高速公路智慧服務(wù)區(qū)系統(tǒng)研究及應(yīng)用

胡凌斌 馬恩澤

（浙江省商業(yè)集團(tuán)）

2021年，浙江省人民政府發(fā)布了關(guān)于我省綜合交通運(yùn)輸發(fā)展“十四五”規(guī)劃的通知，其中，要求交通領(lǐng)域整體智治水平在全國交通行業(yè)和省內(nèi)政府部門間雙領(lǐng)先。智慧高速公路是綜合交通運(yùn)輸發(fā)展的重要組成部分，智慧服務(wù)區(qū)是智慧高速的重要組成部分。智慧服務(wù)區(qū)建設(shè)的目標(biāo)是：“保亞運(yùn)、增體驗(yàn)、提服務(wù)、促轉(zhuǎn)型”。經(jīng)調(diào)研分析，當(dāng)前國內(nèi)高速服務(wù)區(qū)數(shù)字化建設(shè)普遍存在以下痛點(diǎn)問題：

（1）服務(wù)區(qū)信息化水平參差不齊。服務(wù)區(qū)管控依然普遍采用線下人工方式，事件記錄的實(shí)時(shí)性難以保證，有效性不確定，而且后續(xù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)收集成本高，不能提供相對(duì)完整的數(shù)據(jù)體系與數(shù)據(jù)流為數(shù)智化管理賦能。

（2）司乘出行體驗(yàn)不佳。當(dāng)前服務(wù)區(qū)提供的管理服務(wù)質(zhì)量、部分設(shè)施設(shè)備已不能滿足司乘人員不斷提升的體驗(yàn)訴求。

（3）停車引導(dǎo)不夠清晰。服務(wù)區(qū)普遍缺乏對(duì)司乘人員的精準(zhǔn)、高效停車引導(dǎo)功能，司乘人員對(duì)當(dāng)前車位停放位置、規(guī)范不清晰，導(dǎo)致違停現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，容易形成安全隱患、降低了區(qū)內(nèi)通行效率。

（4）設(shè)備巡檢不智能。設(shè)備巡檢仍依賴傳統(tǒng)方式，通過人工巡檢手動(dòng)上報(bào)，難以支撐自動(dòng)化精細(xì)化的管理工作要求。

（5）數(shù)字化建設(shè)碎片、孤立化，無法形成有效的商用應(yīng)用產(chǎn)品。多地服務(wù)區(qū)數(shù)字化、智慧化建設(shè)以線上替代線下為目標(biāo)，以大屏為終端顯示手段，缺少對(duì)智慧服務(wù)區(qū)系統(tǒng)化與產(chǎn)品化的打造，無法真正形成降本增效與可以復(fù)制的商業(yè)模式。

（6）缺乏生態(tài)與流量意識(shí)。面對(duì)大量的服務(wù)區(qū)人車流量，無法有效聚合利用，難以實(shí)現(xiàn)流量的價(jià)值賦能。

基于以上問題，本文對(duì)智慧服務(wù)區(qū)系統(tǒng)形成了初步定義：智慧服務(wù)區(qū)是基于邊緣感知層、中心平臺(tái)層、智慧應(yīng)用層搭建的數(shù)智化服務(wù)區(qū)管理系統(tǒng)，其不斷融合迭代的新一代信息與算法技術(shù)，充分結(jié)合服務(wù)區(qū)業(yè)務(wù)的痛點(diǎn)、各類流量、場地特征及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施條件等因素進(jìn)行總體設(shè)計(jì)規(guī)劃，通過全息監(jiān)測、智能巡檢、安全（疫情）管控、智能停車、智能消控、能耗管理、設(shè)備全生命周期管理、數(shù)據(jù)協(xié)同、會(huì)員生態(tài)構(gòu)建、智能招商經(jīng)營等模塊搭建，促進(jìn)服務(wù)區(qū)“降本增效”，提高司乘人員滿意度，聚合服務(wù)區(qū)會(huì)員生態(tài)服務(wù)，挖掘服務(wù)區(qū)綜合大數(shù)據(jù)價(jià)值，構(gòu)建智慧服務(wù)區(qū)終端，提升用戶觸達(dá)與使用程度。

一、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

智慧服務(wù)區(qū)系統(tǒng)以“一平臺(tái)，十系統(tǒng)”為中心，架構(gòu)分三個(gè)層次，分別為：數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)服務(wù)層。

圖1 智慧服務(wù)區(qū)一平臺(tái)十系統(tǒng)

（1）數(shù)據(jù)采集層。利用服務(wù)區(qū)內(nèi)外場地設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)解決數(shù)據(jù)信息采集、通訊的任務(wù)。主要包含幾大塊系統(tǒng)應(yīng)用：通信系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、車路協(xié)同應(yīng)用。涉及到的應(yīng)用設(shè)備包含北斗/GPS、4G/5G信號(hào)站、邊緣控制器、邊緣網(wǎng)關(guān)、車路協(xié)同信號(hào)機(jī)、視頻設(shè)備、廣播、照明系統(tǒng)等。

（2）數(shù)據(jù)處理層。構(gòu)建的是智慧服務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)中臺(tái)，具體為：

a云平臺(tái)。利用服務(wù)器、存儲(chǔ)等集群設(shè)施解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和系統(tǒng)服務(wù)的能力。

b基礎(chǔ)平臺(tái)。分成三大塊內(nèi)容：物聯(lián)智控平臺(tái)、業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)，分別解決的是數(shù)據(jù)采集歸集、日常管理和數(shù)據(jù)清洗。

c智能引擎。通過一系列系統(tǒng)算法解決系統(tǒng)自主智能推薦、智能識(shí)別、智能決策等功能。

（3）數(shù)據(jù)服務(wù)層。是基于場景化的融合應(yīng)用。包含但不限于：數(shù)智驅(qū)動(dòng)，解決的是立體全面展示整個(gè)服務(wù)區(qū)的運(yùn)行狀況。展現(xiàn)的是全息服務(wù)區(qū)場景、數(shù)字駕駛艙、AR全景指揮；智慧停車，解決的是對(duì)出入服務(wù)區(qū)車輛的引導(dǎo)和秩序維護(hù)。包含多級(jí)停車誘導(dǎo)、靜態(tài)停車監(jiān)測、匝道信號(hào)燈誘導(dǎo)等場景；會(huì)員服務(wù)，解決的是對(duì)周邊地區(qū)旅游資源的投放和推薦。包含導(dǎo)游導(dǎo)購、AR語音導(dǎo)航、商鋪熱點(diǎn)分析；智能巡檢，解決的是服務(wù)區(qū)設(shè)施設(shè)備的日常檢測維護(hù)管理。包含設(shè)備監(jiān)控檢測、全壽命養(yǎng)護(hù)、運(yùn)維評(píng)估分析等。

二、系統(tǒng)功能

智慧服務(wù)區(qū)在完成外場設(shè)備數(shù)據(jù)直接、間接接入的基礎(chǔ)上，利用邊緣計(jì)算技術(shù)和AI人工智能算法，建立以“信息自動(dòng)采集—數(shù)據(jù)化處理—數(shù)據(jù)智能應(yīng)用”的智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互自動(dòng)化，利用成熟的技術(shù)最大地提高服務(wù)區(qū)對(duì)內(nèi)對(duì)外管理的效率，盡可能地提升服務(wù)區(qū)對(duì)司乘人員和商鋪的服務(wù)水平。

（1）用戶體驗(yàn)

a信息發(fā)布：全面融合集團(tuán)智慧高速與服務(wù)區(qū)數(shù)據(jù)，入?yún)^(qū)前，司乘人員在高速行駛接近服務(wù)區(qū)時(shí)，即可知曉前方實(shí)時(shí)路況及服務(wù)區(qū)停車位（主要大車、小車、危化品車）信息，方便動(dòng)態(tài)調(diào)整行駛計(jì)劃。入?yún)^(qū)后，服務(wù)區(qū)業(yè)態(tài)指引直觀明了，通過信息發(fā)布大屏、信息查詢設(shè)備，在主要出入場所投放服務(wù)區(qū)公眾服務(wù)信息、動(dòng)態(tài)路網(wǎng)信息（到達(dá)下一服務(wù)區(qū)/收費(fèi)站的詳實(shí)路況）、服務(wù)區(qū)周邊信息等及時(shí)地告知司乘用戶，真正實(shí)現(xiàn)智慧出行。

b智慧停車：通過設(shè)置多級(jí)停車誘導(dǎo)屏，實(shí)時(shí)更新空余車位數(shù)量，智能引導(dǎo)服務(wù)區(qū)的車輛有序停放。通過地磁感應(yīng)與光感技術(shù)相結(jié)合，動(dòng)態(tài)感知每個(gè)車位的停車情況，將各個(gè)停車區(qū)塊可用車位信息實(shí)時(shí)發(fā)布至智能引導(dǎo)屏，引導(dǎo)司乘人員精準(zhǔn)、快速入位，并在節(jié)假日/高峰期通過動(dòng)態(tài)調(diào)整引導(dǎo)顯示，實(shí)現(xiàn)“交通轉(zhuǎn)場”，為出行司乘人員進(jìn)入服務(wù)區(qū)的車輛停靠過程提供智慧化的便捷服務(wù)。

c智慧餐廳：設(shè)置自主選餐、自主結(jié)算，設(shè)計(jì)有掃碼下單和電子叫號(hào)領(lǐng)取外帶等，為顧客提供了更多消費(fèi)選擇，滿足公眾在出行過程中對(duì)服務(wù)區(qū)業(yè)態(tài)多樣化、休閑娛樂化、服務(wù)品質(zhì)化、消費(fèi)體驗(yàn)化、支付電子化等方面的需求。

d智慧監(jiān)控廣播：通過在服務(wù)區(qū)出入口、停車場、廣場和綜合樓的公共區(qū)域設(shè)置網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)和激光傳感器，對(duì)服務(wù)區(qū)運(yùn)營狀態(tài)全時(shí)段監(jiān)測和設(shè)置監(jiān)控大屏，實(shí)時(shí)顯示服務(wù)區(qū)內(nèi)各位置的實(shí)況，對(duì)服務(wù)區(qū)的人、車流量實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供服務(wù)區(qū)飽和度的參數(shù)，為公眾發(fā)布擁塞指標(biāo)信息，為運(yùn)營單位、管理部門監(jiān)管提供決策依據(jù)。

e智慧公廁：通過打造智慧公廁系統(tǒng)，使公眾能夠一目了然地知曉公廁的人流量和蹲位的使用情況，通過廁位指示燈快速引導(dǎo)司乘人員有序如廁，減少節(jié)假日排隊(duì)等候時(shí)間。利用AIoT物聯(lián)技術(shù)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測廁內(nèi)空氣氨氣和硫化氫等異味氣體指標(biāo)，當(dāng)濃度超標(biāo)時(shí)，感應(yīng)設(shè)備會(huì)將異常數(shù)據(jù)反饋至處理器，智能分析并啟動(dòng)處置方案，隨后通過控制模塊調(diào)動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)，主動(dòng)將氣體濃度降至域值以下，保障廁內(nèi)空氣流動(dòng)；同時(shí)將異常情況實(shí)時(shí)推送至管理人員手持終端，通知保潔人員及時(shí)前往處理。

f會(huì)員服務(wù)：會(huì)員體系的基礎(chǔ)架構(gòu)是司乘人員、車和服務(wù)區(qū)三者串聯(lián)，打通了高速公路服務(wù)區(qū)、綜合能源供應(yīng)、購物商超、餐飲預(yù)訂、路況查詢等信息，搭建了基于ETC+線上商城、線下消費(fèi)、車主服務(wù)、交通旅游等業(yè)務(wù)的會(huì)員生態(tài)系統(tǒng)，為用戶了提供完整統(tǒng)一的一站式服務(wù)體驗(yàn)，形成構(gòu)建基于服務(wù)區(qū)生活的生態(tài)閉環(huán)。

g互動(dòng)體驗(yàn)：在部分服務(wù)區(qū)的司機(jī)之家或者休閑區(qū)域，開辟VR全景直播、模擬駕駛艙、3D動(dòng)效等互動(dòng)服務(wù)。通過播放輕松、休閑的互動(dòng)內(nèi)容；展示服務(wù)區(qū)周邊地域風(fēng)貌、旅游、人文等地方特色的信息；投放公益性的廣告、高速公路警示教育內(nèi)容等，使司乘人員得到更好的休閑體驗(yàn)。

（2）管理協(xié)同

a路網(wǎng)協(xié)調(diào)：可與智慧高速全面合作。基于實(shí)時(shí)的交通運(yùn)行信息，自動(dòng)監(jiān)測異常情況，聯(lián)動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，更改情報(bào)板、車道指示器、廣播等設(shè)備的顯示狀態(tài)，協(xié)助實(shí)施管制措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流的控制誘導(dǎo)，保證公眾出行安全暢通。通過與各路公司、管理處聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息采集、情報(bào)研判、態(tài)勢推演，協(xié)調(diào)各相關(guān)單位資源，及時(shí)對(duì)服務(wù)區(qū)的各種緊急事件進(jìn)行高效處置，保證公眾出行安全和交通暢通。融合互聯(lián)網(wǎng)路況、車輛檢測器、氣象、公路交通突發(fā)（阻斷）事件、道路養(yǎng)護(hù)等信息，提供數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析報(bào)表功能，為服務(wù)區(qū)綜合管理分析提供數(shù)據(jù)支撐和決策支持。

b安全管控：針對(duì)服務(wù)區(qū)貨車現(xiàn)場管理需求，應(yīng)用試點(diǎn)了貨車管控系統(tǒng)，通過視頻識(shí)別算法結(jié)合數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合商業(yè)集團(tuán)數(shù)據(jù)中臺(tái)，形成車輛信息庫，同時(shí)與交警平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，及時(shí)對(duì)超時(shí)停靠車輛警示，有效促動(dòng)車輛違規(guī)行為的下降，對(duì)服務(wù)區(qū)大貨車進(jìn)行合理科學(xué)分流，讓超時(shí)停留的貨車及時(shí)離場，讓更多的駕駛員在夜間獲得停車休息的機(jī)會(huì)，雙重預(yù)防疲勞駕駛和服務(wù)區(qū)通道擁堵的隱患。

針對(duì)危化品車管理需求，系統(tǒng)還將與危化品車電子運(yùn)單系統(tǒng)打通，通過卡口抓拍與手持終端車牌掃描相結(jié)合，自動(dòng)抓取運(yùn)單信息進(jìn)行相關(guān)登記，減輕一線安保人員的工作量。同時(shí)，后臺(tái)系統(tǒng)還會(huì)對(duì)危化品車進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，完善頻繁出現(xiàn)的危化品種類預(yù)案，提醒服務(wù)區(qū)進(jìn)行針對(duì)性的防控演練。

c評(píng)價(jià)管理：通過二維碼掃描、現(xiàn)場觸摸屏、各種智能終端和網(wǎng)站等形式，引導(dǎo)公眾對(duì)服務(wù)區(qū)進(jìn)行顧客滿意度的評(píng)價(jià)。滿意度評(píng)價(jià)內(nèi)容包括服務(wù)區(qū)停車、衛(wèi)生狀況、餐飲購物、能源補(bǔ)給和車輛維修等服務(wù)體驗(yàn)。服務(wù)區(qū)管理人員及時(shí)對(duì)建議及投訴進(jìn)行反饋，公司相關(guān)部門定期匯總和對(duì)比分析，優(yōu)化司乘人員的服務(wù)體驗(yàn)。

d綠色節(jié)能：高速公路雙碳數(shù)字化能源管理平臺(tái)由調(diào)控平臺(tái)和子系統(tǒng)組成，是基于碳中和、碳達(dá)峰目標(biāo)打造，將高速公路的所有場景納入監(jiān)測范圍內(nèi)，能實(shí)現(xiàn)多功能實(shí)時(shí)監(jiān)測控制。完成設(shè)備物聯(lián)改造后，平臺(tái)便可以實(shí)時(shí)觀測高能耗設(shè)備用能情況，對(duì)服務(wù)區(qū)用能單元進(jìn)行多維用能數(shù)據(jù)分析；通過分類分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，直觀可了解能源去向，清晰地了解每一度電的使用情況，通過光儲(chǔ)協(xié)調(diào)管理，預(yù)測、仿真、優(yōu)化助力高速公路清潔能源消納，反應(yīng)實(shí)踐碳中和的完成情況。通過智慧能源管理平臺(tái)，將這些用能信息可以精確到每個(gè)時(shí)間段和每個(gè)設(shè)備上。同時(shí)，平臺(tái)的另一核心目標(biāo)是節(jié)能降耗，提升綜合能效，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)能源消費(fèi)各環(huán)節(jié)深度分析，針對(duì)分類照明、空調(diào)用電、動(dòng)力用電、特殊用電等四類用能進(jìn)行總用電量統(tǒng)計(jì)和用能排名。高速公路各個(gè)場景用能過程清晰可見，不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)測，還能通過人工智能預(yù)測用能量，實(shí)現(xiàn)用能的更精細(xì)化管理。挖掘潛在節(jié)能空間，助力高速公路低碳綠色運(yùn)行。

平臺(tái)遠(yuǎn)期與能源市場深度融合，以電力為基礎(chǔ)，以可再生能源利用為優(yōu)先，通過多種能源協(xié)同、供給與消費(fèi)互動(dòng)、集中與分布并舉，實(shí)現(xiàn)能量流、信息流、業(yè)務(wù)流、價(jià)值流的優(yōu)化配置，促進(jìn)能源系統(tǒng)更高質(zhì)量、更有效率、更可持續(xù)。

e數(shù)智驅(qū)動(dòng)：通過運(yùn)用數(shù)據(jù)中臺(tái)的算法與能力，結(jié)合服務(wù)區(qū)現(xiàn)場的情況，建立服務(wù)區(qū)運(yùn)營管理平臺(tái)，向服務(wù)區(qū)管理者實(shí)時(shí)展示服務(wù)區(qū)人流、車流、停車場、公廁等場所的運(yùn)行情況，還包括值班異常、前方路段路況以及疫情防控的實(shí)時(shí)信息，以及門店經(jīng)營情況、商品銷售排行榜等經(jīng)營信息。通過各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集、交互、運(yùn)用，逐步提升數(shù)據(jù)的使用能力，讓數(shù)據(jù)輔助管理、反哺經(jīng)營決策。

三、結(jié)語

本文提出的智慧服務(wù)區(qū)系統(tǒng)將信息技術(shù)與高速公路服務(wù)區(qū)管理工作相結(jié)合，探索了高速公路服務(wù)區(qū)建設(shè)運(yùn)營服務(wù)新模式，是“互聯(lián)網(wǎng)+交通”領(lǐng)域的一項(xiàng)創(chuàng)新應(yīng)用。通過服務(wù)區(qū)智慧化建設(shè)或改造，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算、人工智能和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與服務(wù)區(qū)的管理、服務(wù)工作相結(jié)合，構(gòu)建“廣泛接入、資源共享、多級(jí)協(xié)同、公眾參與”的系統(tǒng)化、智能化、實(shí)用化、數(shù)字化的高速公路服務(wù)區(qū)智慧系統(tǒng)具有廣泛的適用性，完全可以在其他服務(wù)區(qū)復(fù)制和推廣，具有極為廣闊的應(yīng)用前景。