基于車載定位的高速公路救援過程追溯系統(tǒng)探究

竇文彬 王瑜 趙文杰 郝文江

（1.山東高速信息工程有限公司，山東 濟南 250000；2.山東高速集團有限公司，山東 濟南 250000）

在高速公路上發(fā)生交通事故后，清障作業(yè)處置是否及時，中斷高速公路交通時間是否合理，已經(jīng)引起高速公路各級管理部門的重視和關注。然而，從道路事故或故障的發(fā)生到救援，包括報警、調度、到場、現(xiàn)場處置、清障救援等諸多環(huán)節(jié)，受現(xiàn)場路況影響較大。如何細致規(guī)范地梳理，并真實掌握事發(fā)時的實際工作情況，提升服務水準是管理部門普遍面臨的問題。

一、車載定位技術

車載定位基本原理是將高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置?，F(xiàn)實使用中，通常利用專業(yè)廠商對車輛的改造，安裝車載定位終端設備，并通過無線網(wǎng)絡（4G/5G）實現(xiàn)移動通信，定時將約定的通信報文發(fā)送至特定的接收計算機，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。然后，通過后臺計算機的分析計算，獲取車輛的定位信息。同時，通過車載定位接收模塊，可以接收到非常精確的格林威治時間、車輛的經(jīng)度和緯度，如果是移動車輛還可以看到移動車輛運動方位及運動速度等信息。

二、系統(tǒng)實現(xiàn)可行性分析

1.高速公路運營方有專門的清障救援熱線，可以及時獲取事故/故障車輛當事人的報案時間、內容及位置；

2.高速公路具備全國統(tǒng)一的標準里程樁號，通過基礎數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)準確的GIS定位，便于救援車輛的實時調度；

3.安裝車載定位設備的救援車輛，前往事發(fā)現(xiàn)場清障救援，系統(tǒng)能夠清晰記錄行駛軌跡，并根據(jù)位置信息，實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的時間判定；

4.結合高德、百度地圖等GIS平臺，可實現(xiàn)救援過程的全程追溯；

5.系統(tǒng)自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、計算、展示，通用性強，便于全面推廣使用。

三、系統(tǒng)功能實現(xiàn)

圖1 系統(tǒng)功能結構圖解

（一）接警調度服務

當救援熱線接收到清障救援的電話請求時，系統(tǒng)記錄事故的基本信息，包括當事人位置、電話和事故基本情況等，并根據(jù)獲取的信息，按救援服務規(guī)范要求調度對應的人員、車輛和設備物資。

系統(tǒng)后臺基于已有的路網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)資料，自動匹配計算高速公路樁號與地理經(jīng)緯度的對應關系，并將計算結果發(fā)送至調度人員手機App端，救援人員接收到救援通知信息后，獲知事案基本情形，并通過GIS地圖定位顯示當事車輛位置、距離及推薦路線。在確知具體情況后，救援人員通過手機App確認任務。相關調度的車輛即可通過車載定位終端傳遞定位信息至服務后臺，實現(xiàn)實時追蹤查看。

基于目前定位技術限制，定位坐標約有25m左右的定位誤差，系統(tǒng)在使用定位數(shù)據(jù)之時，會依據(jù)車輛行駛軌跡，整理數(shù)據(jù)，剔除明顯偏移道路的坐標點，以確保最終結果獲得較高的準確度。

（二）出警救援

出警救援車輛獲得調度指令后，按照指令前往事發(fā)現(xiàn)場，車載終端會實時傳遞定位報文，包括位置、方向、速度等基本參數(shù)。同時，救援人員通過手機App上傳照片、視頻等影音資料，作為救援過程的資料?？紤]到高速公路的實際現(xiàn)場情況復雜，報案信息中的現(xiàn)場位置有時并不完全準確，故而系統(tǒng)將設定一定的閾值，當車輛到達報案地位閾值范圍內，即認為到達救援現(xiàn)場。自車輛出警至到達現(xiàn)場開展救援的整個過程，車載終端所傳遞的定位報文將以時間順序保存至后臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，若在此過程數(shù)據(jù)缺失或無法上傳，車載終端自身帶有存儲卡片，能記錄最近時段內的定位數(shù)據(jù)，可由系統(tǒng)待傳輸條件滿足后，手動獲取缺失的歷史數(shù)據(jù)。

（三）事后追溯

數(shù)據(jù)匯總至后臺服務之后，后臺系統(tǒng)根據(jù)計算獲取該事件的處理全過程，形成事故的完整處理環(huán)節(jié)鏈條，并能夠獲取各環(huán)節(jié)實際所耗費的時間，從而知曉整體的服務質量和水平。

同時，救援人員通過手機App所上傳的現(xiàn)場影音文件，結合對應的地理位置坐標及上傳操作時間，會同軌跡信息一同顯示，形成直觀追溯效果。為了達到事故處理的客觀真實，系統(tǒng)在計算過程中將只依靠車載終端定位數(shù)據(jù)做參考，并以救援熱線接案時間作為起點，通過車輛定位軌跡、行駛車速作為輔助，最終獲得各環(huán)節(jié)所用時間的結果。

此外，針對單一事故多輛車同時調度，不同類型作業(yè)車輛同時處理的情況，按照到場以先到者優(yōu)先、清障以清障車輛優(yōu)先的原則，分別計算對應環(huán)節(jié)服務時長。

（四）服務標準匹配

按照山東高速集團“2030”清障救援服務標準要求，即“20分鐘內到達現(xiàn)場，30分鐘內恢復通行（故障車和一般事故車）”，將前述事故過程追溯結果與服務標準匹配，判斷單次事故救援過程是否達到服務標準要求，形成結果紀要，作為提升服務標準的依據(jù)和歷史存檔數(shù)據(jù)。

（五）臺賬記錄統(tǒng)計分析

系統(tǒng)完整記錄清障救援時間、地點、路徑及各環(huán)節(jié)時間，形成清障救援數(shù)據(jù)臺賬。系統(tǒng)提供清障救援歷史數(shù)據(jù)的查詢功能，能夠查詢每一次清障救援的詳細信息。根據(jù)系統(tǒng)記錄的歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以分類進行各種統(tǒng)計分析，包括對一段時間內各路管分中心救援次數(shù)、救援環(huán)節(jié)時長、救援各環(huán)節(jié)達標數(shù)據(jù)的匯總，形成按月度匯總救援次數(shù)柱狀圖、救援環(huán)節(jié)所耗時長和救援達標結果表。

四、結語

高速公路清障救援過程追溯系統(tǒng)設計精準、方便推廣、普適性高，可以很大程度地改善高速公路清障救援工作的服務水平。

隨著北斗、GPS等各種定位技術的不斷發(fā)展和車載終端功能、性能的改善，此類應用應當?shù)玫礁訌V泛的發(fā)展。但也應該注意，目前在通用定位技術的使用過程中，定位精準度受到天氣、網(wǎng)絡、地形等各種外界因素的影響，通過對定位技術的優(yōu)化工作，則能夠在很大程度上影響用戶的使用感受和使用效果。隨著精準化定位技術的不斷改進推廣，在未來衛(wèi)星定位技術結合差分站的實踐中，將可獲得更高的精準度和系統(tǒng)性能，從而進一步提升系統(tǒng)的適用性和準確性。