基于“大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的高速公路智能調(diào)度平臺(tái)建設(shè)實(shí)踐研究

馮澤玲

（廣深珠高速公路有限公司，廣東東莞523925）

0 引言

改革開放以后，我國(guó)的整體經(jīng)濟(jì)規(guī)模得到了顯著提升，人們的生活水平越來越高，特別是在現(xiàn)代貿(mào)易行業(yè)的快速發(fā)展，商品與人員的跨區(qū)域流通更為頻繁，這就需要不斷地優(yōu)化當(dāng)前的交通體系[1]。為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，我國(guó)在高速公路建設(shè)方面不斷加大投入，實(shí)現(xiàn)道路運(yùn)營(yíng)管理水平的提升，從而應(yīng)對(duì)路網(wǎng)客貨運(yùn)輸量快速增加的現(xiàn)狀，滿足社會(huì)公眾的多樣化需求。在這一過程中，必須要將“大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的作用充分展現(xiàn)出來，在高速公路道口通行、日常養(yǎng)護(hù)、道路保暢以及服務(wù)區(qū)經(jīng)營(yíng)方面的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、匯總以及分析，從而構(gòu)建完善的信息共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，開展自動(dòng)分析，在智能管理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建智能化調(diào)度指揮機(jī)制，從而推動(dòng)高速公路運(yùn)營(yíng)管理水平的提升[2]。所以說，在當(dāng)前的高速公路管理中，通過充分展現(xiàn)“大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的作用，可以更好地滿足人們的多樣化出行需求，構(gòu)建智能調(diào)度平臺(tái)，提升整體的運(yùn)營(yíng)管理水平。

1 基于“大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的高速公路智能調(diào)度平臺(tái)構(gòu)建思路

1.1 數(shù)據(jù)匯聚

在高速公路基礎(chǔ)建設(shè)不斷完善的情況下，各種客貨車流量也在不斷提升，這就使得道路沿線的感知信息更為復(fù)雜。在進(jìn)行智能調(diào)度平臺(tái)構(gòu)建的過程中，需要實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的充分匯聚，包括微波車檢數(shù)據(jù)、道路視頻數(shù)據(jù)、清排障數(shù)據(jù)、收費(fèi)站數(shù)據(jù)、氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、服務(wù)區(qū)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)等，同時(shí)需要結(jié)合服務(wù)區(qū)顧客的消費(fèi)數(shù)據(jù)，對(duì)服務(wù)區(qū)管理進(jìn)行優(yōu)化[3]。在對(duì)高速公路道路沿線感知信息進(jìn)行充分收集的情況下，對(duì)高速公路開展更為高效的管理，從而將各種GPS 數(shù)據(jù)以及手機(jī)數(shù)據(jù)匯聚起來，構(gòu)建運(yùn)營(yíng)管理大數(shù)據(jù)信息港。

1.2 數(shù)據(jù)融合與處理

在開展高速公路智能調(diào)度平臺(tái)建設(shè)的過程中，數(shù)據(jù)匯聚工作完成以后，需要開展相應(yīng)的數(shù)據(jù)融合及處理工作。在數(shù)據(jù)融合過程中，需要采用結(jié)構(gòu)化處理的手段，對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行融合，借助感知系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建。與此同時(shí)，需要研發(fā)專門的系統(tǒng)軟件，從道路、收費(fèi)、養(yǎng)護(hù)以及經(jīng)營(yíng)等板塊出發(fā)，對(duì)各種大數(shù)據(jù)開展加工處理工作，為后續(xù)工作的開展提供必要依據(jù)[4]。在開展數(shù)據(jù)融合與處理的過程中，需要將大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)出來，為各項(xiàng)工作的開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

隨著各種科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，高速公路建設(shè)的整體水平在不斷提升，這就需要積極地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從而滿足設(shè)備管理的需求。在目前的道路建設(shè)當(dāng)中，增加了許多傳輸、感知及控制設(shè)備，在這些智能感知、識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用下，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)通信感知技術(shù)中存在的不足，從而更好地提升智能調(diào)度平臺(tái)的構(gòu)建[5]。在這一過程中，中心計(jì)算機(jī)能夠結(jié)合高速公路的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，或調(diào)度指揮中心可以結(jié)合這些數(shù)據(jù)，開展人工控制及自動(dòng)控制處理。

2 基于“大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)下高速公路智能調(diào)度平臺(tái)建設(shè)方案

2.1 構(gòu)建多元化端口系統(tǒng)

在進(jìn)行高速公路智能調(diào)度平臺(tái)建設(shè)的過程中，需要構(gòu)建多元化的端口系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)采集全面性的提升。首先錄入采集，通過增加一些數(shù)據(jù)采集終端，在服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、養(yǎng)巡大隊(duì)以及清障大隊(duì)當(dāng)中增加各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從而提升各種數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計(jì)效率，包括清障大隊(duì)的清障量與清障收入，服務(wù)區(qū)車輛數(shù)與經(jīng)營(yíng)收入、收費(fèi)道口收入與流量以及養(yǎng)護(hù)大隊(duì)物料使用與巡查頻次等[6]。在及時(shí)錄入填報(bào)過程中，可以將更為完整、準(zhǔn)確、及時(shí)的數(shù)據(jù)上傳到大數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。其次微波采集，通過增加道路流量檢測(cè)器等設(shè)備，針對(duì)一些事故高發(fā)、易發(fā)及流量較大的路段，發(fā)揮出微波檢測(cè)器的作用，采集路面流量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后將其上傳到大數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。最后視頻采集，對(duì)外場(chǎng)視頻監(jiān)控進(jìn)行加密，針對(duì)匝道、彎道、事故多發(fā)路段、坡道以及重要互通樞紐的位置，增加紅外高清視頻監(jiān)控，實(shí)時(shí)地獲取路面車輛的相關(guān)通行視頻，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)庫(kù)信息豐富性的提升。

2.2 鋪設(shè)萬(wàn)兆網(wǎng)，構(gòu)建私有云

在推動(dòng)高速公路智能調(diào)度平臺(tái)構(gòu)建的過程中，需要鋪設(shè)萬(wàn)兆網(wǎng)，將96 芯光纖鋪設(shè)在道路中，從而將萬(wàn)兆網(wǎng)光纖傳輸技術(shù)的作用發(fā)揮出來，提升數(shù)據(jù)傳輸有效性與實(shí)時(shí)性[7]。與此同時(shí)，需要構(gòu)建私有云系統(tǒng)，保障大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。在私有化管理平臺(tái)構(gòu)建中，需要做到狀態(tài)可視、服務(wù)可用以及分配可控等，做到系統(tǒng)穩(wěn)定、數(shù)據(jù)安全、軟硬件兼容等，實(shí)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行效果的改善。通過在私有云中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可以為公司數(shù)據(jù)的運(yùn)營(yíng)管理工作提供無(wú)區(qū)別及無(wú)障礙的供給，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理水平的提升。

2.3 采用智能化分析系統(tǒng)

為了實(shí)現(xiàn)高速公路智能調(diào)度平臺(tái)建設(shè)水平的提升，發(fā)揮出“大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，必須要積極地研發(fā)輔助決策軟件，從各單位及相關(guān)人員的數(shù)據(jù)使用需求出發(fā)，進(jìn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用方案的編制，從而對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類匯總，開展分析研判工作，滿足道路流量預(yù)判及逃費(fèi)行為識(shí)別等要求[8]。首先在逃費(fèi)行為識(shí)別方面，可以對(duì)收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，針對(duì)經(jīng)常性超時(shí)及超載車輛等，加大查處力度，一旦出現(xiàn)逃費(fèi)行為，必須要及時(shí)地進(jìn)行處理。其次道路流量預(yù)判，在對(duì)周邊區(qū)域的人口狀況、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及車流量變化等情況進(jìn)行分析以后，對(duì)收費(fèi)站車流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)節(jié)假日、高峰時(shí)期的車流情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)判，從而實(shí)現(xiàn)道路的通暢。再次消費(fèi)行為分析。通過借助視頻傳感器，采用人臉識(shí)別的手段，開展消費(fèi)者信息的處理，同時(shí)借助輔助決策系統(tǒng)，對(duì)人群構(gòu)成情況進(jìn)行分析，掌握性別、消費(fèi)喜好以及消費(fèi)群體等，為服務(wù)區(qū)的經(jīng)營(yíng)管理工作提供保障，實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的提升。最后道路交通管理，通過分析車流量、天氣以及路面等因素與事故之間的聯(lián)系，尋找其中的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，及時(shí)地采取預(yù)防措施。在出現(xiàn)突發(fā)事件以后，需要及時(shí)地調(diào)配相關(guān)救援物質(zhì)，開展路段封閉管理，精準(zhǔn)判斷。

2.4 研發(fā)智慧化物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

首先，積極地研發(fā)路橋面加熱除雪防冰系統(tǒng)，通過將碳纖維發(fā)熱材料鋪設(shè)在路橋面中，兩端加以電壓，從而釋放熱能，實(shí)現(xiàn)路橋面表面的溫度能夠維持在5℃，在冰雪融化以后，將其排到排水溝中；采用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制手段，及時(shí)地結(jié)合氣象站的天氣預(yù)測(cè)，適時(shí)地開啟加熱功能，從而防止因?yàn)橛暄┨鞖舛a(chǎn)生交通事故。其次，研發(fā)除雪防冰自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，針對(duì)一些重要互通橋梁來說，需要進(jìn)行自動(dòng)噴淋頭的安裝，將預(yù)制好的20%融雪液存儲(chǔ)在存儲(chǔ)箱當(dāng)中，然后輸送到各個(gè)噴淋頭，保障在低溫狀態(tài)下路面不會(huì)結(jié)冰。通過采用網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)控制的手段，能夠讓調(diào)度指揮中心按照橋面的積冰與積雪情況，合理地控制噴淋功能的開關(guān)，從而起到除雪防冰的效果。最后，研發(fā)多功能遠(yuǎn)程圖像獲取系統(tǒng)，通過積極地研發(fā)保障車，將高清攝像機(jī)安裝在保障車的頂部，同時(shí)增加照明燈，做到360o旋轉(zhuǎn)，調(diào)度指揮中心負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程控制，在出現(xiàn)交通事故的時(shí)候，能夠及時(shí)地將相關(guān)圖像上傳到智慧中心，及時(shí)地進(jìn)行處理，開展交通管制工作，提升事故處理效率。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)5G 技術(shù)的快速發(fā)展，高速公路運(yùn)營(yíng)管理的效率得到了顯著提升，通過構(gòu)建完善的管理系統(tǒng)，提升信息化管理水平。在目前高速公路的快速發(fā)展下，需要滿足網(wǎng)絡(luò)寬帶化、多元化以及綜合化的發(fā)展要求，積極地推動(dòng)智能終端的普及，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的廣泛應(yīng)用，做到萬(wàn)物互聯(lián)，提升各項(xiàng)工作水平，充分發(fā)揮出高速公路在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用。