公路安全營(yíng)運(yùn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

沈華飛+陳慶

【摘要】 介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在公路安全營(yíng)運(yùn)管理應(yīng)用的技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 公路安全營(yíng)運(yùn) 物聯(lián)網(wǎng) 定位 GIS

一、前言

圍繞“安全”、“運(yùn)營(yíng)”、“監(jiān)管”等重點(diǎn)業(yè)務(wù)，將公路、橋梁作為主要管理對(duì)象，建設(shè)以“圖”為載體，“北斗”、“無人機(jī)”、“NFC”等物聯(lián)網(wǎng)作為技術(shù)手段，“數(shù)據(jù)”分析處理為核心的安全運(yùn)營(yíng)監(jiān)管平臺(tái)。提供公路設(shè)施管理、安全生產(chǎn)監(jiān)管、綠優(yōu)查驗(yàn)、巡檢養(yǎng)護(hù)、指揮調(diào)度和數(shù)據(jù)分析等功能，通過提高公路管理信息化水平，實(shí)現(xiàn)公路內(nèi)各類數(shù)據(jù)的資源共享，推進(jìn)公路管理的業(yè)務(wù)改革，提高公路管理效率。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)原理

提高車輛定位的方法主要有兩類：第一類是通過增加定位傳感器，與GNSS進(jìn)行多傳感器數(shù)據(jù)融合，彌補(bǔ)GNSS定位系統(tǒng)穩(wěn)定性的缺點(diǎn)；另一類是通過差分定位技術(shù)，建立差分基站，計(jì)算并發(fā)布差分定位修正參數(shù)，車載GNSS接收機(jī)根據(jù)接收的定位修正參數(shù)對(duì)其GNSS定位輸出進(jìn)行修正。

通過多物聯(lián)網(wǎng)傳感器融合技術(shù)，可以將不同來源的車輛定位信息進(jìn)行融合處理，取長(zhǎng)補(bǔ)短，達(dá)到單個(gè)傳感器無法滿足的高精度定位要求。目前采用較廣泛的車輛組合定位方式為衛(wèi)星定位技術(shù)和航位推算定位技術(shù)兩種方式的融合，即GNSS/DR組合。差分技術(shù)可以大大改進(jìn)GNSS的性能，使得車載GNSS的定位精度能夠滿足車輛導(dǎo)航精度。在GNSS/DR組合定位技術(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用差分技術(shù)將車輛定位精度進(jìn)一步提高，確保車道級(jí)導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)。

（1）基于北斗定位系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握人員、車輛的位置信息，為調(diào)度提供數(shù)據(jù)保障。（3）利用基于北斗+4G蜂窩數(shù)據(jù)對(duì)講技術(shù)的對(duì)講業(yè)務(wù)，執(zhí)法系統(tǒng)能夠以低成本快速建立自己的集群調(diào)度虛擬專網(wǎng)系統(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)集群調(diào)度管理。（4）更高的優(yōu)先級(jí)，保障通訊暢通，提升應(yīng)緊急處理能力，確保工作過程中達(dá)到指揮暢通、領(lǐng)導(dǎo)優(yōu)先的基本要求。專業(yè)管理臺(tái)，按照工作需要靈活編組 ，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。全網(wǎng)覆蓋，無屏蔽和盲區(qū)，為指揮調(diào)度提供有效保障。（5）在覆蓋、運(yùn)行成本方面，引入運(yùn)營(yíng)商的全網(wǎng)覆蓋和專業(yè)維護(hù)，無需進(jìn)行投資改造，極大降低運(yùn)行和使用成本。（6）使用對(duì)講調(diào)度平臺(tái)進(jìn)行日常指揮調(diào)度工作，呼叫接續(xù)快，群組成員數(shù)量無上限，一呼百應(yīng)、一按即通，位置框選、輕松調(diào)度，巡查路線、軌跡可查，使得聯(lián)絡(luò)溝通更便捷，處理事件更快速。

三、技術(shù)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用

導(dǎo)航電子地圖是導(dǎo)航產(chǎn)品的最基礎(chǔ)也是最核心的要素，近幾年在汽車、個(gè)人及互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航產(chǎn)品需求的拉動(dòng)下快速發(fā)展。與普通的電子地圖不同，現(xiàn)在的導(dǎo)航電子地圖一般都能詳實(shí)全面地提供全國(guó)上百個(gè)大中城市各種交通道路信息，還可以提供各大中城市的興趣點(diǎn)查詢服務(wù)和多種興趣點(diǎn)查詢功能。要實(shí)現(xiàn)車道級(jí)的高精度導(dǎo)航，則需要有足夠高精度的電子導(dǎo)航地圖?，F(xiàn)在的電子導(dǎo)航地圖一般只會(huì)出整條道路，而不區(qū)分車道，若使用這類電子地圖則無法實(shí)現(xiàn)對(duì)貨車行駛車道的監(jiān)控與管理。飛機(jī)航拍圖比例尺較大，分辨率與清晰度高，一般分辨率在0.04米—1米之間。國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的飛機(jī)航拍圖，分辨率多在0.2米以內(nèi)，有的達(dá)到0.1米。通過多幅航拍圖的拼接，結(jié)合坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等處理手段，可以得到區(qū)域高精度車道級(jí)導(dǎo)航電子地圖。并通過北斗高精度及其它多項(xiàng)技術(shù)發(fā)展使高速公路可視化指揮成為可能。

北斗定位技術(shù)：北斗定位使獲取設(shè)備/人員位置信息成為可能。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：3G/4G技術(shù)成熟，無線數(shù)據(jù)傳輸成為可能。視頻壓縮技術(shù)：通過各種音視頻編碼方式，大大壓縮了大視頻數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)：隨著各種Gis軟件不斷演進(jìn)，地圖標(biāo)注、地圖定位、框選、地圖查找等技術(shù)不斷成熟。物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)：RFID、NFC 。綜上所述，目前北斗高精度+4G的綜合管理系統(tǒng)所需的各項(xiàng)技術(shù)已非常成熟，使其開發(fā)成為可能。

四、應(yīng)用前景

將北斗高精度定位信息與視頻影像融合于高速公路的移動(dòng)視頻監(jiān)控中，使得監(jiān)控中心中心的監(jiān)控人員不僅可以得到車輛現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況影像，而且可以同時(shí)確定車輛所處的地理位置和相應(yīng)的交通情況，便于進(jìn)行最有效、最準(zhǔn)確的車輛指揮和事故處理，提高車輛通行的安全性、有效維護(hù)路產(chǎn)安全、避免不必要的糾紛發(fā)生，實(shí)現(xiàn)高速公路信息化管理。

通過數(shù)據(jù)分析駕駛員駕駛行為，對(duì)駕駛員的實(shí)時(shí)駕駛行為進(jìn)行部分監(jiān)控，并根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出駕駛員的管理要求，既能有效提高車輛所屬單位的管理效率，又有利于交通管理部門采取切實(shí)有效的管理措施，并降低因駕駛習(xí)慣引起的安全隱患。

參 考 文 獻(xiàn)

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