佛開高速雅瑤服務區智慧改造升級方案設計分析

吳振威

（廣東飛達交通工程有限公司，廣東 廣州 510700）

0 引言

高速公路服務區作為高速公路的重要組成部分，為出行人員提供休息、加油、如廁、餐飲等服務，如何通過信息化建設為出行人員提供方便、快捷、安全、舒適的服務成為未來服務區發展與升級的必然趨勢。2018年10月廣東省交通集團編寫了《廣東省交通集團高速公路服務區戶外設施品質提升設計指引》，對服務區品質提升進行了相關要求和部署。為響應交通運輸部及廣東省政府、廣東省交通集團的相關要求，切實提升服務區的服務水平和服務質量，擬對雅瑤服務區進行智慧信息化改造。

1 雅瑤服務區的現狀分析

雅瑤服務區分為東區和西區，東區為一層布局，遮擋物少，便于部署相關監控設備；西區為三層，遮擋物多，主要為綠化物遮擋物。

服務區（東、西）共有泊車位259 個，見表1。

表1 雅瑤服務區泊車位分布統計表

服務區（東、西）衛生間統計見表2。

表2 雅瑤服務區衛生間如廁位分布統計表

目前，場區內共設置7 個室外監控攝像頭。其中，東區3 個、西區4 個，部分位置有立桿無監控攝像頭。

室內服務區有Wi-Fi 覆蓋，僅限內部員工使用，不對外開放。服務區的出入口匝道部署有高清卡口系統，歸屬于佛開高速，不歸雅瑤服務區管理方通驛公司管理和維護。

2 雅瑤服務區管理痛點

雅瑤服務區已建成多年，隨著國家公路建設的爆發式增長，原設計的停車位、廁位、監控設施設備已無法滿足現行的客流車流需求。經調研，雅瑤服務區存在以下管理痛點：第一，視頻監控盲區多，圖像質量差，未達到標清要求。第二，停車位規劃不合理，車輛混停現象嚴重，每逢節假日出行高峰期，車流擁堵導致主線幾百米外有大量車輛排隊等候進入服務區。第三，無設置危化學品車位，危化學品運輸車與其他車輛停靠在一起，安全隱患極大。第四，廁所廁位占用無指示牌，經常出現在廁所門口排隊，而靠里面的廁位卻空著無人發現的問題。第五，服務區內出現人群聚集、打鬧追逐、違規停車等行為無預警，易造成管理漏洞。

3 智慧改造升級方案設計

針對雅瑤服務區的管理痛點，將通過精準化的智能終端和借助信息化的互聯平臺，以大數據分析為手段、以云服務為環境，為服務區運營管理人員提供高速公路全過程智能服務。依靠視頻監控、車輛分區引導及車（人）流統計、服務區信息發布系統（信息發布屏等）等服務區信息化系統的建設，以智能硬件化設施為輔助，建設智慧服務區綜合管理體系，提升公眾出行服務質量，規范運營管理，強化服務功能，優化設施配置，完善服務工作體系。

服務區智慧提升改造主要包括全域視頻聯動系統、智能停車誘導系統、車流布控系統、智慧廁所系統、事件檢測系統、智慧綜合管理平臺等六部分。

第一，全域視頻聯動系統：在服務區的公共區域設置全方位、密集的視頻監控攝像機，對服務區的環境、車流、人員進行視頻監控。第二，智能停車誘導系統：對進出服務區的車輛進行自動分類管理、引導分區停放、車位實時監控與余位統計，引導各類車輛分區、有序停放。第三，車流布控系統：對進出服務區的車流及重點車輛進行預警告警。第四，智慧廁所系統：在廁所區域增加相關的環境檢測設施、自動感應設施、自動調光、自動排風等設施，提升廁所的使用環境。第五，事件檢測系統：對服務區內所有視頻圖像內的人、車、事件進行結構化分析，綜合研判對人、車異常行為進行預警。第六，智慧綜合管理平臺：對各子系統采集的數據統一管理，并進行數據挖掘和分析，為智慧管理和決策提供依據。

3.1 全域視頻聯動系統設計

3.1.1 高清全景監控

擬在東、西區各架設一套180°全景監控攝像機，通過AR 全景攝像機、AR 球機實現監控點全景視頻實時預覽，通過高點全景攝像機獲取監控點全景視頻。以全景視頻為基礎，添加虛擬數字標簽，將現有的卡口、視頻、文本、圖片信息與標簽關聯，實現虛擬與現實共存的AR 場景應用。為充分發揮全景攝像機的功效，建議全景攝像機選擇安裝在服務區域的中間位置。

3.1.2 場區監控改造

原場區設置的模擬監控攝像機數量較少，場區存在較大的監控盲區，為實現場區監控全覆蓋，擬在場區內增設高清監控攝像機（含視頻巡更攝像機），并將原有的模擬攝像機更換為網絡高清攝像機。

3.2 智能停車誘導系統設計

結合服務區實際環境，升級方案將部署車輛誘導信息發布系統，實時采集服務區車輛數以及停車位變化數，在停車場各個區域的入口安裝可變信息顯示大屏，為進入服務區的車輛提供有效的位置信息，誘導車輛按照停車位區域劃分停車。同時，結合視頻監控等方式，實時監控各區域停車位的停車信息，系統可自動識別出車輛亂停亂放和占用車位等現象，并通過服務區廣播系統廣播和大屏顯示進行提示，避免車輛亂停亂放、占用非屬停車位等現象，最大限度地減少因車輛亂停亂放導致的安全隱患[1]，系統框架見圖1。

圖1 系統框架圖

3.3 車流布控設計

方案擬對服務區車流量進行實時監測，以便服務區運營管理人員及時掌握服務區的車流情況，提前做好分流引流處置，避免服務區過于擁堵而導致事故發生。

3.3.1 車流量監測

在服務區出入口設置高清卡口，對出入服務區的車輛進行實時管控，統計所有服務區的車流量，自動匯總生成相關報表。

3.3.2 危化品運輸車管控

服務區設置多個危化品運輸車專用車輛監控點，并配置固定攝像機實時管控。當危化品運輸車經過服務區卡口駛入駛出服務區時，系統向服務區值班工作人員發出通知；當非危化品車停入專用車位后，發生預警信息，通知值班工作人員前往現場進行勸離；當危化品車在服務區停留超過30min，系統向值班工作人員發送告警信息，提醒工作人員前往勸離。

3.3.3 黑名單車輛管控

當黑名單車輛駛入服務區時，系統將彈窗提醒，并向預設好的公安、交警、路政、值班工作人員發送預警信息，以便及時作出響應行動。

3.4 智慧廁所設計

智慧廁所融合了物聯網、大數據、云計算、網絡傳輸、傳感器、智能設備等技術，使傳統廁所具備即時感知、準確判斷和精確執行的能力，解決了傳統廁所服務過程中有關異味控制、人性化服務等方面的問題，實現了對廁所的精細化管理，能夠為游客提供優質、高端、舒適的服務。

3.4.1 廁所環境監測

在洗手間區域設置空氣質量傳感器，可對氨氣、硫化氫、溫度、濕度進行實時檢測。

3.4.2 蹲位使用情況監測

在廁所蹲位設置人體檢測傳感器，將每個蹲位的使用情況及時反饋至衛生間門外的指示燈和智能導視屏。在廁所門口設置廁位狀態指引屏，展示廁位的分布位置及使用情況。

3.5 事件檢測設計

擬使用AI 視頻事件檢測技術對服務區內所有視頻圖像中的人、車、事件進行結構化分析。識別車輛違停、車輛逆行、車輛擁堵、人群聚集等十余種事件，并按嚴重程度劃分等級，輕微事件平臺通知提醒，一般事件通知值班工作人員處理；嚴重事件將通知監控中心、交警、路政、醫院、管理人員及時作出響應。

3.5.1 加油站排隊

通過加油站頂的攝像機對車輛等候排隊長度進行檢測，遇有車輛等候排隊過長的情形，自動向公眾發布信息，引導司乘人員合理安排時間或前往其他服務區。

3.5.2 服務區出入口排隊

通過服務區出入口的攝像機對進出車流進行實時監測，當監測到服務區出入口排隊長度過長時，自動向公眾發布提示信息，并通知監控中心，通過發布情報板等方式疏導車流。

3.5.3 偷油示警

當系統識別到發生貨車被偷油事件時，可通過現場語音廣播示警等手段，驅趕作案人員，制止大量偷油行為，保障司乘人員的財產和人身安全。

3.6 智慧綜合管理平臺設計

智慧綜合管理平臺通過全時實景監控、智能停車誘導、智慧廁所、應急處置預案等方式給運營者提供了一個智能化、信息化的工具，將服務區內所有的人、車、物進行高效管理，提高資源利用率，降低人力成本，減少安全隱患。通過智能化的手段，幫助運營管理工作人員及時掌握服務區基礎設施服務狀態，保障服務區的正常運營[2]。同時，設計方案還將所有子系統整合，提供標準接入協議，供第三方系統接入，增加平臺擴展性和整合能力。平臺架構圖見圖2。

圖2 系統架構圖

4 方案特點及創新點

除解決雅瑤服務區運營管理痛點外，設計方案與國內外類似服務區建設方案對比，還具備數字化維度廣、集成度高、管理顆粒度細三個方面的創新。

4.1 數字化維度廣

通過人工智能、地磁、紅外傳感器等方式，將進入服務區的人、車、事件以及服務區內設備等多維度數字化，為多維大數據分析以及服務區數字孿生奠定基礎。目前，類似服務區的建設方案中，多作為日常監控平臺，并無人、車、事件等多個維度的數據收集。

4.2 集成程度高

通過對視頻監控、停車誘導、廁所監控等多子系統統一數據標準、統一數據總線的方式在數據層集成，直接打通數據壁壘，本質上即融合為一個平臺，用戶體驗及交互極佳[3]。

其他類似服務區的建設方案，多采用頁面嵌套或超鏈接等方式的集成，技術落后且操作不便[4]。

4.3 管理顆粒度細

通過AI 視頻分析，將管理顆粒度細至進入服務區的每個人的行為（亂扔垃圾、追逐打架、突然倒地等）、每輛車在服務區的行為（停車位置、有無加油等），有助于服務區運營管理人員對服務區內的人、車進行精細化管理。目前，其他類似服務區的建設方案無法提供如此細顆粒度數據，大多數只能提供簡單的車輛信息[5]。

5 結語

智慧服務區作為智慧高速的重要應用場景，是高速公路重要的延伸產業，也是交通運輸行業服務民眾的重要“窗口”。相較于傳統的加油、如廁、餐飲等基本服務，公眾對服務區的要求也在逐步提高，并向以互聯網、物聯網信息化為基礎的新型智慧服務區發展、轉變。

智慧服務區的方案設計以網絡傳輸體系、技術與標準體系、運行保障體系為基礎，以大數據處理中心和云服務平臺為核心，通過全域視頻監控、智能停車誘導、智慧廁所、廣播系統等方式，將采集到的車流、人流、監控等基礎信息以及交通流量數據、交通事件等路況信息進行數據分析和深度學習，實現服務區管理、公眾出行服務、商業拓展等業務的智能化。