基于“物聯(lián)網(wǎng)”的危險品運(yùn)輸車輛的云計算管理平臺系統(tǒng)

呂彥杰，鄭興宏，晁越川，耿耀民，吳陽，郝佩

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基于“物聯(lián)網(wǎng)”的危險品運(yùn)輸車輛的云計算管理平臺系統(tǒng)

呂彥杰1，鄭興宏1，晁越川1，耿耀民2，吳陽2，郝佩2

（1.克拉瑪依市公安消防支隊，新疆 克拉瑪依 834000；2.新疆中科泰安消防科技有限公司，新疆 克拉瑪依 834000）

國家經(jīng)濟(jì)形勢的快速發(fā)展使危化品運(yùn)輸車的保有量持續(xù)增加，也帶來了?；愤\(yùn)輸車輛事故的頻繁發(fā)生，根據(jù)886起危險品車輛道路運(yùn)輸事故發(fā)生原因的分析來看，人為因素占事故總數(shù)的67%.因此，從系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能、系統(tǒng)達(dá)到的效果三個方面提出了構(gòu)建基于“物聯(lián)網(wǎng)”的危險品運(yùn)輸車輛的云計算管理平臺系統(tǒng)，這是減少危險品運(yùn)輸車輛事故發(fā)生有效技術(shù)手段的設(shè)想。

物聯(lián)網(wǎng)；危險品；運(yùn)輸車輛；云計算管理平臺系統(tǒng)

隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，各行業(yè)各領(lǐng)域?qū)ξｋU化學(xué)品的需求逐步增大，?；愤\(yùn)輸車的保有量也持續(xù)增加。危險貨物的道路運(yùn)輸過程中，由于道路交通事故、運(yùn)輸車輛機(jī)械故障、危險貨物物理化學(xué)變化等原因，極易引發(fā)危險貨物道路運(yùn)輸事故，造成危險貨物的泄漏或遺灑，對事故周邊人員的生命健康和財產(chǎn)安全以及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。2014-03-01，晉濟(jì)高速山西晉城段兩輛運(yùn)輸甲醇的半掛貨車發(fā)生追尾相撞，碰撞致使甲醇泄漏，后車發(fā)生電氣短路，引燃地面泄漏的甲醇，形成流淌火迅速引燃了兩輛事故車輛及隧道內(nèi)的其他車輛。事故共造成40人死亡、12人受傷和42輛車燒毀，直接經(jīng)濟(jì)損失8 197萬元。

1 危險品運(yùn)輸車輛事故原因分析

國家對危險品車輛運(yùn)輸安全非常重視，推出許多規(guī)定并加大了管理和處罰力度；危險品運(yùn)輸車輛從業(yè)者也制定了各種規(guī)定、預(yù)案和處罰措施，但是危險品運(yùn)輸車輛事故仍有發(fā)生。近年來，許多部門和學(xué)者對危險品運(yùn)輸車輛事故進(jìn)行分析和探討，找出事故發(fā)生的原因，也提出了相應(yīng)的對策。

長安大學(xué)沈小燕團(tuán)隊統(tǒng)計分析了886起危險品罐車道路運(yùn)輸事故的發(fā)生時間、地點(diǎn)、形態(tài)、道路等級、路段特征及事故原因等[1]，結(jié)果如下。

人為因素占事故原因總數(shù)的67%，主要表現(xiàn)在駕駛?cè)藛T的超速行駛、疲勞駕駛、操作失誤、疏忽大意、違章停車、其他違章行為，以及押運(yùn)人員的擅離職守、疏忽大意、違章操作、對貨物監(jiān)管不力方面。

車輛因素占13%，主要表現(xiàn)為爆胎、制動失靈、罐體脫鉤、車輛自燃、輪胎起火、其他車輛機(jī)械問題。

故障罐體及安全附件因素占9%，主要表現(xiàn)為罐體破裂、安全閥非正常泄放、閥門失效、罐體及安全附件老化失修。

氣候因素占7%，主要表現(xiàn)為雨、雪天氣路面濕滑且能見度低，霧天能見度低，高溫暴曬致泄漏，低溫嚴(yán)寒導(dǎo)致罐體破裂。

道路及交通環(huán)境因素占4%，主要表現(xiàn)為路面平整度差、路面積水濕滑、道路線形不合理、交叉口無信號、陡坡急彎。

從這些統(tǒng)計分析來看，人為因素占到67%、車輛自身因素占到13%、車輛和危險品有關(guān)的因素占9%、氣候因素占到7%，為了減少危險品車輛運(yùn)輸事故發(fā)生，主要從人、車和貨這三個方面著手，加強(qiáng)管理和管控。目前，關(guān)于對危險品車輛運(yùn)輸管理的制度、規(guī)定、要求、處罰措施和應(yīng)急救援預(yù)案等管理性的文件非常多，也起到了一定的作用，但這類安全事故仍頻頻發(fā)生。筆者認(rèn)為，管理制度和規(guī)范制訂雖然很完善，但是對執(zhí)行制度過程的監(jiān)督管理和管控技術(shù)跟不上，造成了許多人員在執(zhí)行規(guī)定方面存在僥幸心理，不遵守制度和規(guī)范要求，進(jìn)而釀成大禍。如果通過技術(shù)手段，對從業(yè)人員的所有操作進(jìn)行全天候的監(jiān)控和管理，對所有?；愤\(yùn)輸車輛和車輛上的設(shè)備和危險品進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和管理，發(fā)現(xiàn)問題隱患及時處理和糾正，這樣就可消除93%（理論上）的事故因素，如果把7%的氣候因素處理好，通過管理和技術(shù)手段兩手抓，可大大減少事故的發(fā)生。

2 云計算管理平臺系統(tǒng)設(shè)計

基于“物聯(lián)網(wǎng)”的危險品運(yùn)輸車輛的云計算管理平臺系統(tǒng)，通過建立智能車聯(lián)感知前端、智能車聯(lián)云平臺和智能車聯(lián)應(yīng)用平臺，構(gòu)建統(tǒng)一的智能車聯(lián)管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)感/傳、云/管、端/用的有機(jī)結(jié)合，充分利用GPS/北斗導(dǎo)航、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)以及機(jī)器視覺和人工智能的技術(shù)紅利，搭建架構(gòu)先進(jìn)、支持車、人、物全程動態(tài)監(jiān)控的智能車聯(lián)管控系統(tǒng)，為危險品運(yùn)輸管理是實(shí)施實(shí)時監(jiān)控等需求提供安全、可靠的解決方案。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

面向危險品運(yùn)輸車輛的管理、監(jiān)控和調(diào)度等實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用，以智能物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，形成以“車、人、物”為遠(yuǎn)端采集對象的智能車聯(lián)感知前端，以智能車聯(lián)云平臺為管控樞紐，以移動互聯(lián)網(wǎng)為智能應(yīng)用端口，以安全為前提的加密、鑒權(quán)和認(rèn)證方式的智能車聯(lián)管控系統(tǒng)。通過“感/傳、云/管、端/用”，形成對危險品運(yùn)輸車輛、駕乘人員以及運(yùn)輸物品的實(shí)時動態(tài)管控和數(shù)據(jù)分析。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

實(shí)現(xiàn)對危險品運(yùn)輸車輛數(shù)據(jù)的感知、獲取、采集、傳輸和匯總：車輛參數(shù)包括車輛基本狀況數(shù)據(jù)（如車輛故障、故障碼記錄、車況狀態(tài)、歷史數(shù)據(jù)等等）、車輛實(shí)時行駛數(shù)據(jù)（位置信息、軌跡與行程信息、精準(zhǔn)油耗、精準(zhǔn)里程、急剎車急油門急轉(zhuǎn)彎三急數(shù)據(jù)等）、車輛行駛環(huán)境數(shù)據(jù)。

實(shí)現(xiàn)對危險品車輛駕乘人員數(shù)據(jù)感知、獲取、采集、傳輸和匯總：駕乘人員數(shù)據(jù)及其相關(guān)的駕駛行為信息主要包括駕駛員疲勞狀態(tài)信息、駕駛員抽煙/玩手機(jī)等非正常狀態(tài)信息、以及三急統(tǒng)計和車道偏離等反映出的駕駛行為信息等。需要利用機(jī)器視覺和人工智能等最新技術(shù)對駕乘人員臉部及相關(guān)信息進(jìn)行識別、分析并進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，需要通過以大量樣本為基礎(chǔ)的深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行不斷的訓(xùn)練和收斂。

實(shí)現(xiàn)對危險品運(yùn)輸特定運(yùn)輸物品和輔助設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)感知、獲取、采集、傳輸和匯總：運(yùn)輸物品的數(shù)據(jù)信息，比如油料和危險品泄漏、溫度、濕度、壓力、震動、傾斜、告警等數(shù)據(jù)，對于不同目的的運(yùn)輸車輛運(yùn)載物品差別比較大，其反應(yīng)出來的監(jiān)測目標(biāo)也有差別。同時，對承載危險品的容器及附屬設(shè)施進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)安全隱患則發(fā)出報警，駕駛員及遠(yuǎn)程管理可實(shí)時了解危險品及附屬設(shè)備的安全狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

具備泛在通信能力和統(tǒng)一通信網(wǎng)關(guān)的智能車聯(lián)感知前端：通過感知平臺、融合通信平臺和處理控制平臺。需要將“車、人、物”等各種多源信息量化分析、數(shù)字采集并整合，形成整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；智能車聯(lián)前端也是一個融合物聯(lián)通信平臺，以車為單位，完成多傳感器的物聯(lián)匯聚，并與云端進(jìn)行雙向通信，既有窄帶多并發(fā)的數(shù)據(jù)要求，又有大數(shù)據(jù)率傳輸?shù)囊?，形成一個具備泛在通信能力的物聯(lián)平臺；車載前端最終還是一個處理控制平臺，能夠獨(dú)立和通過云端指令，完成對“車、人、物”的控制、干預(yù)、預(yù)警和管理。

海量數(shù)據(jù)的存儲、分析、挖掘和應(yīng)用：基于云架構(gòu)的智能車聯(lián)管控平臺是圍繞危險品運(yùn)輸車輛的“車、人、物”實(shí)時數(shù)據(jù)匯聚、計算、調(diào)度、監(jiān)控、管理與應(yīng)用而建立的。這些數(shù)據(jù)必須能夠?qū)崟r檢索、查找、挖掘、分析和處理，這種大數(shù)據(jù)應(yīng)用是戰(zhàn)時后勤保障的重要基礎(chǔ)，因此，這是一個典型的大數(shù)據(jù)平臺。

2.3 系統(tǒng)達(dá)到的效果

通過對車輛信息主要包括車輛基本狀況數(shù)據(jù)（如車輛故障、故障碼記錄、車況狀態(tài)、歷史數(shù)據(jù)等）、車輛實(shí)時行駛數(shù)據(jù)（位置信息、軌跡與行程信息、精準(zhǔn)油耗、精準(zhǔn)里程、急剎車急油門急轉(zhuǎn)彎三急數(shù)據(jù)等）、車輛行駛環(huán)境數(shù)據(jù)（車輛碰撞、前向預(yù)警、車道偏離等）實(shí)時監(jiān)控，讓駕駛員和遠(yuǎn)程管理人員了解車輛狀況和駕駛員操作狀況，并根據(jù)預(yù)警信息，進(jìn)行有效干預(yù)，從而減少由于車輛本身或者操作不當(dāng)造成的事故。

駕乘人員信息及其相關(guān)的駕駛行為信息主要包括駕駛員疲勞狀態(tài)信息、駕駛員抽煙/玩手機(jī)等非正常狀態(tài)信息、三急統(tǒng)計和車道偏離等反映出的駕駛行為信息等，可實(shí)時監(jiān)控和預(yù)警告知，可對駕駛?cè)藛T和押運(yùn)人員的行為進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)警，從而減少人為因素造成的事故。

運(yùn)輸載荷信息主要包括運(yùn)輸物品的監(jiān)測信息，比如油料和危險品泄漏、溫度、濕度、壓力、震動、傾斜、告警等數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)控和預(yù)警，可避免危險品的泄漏等造成安全事故。

通過其他輔助信息的推送和提醒，比如氣象氣候、自然災(zāi)害和道路狀況等富足信息向駕駛?cè)藛T和管理的推送，在不利的氣候條件下，采取合理的處置措施，可避免由于氣象氣候造成的事故。

3 結(jié)論

危險品運(yùn)輸車輛事故，不僅對財產(chǎn)和人員安全造成損失和損害，而且對于環(huán)境也會造成極大的傷害和影響，也可能對事故周圍的居民造成傷害。因此，這類事故危害性極大，需要高度重視，必須從管理制度和技術(shù)防控2個方面進(jìn)行管控。基于“物聯(lián)網(wǎng)”的危險品運(yùn)輸車輛的云計算管理平臺系統(tǒng)，已在一些單位進(jìn)行了部分功能的測試，效果良好。安全管理不僅需要制度，更需要技術(shù)手段，如果技術(shù)手段達(dá)到了一定的高度，再加上嚴(yán)格的管理制度，?；愤\(yùn)輸車輛事故一定會減少。

［1］沈小燕，李小楠，謝培，等.886起危險品罐式車輛道路運(yùn)輸事故統(tǒng)計分析研究［J］.中國安全生產(chǎn)技術(shù)，2012（11）.

2095－6835（2019）01－0102－02

U492.81

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.102

呂彥杰，河南人，中級職稱，新疆克拉瑪依市公安消防支隊支隊長。

〔編輯：張思楠〕