和設施檢查主要依靠人工方式來實現，需要投入大量的人力資源，在一條幾百公里的高速公路上就需要數十名公路檢修維護人員，在人力成本不斷攀升的今天，這種依托于人工巡檢的公路運維方式成本過高，而且效率很低，滯后性明顯，因此必須利用先進的信息化技術來改變這種落后的運維方式，信息化運維系統可以采用遠程視頻監控、無人機巡檢、衛星拍攝等多種網絡信息通信技術來代替傳統的人工方式，在降低人力成本的同時，提高了公路設施維護的動態響應性，有效解決了由于公路維修維護不及時造成的事故和經濟損失，能夠更好的降低高速公路運營成本，使運維管理單位獲得更好的經濟效益。

常用的公路運營信息化技術

遠程監控技術

遠程視頻監控技術是利用高清攝像頭對路面情況進行視頻拍攝，再利用通信網絡將視頻畫面傳輸到公路運營管理中心進行監控的技術方案。其中，通信網絡的選擇和通信協議的制定是實現遠程監控的重點，目前常用的通信技術主要由光纖通信、無線網絡通信、衛星通信等幾種方式，其中光纖通信速度傳輸快，可靠性高，但需要進行敷設光纜，受環境制約較為明顯，在山區、峽谷、橋梁河流等地區成本偏高。無線網絡通信是近年來發展較快的通信方式，我國已經基本建成全國覆蓋的4G網絡，5G網絡正在高速發展，這給公路的遠程監控提供了非常有效的技術支持，尤其是5G網絡速度快、帶寬高，能夠有效支持攝像頭采集的高清視頻畫面，在未來將會在高速公路信息化運維管理中得到更加廣泛的運用。衛星通信技術覆蓋面大，傳輸效率較高，特別是對于架線困難，網絡不通的區域非常適用，但要想傳輸高清畫面需要占用的衛星數據資源較多，可以作為一種補充式的通信方式。

地理信息技術

地理信息技術（GIS）是一種空間信息技術，是利用計算機軟件將特定空間內的地形地貌特征，自然環境要素進行數據化的模擬再顯示出來的現代信息技術，地理信息技術需要依托遙測遙感（RS）和衛星定位（GPS）作為輔助，將公路周邊環境和公路車輛情況進行數據化的提取，然后形成可視化的數據模型供高速公路運營管理人員參考分析，并形成公路運行管理的決策意見，指導高速公路的運營。

物聯網技術

在互聯網信息時代，數據的互通互聯已經不再局限于人與人之間，人與物、物與物也要實現互聯，物聯網技術就是實現物與物互聯的一種網絡技術，對于設備的智能化發展非常重要。在物聯網系統中，接入網絡的“物”本身需要傳感、計算、控制和網絡通信功能，智能化程度很高，這就可以利用這一特點來實現系統的分散化控制。高速公路運營正是一個高度分散的系統，在高速公路上，可以利用大量物聯網設備形成智能化的監控網絡，每個單一物聯網設備負責一定區域的監控工作，設備本身可以安裝視頻監控、紅外線測速、測距裝置、車輛計數器模塊等傳感器，并將這些數據在本地進行計算，再由網絡傳遞到高速公路運營監控調度中心供運營人員決策。這種通過設備的互聯互通來實現高速公路智能化運營將會極大提升效率。

大數據技術

在高速公路運行過程中，每天都會產生大量的車輛數據信息，這些信息中蘊含著豐富的有價值的數據，大數據挖掘技術應用在高速公路運營領域，就是利用計算機技術對海量的高速公路運營信息進行收集、整理、分析和挖掘，包括車流量、氣候信息、車輛速度、車輛類型等，通過數據挖掘，能夠將各個因素整合成相關聯的數據模型，從而根據數據模型就可以實現預判，比如根據氣候條件因素，就能提前預估出車流量和車速信息，這對于高速公路的管理有著非常重要的價值，會有效提高管理調度的準確性。

強化高速公路運營信息化建議措施

建立一體化信息管理平臺

高速公路運營管理單位要想實現高效便捷的信息化管理，就必須建立一體化的信息化運營平臺，將所有的網絡通信節點都接入到信息化平臺中，由于互聯網的特點，平臺中的網絡節點越多，系統的整體性能將越強。高速公路運營單位不僅應該將現有的設施設備接入到信息化平臺中，同時應該積極整合財務、人力資源、設備管理等信息化資源，形成多部門協同的信息化管理平臺，彼此打破信息孤島，實現數據資源的共享，這樣可以使高速公路運維管理的決策數據更加豐富，從多個角度給決策者提供數據，從而使管理更加高效準確。

加強通信設施基礎建設

高速公路運維的信息化建設離不開網絡通信設施的投入，運營單位應該結合自身的情況選擇基礎設施建設方案，可以采用自建和租用相結合的方式，在硬件方面，除了可以鋪設自有光纖通信設施，還可以租用電信公司的無線通信設備，利用成熟的商用通信網絡來進行設備組網，能夠有效降低通信基礎設施建設的費用投入，具有較高的靈活性和性價比。在軟件方面，可以采用私有云和共有云相結合的方式，對于一些核心機密信息可以存放在企業私有云服務器上，對于大量的重要性不強的數據信息，可以租用商業云如阿里云，百度云等服務商，充分利用市場化的資源來提高公路通信設施建設水平。

加強系統開發、升級和維護

首選需要對現有的開發使用的應用系統，遵循全國公路統一的標準和規范，并與實際結 合，對具備顯著的經濟效益和社會效益的給予優先開發和升級。同時需要根據現有高速公路基礎數據管理系統數據，對各集成相關硬件，開發數據庫和應用軟件制定養護計劃并將養護計劃和養護質量等養護任務進行信息化管理，為高速公路沿線各種設備正常運行提供保障。

加強復合型人才培養

高速公路運營信息化建設需要同時具備運營管理經驗和計算機網絡技術的復合型人才，針對這種人才需求，高速公路運營單位應該加大人才引進和人才培養工作，首先應該積極引進計算機技術、網絡技術專業的新一代年輕人才，不斷充實運營管理隊伍，實現新老交替，另一方面，要加強對已有員工的培養工作，組織開展信息化技術的培訓，不斷的更新知識結構，使當前高速公路運維管理人員的知識體系和專業技能能夠與時俱進，這樣才能更好的掌握和運用信息化運營管理手段，提升我國高速公路運營管理的信息化水平，促進交通運輸業的高質量發展。

結 語

在我國交通運輸行業日益發達的新時期，傳統的高速公路運營管理模式已經無法與新需求相適應，落后的運維體系不但影響高速公路運行安全，還會造成運營成本的上升，因此，高速公路運營管理單位必須積極轉變思路，運用先進的信息化、智能化技術來不斷提高高速公路運營水平，在具體的實踐中，應該加強技術創新和基礎設施投入，盡管短期內會增加一定的運營成本，但會取得長期的收益，對高速公路運營轉型升級，對提高高速公路運營的經濟效益都有明顯的促進作用，符合我國交通運輸業高質量發展的戰略需求。

（葛洲壩集團交通投資有限公司）

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