“互聯(lián)網(wǎng)+”思維下的智慧高速研究

齊超 王建

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，截止2018年底，我國(guó)高速公路已超14萬(wàn)公里，里程規(guī)模居世界第一。目前，我國(guó)高速公路建設(shè)發(fā)展重點(diǎn)正逐步從建設(shè)驅(qū)動(dòng)向服務(wù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。本文基于“互聯(lián)網(wǎng)+”來(lái)研究我國(guó)高速公路智慧交通的發(fā)展，以期推動(dòng)現(xiàn)代信息技術(shù)與交通運(yùn)輸設(shè)施管理、運(yùn)營(yíng)管理的全面融合，實(shí)現(xiàn)我國(guó)高速公路服務(wù)創(chuàng)新，提升服務(wù)水平，這對(duì)推進(jìn)我國(guó)智慧交通事業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+;智慧高速;發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類(lèi)號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）14-0030-02

0 引言

21世紀(jì)是信息的時(shí)代，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，互聯(lián)網(wǎng)不僅改變了人們的生產(chǎn)方式、生活方式，還影響著對(duì)客觀(guān)世界事物范疇的認(rèn)知。高速公路智能化、智慧化，是對(duì)高速公路各類(lèi)設(shè)施、資源及管理要素的系統(tǒng)高度信息化集成的先決條件?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”為高速公路智慧交通提供了技術(shù)支撐。若沒(méi)有各類(lèi)軟、硬件的相互聯(lián)通，智慧交通就失去了生存的空間，以互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為載體發(fā)展的智慧交通，結(jié)合云計(jì)算等信息處理方式，構(gòu)建了一種完整的開(kāi)放式信息系統(tǒng)，通過(guò)智慧高速建設(shè)，可為高速公路的運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)、管理及服務(wù)提供可靠保障，同時(shí)更利于節(jié)約高速公路運(yùn)營(yíng)成本，更好地服務(wù)于人民，服務(wù)于社會(huì)，是我國(guó)高速公路事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性任務(wù)目標(biāo)，更能滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的客觀(guān)發(fā)展要求，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”思維下智慧高速發(fā)展的可行性

（1）社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不斷滿(mǎn)足人民群眾日益增長(zhǎng)的出行需求，對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)管理提出了更高要求。智慧高速的發(fā)展是基于AI、大數(shù)據(jù)分析、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的不斷應(yīng)用，提升高速公路運(yùn)行狀態(tài)智能化監(jiān)測(cè)、應(yīng)急管理和信息發(fā)布能力，為政府管理提供科學(xué)決策支持;同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種交通信息服務(wù)（情報(bào)板、手機(jī)app、廣播、微信等）渠道發(fā)布的及時(shí)發(fā)布，從而更好滿(mǎn)足人民群眾出行需求，這一切都說(shuō)明建設(shè)智慧高速具有重大意義。

（2）高速公路智慧交通發(fā)展基礎(chǔ)完備。當(dāng)前，我國(guó)高速公路建成了全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的高速公路干線(xiàn)通信系統(tǒng)，有效保障高速公路收費(fèi)、監(jiān)控、公眾出行服務(wù)三個(gè)平臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行。建成了覆蓋全國(guó)的不停車(chē)收費(fèi)（ETC）系統(tǒng)。截至2018年12月底，全國(guó)29個(gè)聯(lián)網(wǎng)省份共有收費(fèi)站9322個(gè)，ETC專(zhuān)用車(chē)道19674條，MTC車(chē)道60405條，混合車(chē)道2318條，聯(lián)網(wǎng)區(qū)域內(nèi)主線(xiàn)收費(fèi)站ETC車(chē)道覆蓋率為98.94%，匝道收費(fèi)站ETC車(chē)道覆蓋率為96.96%。ETC用戶(hù)7656萬(wàn)，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)區(qū)域內(nèi)車(chē)輛總通行量為8.81億次，ETC通行量?jī)H為2.86億次，客車(chē)ETC使用率為43%。

（3）高速公路智慧化管理與服務(wù)水平不斷提升。截止2018年底，交通運(yùn)輸部建成了全國(guó)高速公路視頻調(diào)用系統(tǒng)、全國(guó)高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)清分結(jié)算中心系統(tǒng)，升級(jí)以GIS地圖為基礎(chǔ)的全國(guó)公路出行服務(wù)系統(tǒng)，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)初見(jiàn)成效，全國(guó)高速公路視頻監(jiān)測(cè)、交通流量監(jiān)測(cè)、公路氣象觀(guān)測(cè)等設(shè)施設(shè)備逐步建設(shè)完善。實(shí)現(xiàn)了全年365日、每天24小時(shí)對(duì)全國(guó)路網(wǎng)運(yùn)行情況的分級(jí)監(jiān)測(cè)，基本能夠快速掌握全國(guó)路網(wǎng)運(yùn)行情況。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”思維下智慧高速發(fā)展現(xiàn)狀

交通運(yùn)輸部2014年全國(guó)交通運(yùn)輸工作會(huì)議上，提出了“四個(gè)交通”的發(fā)展戰(zhàn)略，即綜合交通、智慧交通、綠色交通、平安交通，建立完善了我國(guó)交通運(yùn)輸現(xiàn)代化發(fā)展的體系。在四個(gè)交通中，智慧交通是關(guān)鍵，發(fā)展智慧交通是交通運(yùn)輸服務(wù)水平得以提升的重要手段，是創(chuàng)新交通運(yùn)輸管理的主要途徑，是推進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸現(xiàn)代化的有效途徑。為此，互聯(lián)網(wǎng)思維下，發(fā)展智慧高速具有可行性。在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)支撐下，全國(guó)各省市不斷加大智慧高速建設(shè)投入力度。此外，在智慧交通建設(shè)中各大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也紛紛發(fā)力，如出行云的上線(xiàn)，就是交通運(yùn)輸部和百度地圖通力合作建立，此平臺(tái)具有三大功能，即出行數(shù)據(jù)開(kāi)放、決策服務(wù)支持、應(yīng)用服務(wù)開(kāi)發(fā)，目前已在全國(guó)開(kāi)展。但羅馬不是一日建成，智慧高速也非一撮而就，歷經(jīng)多年努力，我國(guó)智慧高速建設(shè)取得了顯著的成績(jī)，但也不能忽視其中的問(wèn)題，具體如下：

（1）政策體系不健全，跨部門(mén)協(xié)調(diào)機(jī)制不完善。從大局角度出發(fā)，我國(guó)尚未建立健全的智慧交通發(fā)展政策法規(guī)體系，尤其是在數(shù)據(jù)資源開(kāi)放共享等，法規(guī)還不完善，導(dǎo)致各部門(mén)開(kāi)展工作時(shí)協(xié)調(diào)難度增大。智慧交通不僅僅是交通運(yùn)輸一個(gè)行業(yè)的事情，更涉及多個(gè)部門(mén)、多個(gè)領(lǐng)域，如發(fā)改委、工信、公安、安監(jiān)、測(cè)繪等，若部門(mén)與部門(mén)之間缺乏溝通、協(xié)作，則會(huì)阻礙智慧高速的發(fā)展。

（2）新技術(shù)體系下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還不平衡?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，帶來(lái)了大量新技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等，但新技術(shù)體系下的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還存在嚴(yán)重滯后性，仍存在較為嚴(yán)重的“重監(jiān)測(cè)、輕管控”現(xiàn)象，特別是在高速公路控制管理方面明顯不足。

（3）信息資源數(shù)字化化程度偏低，分析應(yīng)用能力薄弱。在全行業(yè)數(shù)據(jù)信息掌握還未全面覆蓋，根本無(wú)法充分采集相關(guān)數(shù)據(jù)，在維護(hù)更新數(shù)據(jù)方面還沒(méi)有構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)效機(jī)制，行業(yè)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息相對(duì)不足，仍需深入向信息資源方向發(fā)展。特別是信息資源跨部門(mén)、跨區(qū)域交換、共享方面仍有缺陷，缺乏渠道，此外，針對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)，目前也沒(méi)有很好地發(fā)揮其作用，根本無(wú)法達(dá)到數(shù)據(jù)分析、協(xié)調(diào)應(yīng)用的作用，存在數(shù)據(jù)不足、數(shù)據(jù)不能用、數(shù)據(jù)不敢用等現(xiàn)象，這種情況下，根本無(wú)法充分體現(xiàn)智慧高速數(shù)據(jù)的價(jià)值意義。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”思維下智慧高速的應(yīng)用與處理

基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧高速交通系統(tǒng)，是高速公路交通領(lǐng)域數(shù)字化、信息化技智能化的現(xiàn)代監(jiān)控、通信及控制技術(shù)的綜合應(yīng)用。在智慧高速建設(shè)中，采用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，多樣化的信息發(fā)布渠道，積極探索新技術(shù)在智慧高速公路的應(yīng)用模式，為我國(guó)高速公路運(yùn)營(yíng)管理提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。結(jié)合當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，可將我國(guó)智慧高速公路發(fā)展方向劃分為若干個(gè)模塊，如表1所示。

3.1 智慧高速不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)

前文已介紹我國(guó)目前已建成了不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)，且具有良好的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。目前，我國(guó)正在積極推進(jìn)無(wú)站式自由流收費(fèi)系統(tǒng)，車(chē)輛在行駛過(guò)程中不受車(chē)道隔離的限制，經(jīng)過(guò)收費(fèi)點(diǎn)或天線(xiàn)區(qū)域時(shí)無(wú)須減速，通行速度可達(dá)到120km/h以上，在行駛過(guò)程中可以“自由”地變更車(chē)道，甚至跨線(xiàn)、并馳、超車(chē)行駛等，是ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用的高級(jí)階段。

在無(wú)站式自由流收費(fèi)系統(tǒng)中，解決未交易車(chē)輛的識(shí)別問(wèn)題是一個(gè)難題，系統(tǒng)需要精確定位交易車(chē)輛的位置，換言之就是讀取設(shè)備RSU要能夠精確計(jì)算出OBU在車(chē)道中的位置。車(chē)輛定位的目的是確定車(chē)載電子標(biāo)簽在通訊區(qū)域中的物理位置，并與視頻抓拍系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)違章車(chē)輛的稽查。

3.2 智慧高速交通誘導(dǎo)系統(tǒng)

智慧高速交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是按照交通實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況，對(duì)車(chē)輛通行進(jìn)行安全引導(dǎo)，尤其是在突發(fā)交通事故等方面，可為交通管理決策提供可靠保障。本系統(tǒng)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，以物聯(lián)網(wǎng)為載體，可對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)、天氣情況、預(yù)警應(yīng)變等進(jìn)行及時(shí)采集，若某路段出現(xiàn)交通事故，可對(duì)事故的發(fā)生進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，從而更好地掌握事故情況，制定最佳應(yīng)變方案，并及時(shí)發(fā)布信息。其流程如圖1所示。

3.3 智慧高速車(chē)輛識(shí)別與車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)

利用視頻識(shí)別與不停車(chē)電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）讀取設(shè)備相結(jié)合，通過(guò)高速公路互通節(jié)點(diǎn)的自由流虛擬站對(duì)車(chē)輛信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。積極利用AI算法對(duì)視頻圖像進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)路面擁堵、異物、車(chē)輛軌跡和氣象能見(jiàn)度實(shí)時(shí)檢測(cè)和預(yù)警。

3.4 智慧高速設(shè)施狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

設(shè)施病害監(jiān)控及防范系統(tǒng)中子系統(tǒng)主要包括5部分，具體如表2所示。高速公路線(xiàn)路長(zhǎng)、涉及區(qū)域多，地形地勢(shì)復(fù)雜，針對(duì)高速公路長(zhǎng)大橋梁、隧道、邊坡等重要基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)布設(shè)傳感器網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，若設(shè)備出現(xiàn)病害，可及時(shí)檢測(cè)到病害，從而更好地進(jìn)行處理。同時(shí)，針對(duì)高速公路監(jiān)控、收費(fèi)、通信以及隧道機(jī)電系統(tǒng)等信息化基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)時(shí)信息化基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)，利用AI、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)對(duì)設(shè)備異常經(jīng)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)警，保證信息化基礎(chǔ)設(shè)施高效運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前，我國(guó)智慧高速公路建設(shè)已歷經(jīng)了3個(gè)階段，即數(shù)字化的“全面感知”階段、信息化的“智能管控”階段、自動(dòng)化的“自動(dòng)適應(yīng)”階段?？偨Y(jié)來(lái)講，整體過(guò)程歷經(jīng)了“數(shù)字高速—智能高速—智慧高速”?，F(xiàn)階段已基本完成了高速公路基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)架，且有政策支持，但現(xiàn)實(shí)中，仍存在數(shù)據(jù)作用無(wú)法充分發(fā)揮，數(shù)據(jù)分析差等問(wèn)題，這些問(wèn)題對(duì)智慧高速的發(fā)展起到嚴(yán)重限制作用，這就需要更好地將互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)下的大量先進(jìn)技術(shù)更好地融入到智慧高速建設(shè)中，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)與路、車(chē)與人、車(chē)與車(chē)、車(chē)與城市之間相通相連，從而建立起更為完整、準(zhǔn)確、及時(shí)、高效的智慧交通管理體系，更好地服務(wù)于社會(huì)人民。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐景瑜.智慧高速公路總體設(shè)計(jì)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（18）：91-92.