論智慧高速在蘇通大橋的實(shí)踐應(yīng)用

闞有俊

(江蘇蘇通大橋有限責(zé)任公司，江蘇 南通 226000)

1 應(yīng)用背景

蘇通大橋作為國(guó)家重點(diǎn)干線公路沈海高速(G15)跨越長(zhǎng)江的重要通道。隨著近年來(lái)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的快速發(fā)展和城市群的加速形成，蘇通兩地及長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶其他城市之間的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)交流愈加普遍，因此蘇通大橋交通流量與日俱增，已由開(kāi)通之初的日均2萬(wàn)輛快速上升到10.3萬(wàn)輛，客貨比達(dá)到58∶ 42，尤其在周末、法定節(jié)假日路段通行壓力呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。同時(shí)，蘇通大橋與沿線道路搭接頻繁，樞紐互通設(shè)置密集，其車(chē)流交織影響，蘇通大橋路段凸顯“流量超飽和、貨車(chē)占比高、影響輻射廣”的通行特征。由于物理?xiàng)l件限制和較高的建設(shè)成本，蘇通大橋因道路條件受限路段，難以通過(guò)實(shí)施物理措施提升道路容量。

為此，蘇通大橋公司著眼于路段超飽和流量通行現(xiàn)狀，打破固有模式，創(chuàng)新管理舉措，積極推進(jìn)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)與高速公路管理、運(yùn)營(yíng)服務(wù)的深度融合，建立健全完善的監(jiān)測(cè)感知體系、實(shí)時(shí)的預(yù)報(bào)預(yù)警體系，以智能化引領(lǐng)高速公路管理和運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平提升，從“智慧感知、智能傳輸、智慧管控、智能服務(wù)”構(gòu)筑蘇通大橋“智慧高速”四大模塊，進(jìn)一步提升大流量情況下道路通行能力和應(yīng)急保障協(xié)同能力，并取得了良好的實(shí)踐效果。

2 體系架構(gòu)

2.1 智慧感知

基于云計(jì)算、“互聯(lián)網(wǎng)+”等新技術(shù)構(gòu)建精細(xì)化感知系統(tǒng)，準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、全面掌握道路運(yùn)行狀態(tài)。

信息化是實(shí)現(xiàn)智慧高速公路的重要載體和技術(shù)手段，智慧高速公路是交通運(yùn)輸信息化的發(fā)展方向和目標(biāo)之一。蘇通大橋建設(shè)智慧高速平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)交通態(tài)勢(shì)感知和管控協(xié)作。

(1)事件場(chǎng)景自動(dòng)識(shí)別。

依托阿里云、高德導(dǎo)航行業(yè)數(shù)據(jù)資源交換共享和即有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)算法自主學(xué)習(xí)優(yōu)化，覆蓋10多種高速場(chǎng)景異常事件(如異常停車(chē)、交通事故、交通擁堵、車(chē)輛逆行、道路施工等)的精準(zhǔn)識(shí)別，能有效適應(yīng)條件變化和環(huán)境干擾，進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警、自動(dòng)上報(bào)、高效介入，從而精準(zhǔn)定位事故地點(diǎn)，快速發(fā)出應(yīng)急救援指令。

(2)交通態(tài)勢(shì)感知預(yù)警。

利用高德服務(wù)的引入，與視頻結(jié)構(gòu)化多維數(shù)據(jù)深度融合，通過(guò)“交通大數(shù)據(jù)+視頻分析”，實(shí)時(shí)反饋平均車(chē)速、斷面小時(shí)流量、擁堵里程趨勢(shì)、擁堵時(shí)間趨勢(shì)，精準(zhǔn)分析交通態(tài)勢(shì)。同時(shí)，能獨(dú)立顯示并覆蓋蘇通大橋橋面、相鄰路段及地方道路實(shí)時(shí)路況，形成全方位交通感知網(wǎng)絡(luò)。

(3)交通安全評(píng)估發(fā)布。

基于車(chē)輛駕駛特征識(shí)別數(shù)據(jù)排查道路交通安全隱患點(diǎn)，為道路設(shè)計(jì)優(yōu)化、感知設(shè)備布點(diǎn)、誘導(dǎo)內(nèi)容完善提供輔助決策數(shù)據(jù)支撐。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車(chē)流運(yùn)行速度突降、部分車(chē)輛速度異常等延伸挖掘。

2.2 智能傳輸

基于新一代傳輸技術(shù)與數(shù)據(jù)交互共享，構(gòu)建數(shù)字化、信息化、智能化的高速公路管理服務(wù)水平。

(1)一路三方融合系統(tǒng)。

在高速公路應(yīng)急處置中，發(fā)揮“一路多方”聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)，是實(shí)現(xiàn)科學(xué)高效保障道路安全暢通的必要手段，一路三方融合系統(tǒng)在資源無(wú)縫共享的基礎(chǔ)上，形成“協(xié)調(diào)行動(dòng)、快速反應(yīng)、高效處置”。

①車(chē)輛信息實(shí)時(shí)反饋。

結(jié)合蘇通大橋保暢需求，利用北斗衛(wèi)星定位技術(shù)和移動(dòng)通訊技術(shù)，在應(yīng)急救援車(chē)輛上安裝定位設(shè)備，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)地圖所提供的空間地理位置信息，配合轄區(qū)平面圖和GIS地圖的“雙圖切換”可視化的視覺(jué)效果，及時(shí)獲取應(yīng)急救援車(chē)輛的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，包括車(chē)輛狀態(tài)、車(chē)輛位置、行駛軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理與調(diào)度通信。

②協(xié)同信息實(shí)時(shí)交互。

依托江蘇交控“調(diào)度云”協(xié)同指揮優(yōu)勢(shì)，與平臺(tái)實(shí)時(shí)的道路事件處置情況高效融合，自動(dòng)關(guān)聯(lián)發(fā)布救援指令的事件，實(shí)時(shí)跟蹤事件處置進(jìn)度，“純扁平化”展現(xiàn)方式，便于掌握處置資源的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，對(duì)指令執(zhí)行和效率進(jìn)行監(jiān)督。

(2)車(chē)流量管理系統(tǒng)。

蘇通大橋作為江蘇省內(nèi)最為重要的過(guò)江通道之一，車(chē)流量數(shù)據(jù)一直是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，所以精準(zhǔn)掌握蘇通大橋過(guò)橋流量顯得尤為重要，并通過(guò)分析流量規(guī)律，促進(jìn)通行效率的提升。

圖1 蘇通大橋流量管控

①流量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋。

系統(tǒng)配備人工智能圖像處理算法，能適應(yīng)車(chē)速快慢和車(chē)輛稀疏、密集、擁堵等各種路況；有效克服汽車(chē)燈光、陰影等動(dòng)態(tài)環(huán)境因素影響，夜間同樣具備高精度檢測(cè)能力。通過(guò)自動(dòng)采集車(chē)輛通行圖像，提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)車(chē)流量數(shù)據(jù)。目前在蘇通大橋主橋雙向及兩個(gè)匝道入口安裝了該系統(tǒng)。

②智能分析科學(xué)研判。

結(jié)合蘇通大橋的通行特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)智能分析，按小時(shí)、分方向展示實(shí)時(shí)交通流量，同時(shí)，可根據(jù)統(tǒng)計(jì)需求自動(dòng)調(diào)取去年同期數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，為分析通行狀況和摸透通行規(guī)律提供數(shù)據(jù)支持。

2.3 智慧管控

初步搭建蘇通大橋統(tǒng)一智慧管理平臺(tái)，達(dá)到功能全面、運(yùn)行智能、管理高效的效果，逐步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)處置流程與應(yīng)急處置的可視化、智能化、全過(guò)程的精準(zhǔn)管理。

(1)指揮調(diào)度管理系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)是智慧高速的核心，日常運(yùn)營(yíng)管理工作離不開(kāi)數(shù)據(jù)的有力支撐，為減少大量手工填寫(xiě)、查找、匯總、統(tǒng)計(jì)的重復(fù)性工作，通過(guò)對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)整理，打破數(shù)據(jù)碎片的固化模式，在運(yùn)營(yíng)管理上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換共享，更加利于運(yùn)營(yíng)效率的提升。

①模塊分類(lèi)清晰。

針對(duì)指揮調(diào)度負(fù)責(zé)轄區(qū)的交通監(jiān)控信息的采集、記錄、分析和處理需求，細(xì)分“值班記錄”、“歷史記錄”、“報(bào)表統(tǒng)計(jì)”、“檢索分析”、“權(quán)限管理”五大模塊，形成虛擬綜合數(shù)據(jù)分析中心，構(gòu)建蘇通大橋的信息“智慧大腦”。

②統(tǒng)計(jì)分析便捷。

通過(guò)簡(jiǎn)單易操作的錄入方式，自動(dòng)填報(bào)，形成獨(dú)具特點(diǎn)、特色的結(jié)構(gòu)化分析報(bào)表，存儲(chǔ)“上云”，可隨時(shí)調(diào)取、導(dǎo)出道路運(yùn)行狀態(tài)記錄，智能獲取路況分析報(bào)表，掌握轄區(qū)的交通通行特征和規(guī)律，為后續(xù)交通管理提供決策支持。

2.4 智能服務(wù)

基于物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等構(gòu)建準(zhǔn)確、及時(shí)、易獲取、易識(shí)別的公眾信息服務(wù)體系。

可變信息標(biāo)志作為高速公路誘導(dǎo)信息發(fā)布的重要組成部分，但根據(jù)現(xiàn)實(shí)使用情況分析來(lái)看，為運(yùn)行效率提升所發(fā)揮的價(jià)值十分有限。

為了向駕乘人員更好地動(dòng)態(tài)展示路段交通狀態(tài)、交通事故、天氣狀況及道路限速控制等相關(guān)信息，與行業(yè)內(nèi)高新技術(shù)企業(yè)合作，將轄區(qū)內(nèi)原來(lái)的傳統(tǒng)可變情報(bào)板改造成具備通行信息預(yù)告的動(dòng)態(tài)情報(bào)板，將前方道路交通擁堵里程及時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，為駕乘人員預(yù)告前方道路信息，從而促使駕駛員優(yōu)化通行路徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流的誘導(dǎo)與管控，從而實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)行效率的最大化，確保出行安全，減少能源浪費(fèi)。

(1)授權(quán)定位一鍵操作。

統(tǒng)一接入江蘇省中心大數(shù)據(jù)出行信息服務(wù)系統(tǒng)，對(duì)蘇通大橋管轄的發(fā)布終端實(shí)現(xiàn)互通；自動(dòng)消息發(fā)布則是通過(guò)江蘇省中心系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)布至路側(cè)VMS終端，蘇通大橋?qū)ζ劣行Ч芸丶笆謩?dòng)消息發(fā)布，全面升級(jí)圖文化顯示方式。

(2)信息批量處理發(fā)布。

提供人工批量發(fā)布內(nèi)容至設(shè)備展示，也提供自動(dòng)推送實(shí)時(shí)路況信息至設(shè)備展示。同時(shí)，關(guān)聯(lián)百度地圖的實(shí)時(shí)路況，預(yù)置擁堵信息，在道路擁堵時(shí)自動(dòng)推送路況信息并提醒司機(jī)繞行或選擇其他行駛路線，能更全面有效地實(shí)現(xiàn)交通擁堵信息的發(fā)布，滿足駕乘人員的交通出行需求。

3 主要成效

近年，蘇通大橋公司積極引進(jìn)前沿高新技術(shù)，匯聚行業(yè)頂尖資源，通過(guò)與阿里云計(jì)算、高德地圖、感動(dòng)科技等業(yè)內(nèi)一流企業(yè)合作，聯(lián)合開(kāi)發(fā)了“智慧高速平臺(tái)”、“一路三方融合系統(tǒng)”、“指揮調(diào)度管理系統(tǒng)”及“車(chē)流量管理系統(tǒng)”等一系列信息化技術(shù)。其中，蘇通大橋智慧高速平臺(tái)，在借用既有視頻監(jiān)控設(shè)備的基礎(chǔ)上，集交通態(tài)勢(shì)感知、事件檢測(cè)、自動(dòng)預(yù)警及預(yù)報(bào)等功能，能夠識(shí)別停車(chē)、路面拋灑物、事故、擁堵、行人等五大類(lèi)事件，檢測(cè)系統(tǒng)準(zhǔn)確率高達(dá)99%，檢測(cè)時(shí)間小于2 min，保障了蘇通大橋橋面段9.8 km范圍的智能監(jiān)管。

另外，針對(duì)各類(lèi)智能化、信息化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐，蘇通大橋公司針對(duì)成效顯著的技術(shù)手段，進(jìn)一步開(kāi)展公司內(nèi)部推廣與應(yīng)用。如結(jié)合海啟通洋管理處、大橋管理中心的增設(shè)，指揮調(diào)度管理系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用，也獲得了行業(yè)內(nèi)的一致肯定與好評(píng)。

4 發(fā)展趨勢(shì)

《交通運(yùn)輸部關(guān)于推動(dòng)交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確了14項(xiàng)主要任務(wù)，其中加快建設(shè)智慧公路是全面把握交通新基建的主要任務(wù)。今后，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)應(yīng)用、人工智能等新一代技術(shù)快速迭代，“連接一切、跨界融合”將成為交通運(yùn)輸新模式、新業(yè)態(tài)。為此，我們將進(jìn)一步推廣智慧高速平臺(tái)的應(yīng)用，包括擴(kuò)大系統(tǒng)覆蓋范圍、開(kāi)發(fā)交通態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)、增設(shè)低速車(chē)輛報(bào)警等特色功能，從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)數(shù)字化、信息化，形成全方位路網(wǎng)監(jiān)測(cè)、全過(guò)程智能管控。