基于多源數(shù)據(jù)融合的智慧營運(yùn)管理可視化系統(tǒng)研究

鄧 輝,詹家宇,徐連君,陳龍浩,龔文森

（1. 廣州珠江黃埔大橋建設(shè)有限公司,廣東 廣州 510000;2.廣州交投機(jī)電工程有限公司,廣東 廣州 510000）

0 引言

高速公路作為公路運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈，其信息化建設(shè)和智能化管理對整個(gè)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的信息化建設(shè)具有重要的促進(jìn)作用。中共中央、國務(wù)院于2019年9月印發(fā)了《交通強(qiáng)國綱要》，綱要提出，科技創(chuàng)新富有活力、智慧引領(lǐng)，強(qiáng)化前沿關(guān)鍵科技研發(fā)，大力發(fā)展智慧交通，推動(dòng)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、超級計(jì)算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合，推進(jìn)數(shù)據(jù)資源賦能交通發(fā)展，加速交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)、運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)、能源網(wǎng)與信息網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展，構(gòu)建廣泛用在先進(jìn)的交通信息基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建綜合交通大數(shù)據(jù)中心體系，深化交通公共服務(wù)和電子政務(wù)發(fā)展，推進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用。

該項(xiàng)目以面向行業(yè)管理者的綜合決策及面向公眾出行者的精細(xì)化服務(wù)為應(yīng)用需求，深入分析高速公路營運(yùn)監(jiān)控、收費(fèi)、路政、養(yǎng)護(hù)、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)需求，并基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等新一代信息化技術(shù)，圍繞業(yè)務(wù)流程解析、路段風(fēng)險(xiǎn)研判、收費(fèi)管理、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備預(yù)防性養(yǎng)護(hù)等內(nèi)容開展數(shù)字化應(yīng)用，建設(shè)“公路運(yùn)營安全數(shù)字化管控系統(tǒng)”“公路全資產(chǎn)建管養(yǎng)數(shù)字系統(tǒng)”“公路物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”“公路專業(yè)數(shù)字化平臺系統(tǒng)”“廣州交投集團(tuán)營運(yùn)管理平臺系統(tǒng)”，并將上述營運(yùn)數(shù)據(jù)匯聚接入，構(gòu)建黃埔大橋智慧營運(yùn)管理平臺可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廣州交投集團(tuán)內(nèi)部營運(yùn)數(shù)據(jù)的計(jì)算分析、挖掘分析、統(tǒng)計(jì)展示及運(yùn)行檢測與綜合決策。

1 高速公路信息化建設(shè)背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 研究背景

20世紀(jì)70年代末至今，我國的交通運(yùn)輸事業(yè)迅速發(fā)展。高速公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在逐漸成網(wǎng)成型的同時(shí)，高速公路信息化的發(fā)展愈來愈成為高速公路管理部門不可忽視的環(huán)節(jié)。對高速公路交通系統(tǒng)而言，首先要加強(qiáng)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，滿足不同層次出行者的需求；其次要推廣智能交通建設(shè)，進(jìn)一步提高綜合服務(wù)能力[1]。20世紀(jì)90年代中期，我國開始重視高速公路信息化，并隨著高速公路機(jī)電系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，我國逐步開始建設(shè)高速公路信息化，其主要可以分為三個(gè)階段[2]，第一階段為收費(fèi)管理，該階段為對高速公路收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，并逐步減少人工收費(fèi)，包括ETC、聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)等方式；第二階段為營運(yùn)管理，圍繞收費(fèi)、監(jiān)控、通信三大機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，道路路況預(yù)報(bào)、事故處理、應(yīng)急指揮與救援等顯得越來越重要；第三階段以出行者的需求服務(wù)為目的，隨著智能終端如智能手機(jī)、車載GPS終端等的升級換代，出行者獲取服務(wù)信息的渠道越來越多元化[3]。

1.2 國外研究現(xiàn)狀

國外大多數(shù)國家在高速公路信息化建設(shè)方面進(jìn)行了大量的研究，美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家早已建立完善且高效的智慧高速管理體系與信息化系統(tǒng)，在提升高速公路管理水平的同時(shí)，保證出行服務(wù)質(zhì)量。

目前，美國高速公路的信息化、智能化建設(shè)應(yīng)用較為廣泛，多數(shù)高速公路具備了包括匝道控制、事件檢測、事件管理、主線速度控制、氣象交通管理等管理系統(tǒng)，并通過E-mail、511、短信、交通廣播頻道以及信息服務(wù)提供商提供的發(fā)布方式等進(jìn)行出行前或在途交通信息發(fā)布[4]。

隨著城市化進(jìn)程速度的加快和汽車數(shù)量的大幅增加，日本的城市交通擁堵問題越發(fā)嚴(yán)峻。日本發(fā)布了智能道路（smart way）計(jì)劃、先進(jìn)安全汽車計(jì)劃（Advanced safety Vehicle），將新科技技術(shù)進(jìn)行集成應(yīng)用，如車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)，車載輔助安全系統(tǒng)、自動(dòng)公路系統(tǒng)與基礎(chǔ)設(shè)施等，形成開放的公共基礎(chǔ)平臺，實(shí)現(xiàn)車路一體化協(xié)同，提供各種服務(wù)；研發(fā)出全面的智能公路系統(tǒng)技術(shù)，創(chuàng)建高效、安全的交通環(huán)境[5]。

1.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

根據(jù)我國高速信息化的發(fā)展現(xiàn)狀，以及對國內(nèi)典型地區(qū)高速公路交通信息化的調(diào)研，可以發(fā)現(xiàn)我國高速公路信息化與智能化總體發(fā)展形勢較好，并取得了顯著的效果。

浙江省率先在我國開展智慧高速建設(shè)[6]，通過高速公路運(yùn)行監(jiān)控中心掌握全省高速公路網(wǎng)運(yùn)行狀況，統(tǒng)一管理高速路網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對路網(wǎng)信息的實(shí)時(shí)性發(fā)布，提供聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行業(yè)務(wù)查詢服務(wù)，并搭建組織結(jié)構(gòu)建模等基礎(chǔ)應(yīng)用環(huán)境，逐步將視頻整合平臺、基礎(chǔ)地理信息平臺、3S管理平臺、應(yīng)急智慧平臺等相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)模塊整合到業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺中，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)共享。

貴州省在高速公路信息化建設(shè)方面廣泛吸取各省市經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展較快，并開展了多種新型智能交通應(yīng)用建設(shè)，在智慧交通方面也形成了云平臺、大數(shù)據(jù)構(gòu)想，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)，高效可行的集中管理模式；集成了高速公路智能監(jiān)控中心，主要涵蓋了道路、橋梁、隧道視頻監(jiān)控、“12122”客服服務(wù)平臺、氣象監(jiān)測系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等；大力推進(jìn)新型智能系統(tǒng)的應(yīng)用，主要包括霧區(qū)智能誘導(dǎo)系統(tǒng)、凝凍監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對重點(diǎn)監(jiān)控路段的團(tuán)霧及凝凍情況進(jìn)行監(jiān)測，引導(dǎo)車輛安全通行。

然而目前我國高速信息化技術(shù)建設(shè)多局限在單個(gè)應(yīng)用或是項(xiàng)目的智能化，缺乏相應(yīng)的整體規(guī)劃，各個(gè)系統(tǒng)項(xiàng)目獨(dú)立分散運(yùn)營，系統(tǒng)自成體系，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)程度較低，沒有從整體上加以整合，造成各營運(yùn)單位系統(tǒng)建設(shè)冗余以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息孤島，從而無法完全發(fā)揮其整體效益及數(shù)據(jù)價(jià)值；此外，高速公路雖然在收費(fèi)、監(jiān)控、通信三大營運(yùn)場景進(jìn)行信息化建設(shè)，但是對于單位內(nèi)部日常業(yè)務(wù)如養(yǎng)護(hù)、路政、財(cái)務(wù)等工作的管理需求沒有很好把握，業(yè)務(wù)管理沒有實(shí)現(xiàn)完全電子化、流程化，造成管理對系統(tǒng)依賴性不強(qiáng)，導(dǎo)致營運(yùn)管理服務(wù)水平依然沒有從根本上得到提升；最后，已進(jìn)行建設(shè)的信息化管理系統(tǒng)缺乏對跨部門、跨系統(tǒng)的業(yè)務(wù)協(xié)同，各信息系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)，無法解決各業(yè)務(wù)部門系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)工作。

2 廣州交通投資集團(tuán)黃埔大橋數(shù)字化系統(tǒng)研究

2.1 黃埔大橋項(xiàng)目背景

廣州珠江黃埔大橋?yàn)榫┲閲乐鞲删€廣州繞城公路東段，也是珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)形高速公路的東段和廣州市高速公路網(wǎng)二環(huán)路的東段，是經(jīng)國家批準(zhǔn)的重大建設(shè)項(xiàng)目。工程位于廣州東南面，起于廣州市蘿崗區(qū)火村，與廣州北二環(huán)高速公路、廣深高速及廣深沿江高速公路相接，終點(diǎn)與廣珠東線高速公路及廣明高速相接，跨越蘿崗區(qū)、黃埔區(qū)和番禺區(qū)，全長18.694 km。主橋黃埔大橋由北引線、北引橋、龍頭山隧道、北汊斜拉橋、南汊懸索橋、南引線、南引橋組成。其中南汊橋主橋?yàn)橹骺? 108 m的懸索橋，北汊橋主橋?yàn)橹骺?83 m的獨(dú)塔斜拉橋。

廣州珠江黃埔大橋當(dāng)前安全管理重點(diǎn)區(qū)域包括主橋、隧道、廣深公路跨線橋、廣深鐵路跨線橋等。另外，黃埔大橋附近有大型煉油廠，導(dǎo)致行駛該路段的裝載汽柴油等易燃易爆液體的危化品車輛較多，且該路段橋隧相連，如重大事故得不到及時(shí)處置，將造成巨大經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響。為此，廣州珠江黃埔大橋建設(shè)有限公司以預(yù)防性安全管理為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合監(jiān)控、機(jī)電、路政、養(yǎng)護(hù)等日常營運(yùn)事務(wù)，采用新一代信息技術(shù)構(gòu)建各主要業(yè)務(wù)數(shù)字化平臺系統(tǒng)，同時(shí)將各個(gè)平臺在數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、系統(tǒng)層與展示層的數(shù)據(jù)打通與融合，提升黃埔大橋運(yùn)營安全與信息化管理水平。

2.2 黃埔大橋數(shù)字化平臺系統(tǒng)研究

2.2.1 公路運(yùn)營安全數(shù)字化管控系統(tǒng)

公路運(yùn)營安全數(shù)字化管控系統(tǒng)以公路運(yùn)營管理體系中的安全子系統(tǒng)的內(nèi)容和管理方法為基本設(shè)計(jì)依據(jù)，形成層級化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循“規(guī)范性、友好性、經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)展性、實(shí)用性、可靠性”等信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。平臺基于GIS地圖構(gòu)建“可視、可控、可調(diào)度、可追蹤、可分析”的全新安全運(yùn)營指揮調(diào)度模式，按照安全應(yīng)急預(yù)案中所有應(yīng)急事件的分類描述，確定響應(yīng)級別及處置預(yù)案，實(shí)現(xiàn)了特情處理的智能化調(diào)度，并將各種應(yīng)急調(diào)度資源有效整合，優(yōu)化調(diào)配，實(shí)現(xiàn)安全管理功能。系統(tǒng)界面見圖1。

圖1 公路運(yùn)營安全數(shù)字化管控系統(tǒng)

2.2.2 公路全資產(chǎn)建管養(yǎng)數(shù)字系統(tǒng)

公路全資產(chǎn)建管養(yǎng)數(shù)字系統(tǒng)以層級化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行搭建，主體結(jié)構(gòu)框架包括數(shù)據(jù)字典單元、組織管理單元、路產(chǎn)信息單元、路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)單元、移動(dòng)互聯(lián)單元、圖文檔案單元六個(gè)子模塊。此外，系統(tǒng)還集成了消防控制、電能控制、信號控制、聲控控制四個(gè)控制系統(tǒng)，以及結(jié)構(gòu)監(jiān)測、用電監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、危化監(jiān)測、氣象監(jiān)測五個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)，并且在全資產(chǎn)建管養(yǎng)系統(tǒng)以日常檢查、經(jīng)常檢查、定期檢查、特殊檢查和健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)“四個(gè)一體化”管理方法流程的信息化開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)作業(yè)和作業(yè)管理的規(guī)范、工作效率的提高、結(jié)構(gòu)病害的及時(shí)發(fā)現(xiàn)以及合理的維護(hù)計(jì)劃和養(yǎng)護(hù)方案的定制。

2.2.3 公路物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

基于對交通行業(yè)公路基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營維護(hù)的現(xiàn)狀與問題分析，梳理現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，建立與完善基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營維護(hù)體系和管理規(guī)范，利用物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，搭建公路物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)采集了高速公路物聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施的核心參數(shù)，包括9類路產(chǎn)物聯(lián)專業(yè)（路基工程專業(yè)、路面工程專業(yè)、橋涵工程專業(yè)、隧道工程專業(yè)、交安設(shè)施專業(yè)、綠化環(huán)保專業(yè)、機(jī)電設(shè)施專業(yè)、房建設(shè)施專業(yè)、其他路產(chǎn)專業(yè)）、22個(gè)路產(chǎn)物聯(lián)系統(tǒng)、58個(gè)物聯(lián)子系統(tǒng)，總共4 039個(gè)物聯(lián)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)公路基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測、故障診斷、故障維修，并利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行健康模型，并通過健康模型對基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行狀況進(jìn)行評估，輔助養(yǎng)護(hù)決策，預(yù)知基礎(chǔ)設(shè)施的故障，合理安排檢修計(jì)劃，減輕公路基礎(chǔ)設(shè)施日常養(yǎng)護(hù)壓力，通過技術(shù)手段降低公司運(yùn)維成本。

2.2.4 公路專業(yè)數(shù)字化平臺系統(tǒng)

基于公路數(shù)字化運(yùn)營管理體系和公路專業(yè)數(shù)字化管理模型開發(fā)的公路運(yùn)營管理數(shù)字化平臺，用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等新一代信息化技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)、路產(chǎn)經(jīng)營、路產(chǎn)管理、運(yùn)營安全、運(yùn)營成本、運(yùn)營績效等具體運(yùn)營業(yè)務(wù)內(nèi)容及方法的集成管理。公路運(yùn)營管理數(shù)字化平臺以數(shù)據(jù)字典技術(shù)、信息單元技術(shù)、地理信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)為支撐，按照數(shù)據(jù)字典編碼規(guī)則，利用路產(chǎn)中心數(shù)據(jù)庫和運(yùn)營業(yè)務(wù)信息、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建系統(tǒng)設(shè)備資源的地理與管理信息模型。平臺包含路產(chǎn)經(jīng)營、路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)、路產(chǎn)管理、運(yùn)營安全、運(yùn)營成本、運(yùn)營績效六大子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)依據(jù)各自組織結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能和內(nèi)容運(yùn)行，各子系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)集成、關(guān)聯(lián)并在統(tǒng)一的數(shù)字化運(yùn)營平臺集中展示。平臺系統(tǒng)首頁展示了經(jīng)營指標(biāo)、收費(fèi)指標(biāo)、養(yǎng)護(hù)指標(biāo)、車流車型、運(yùn)營安全、運(yùn)營績效、運(yùn)營節(jié)能等關(guān)鍵運(yùn)營數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供當(dāng)年和歷年來運(yùn)營關(guān)鍵數(shù)據(jù)的管理分析，為公司實(shí)施運(yùn)營管理大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略提供大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)公司數(shù)字化管理目標(biāo)。

2.2.5 廣州交投集團(tuán)營運(yùn)管理平臺系統(tǒng)

廣州交投集團(tuán)營運(yùn)管理平臺系統(tǒng)立足于“國標(biāo)場景化、場景信息化、信息可視化、可視化對標(biāo)”的開發(fā)理念，全面整合國內(nèi)先進(jìn)的NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)信息預(yù)警傳輸、道路視頻智能預(yù)警、北斗衛(wèi)星邊坡監(jiān)測、“兩客一?！避囕v監(jiān)測等先進(jìn)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)人、車、信息的高度融合，改變傳統(tǒng)高速公路營運(yùn)模式下信息分散、任務(wù)割裂、處置滯后等弊端。平臺建立的目的主要有三個(gè)方面：一是通過智能感知和智能監(jiān)測技術(shù)，實(shí)時(shí)獲取高速公路設(shè)備設(shè)施異常狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高速公路場景信息化監(jiān)測，增強(qiáng)安全隱患預(yù)警感知的主動(dòng)和敏感性；二是以問題為導(dǎo)向，根據(jù)法條規(guī)范進(jìn)行數(shù)字化建模，將高速公路營運(yùn)所涉及的業(yè)務(wù)落實(shí)到符合國標(biāo)規(guī)范的任務(wù)模型中，對工作進(jìn)行全方位、全過程的跟蹤和督辦；三是全面整合高速公路數(shù)據(jù)資源，接納融合社會(huì)性交通數(shù)據(jù)，通過可視化大屏加強(qiáng)信息交互，提高道路事故處置能力，降低二次事故風(fēng)險(xiǎn)。

3 基于多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合的智慧營運(yùn)管理可視化系統(tǒng)研究

以黃埔大橋公司研發(fā)應(yīng)用的多項(xiàng)數(shù)字化平臺系統(tǒng)為數(shù)字應(yīng)用基臺，黃埔大橋公司基于多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合思路搭建云計(jì)算架構(gòu)，將“公路運(yùn)營安全數(shù)字化管控系統(tǒng)”“公路專業(yè)數(shù)字化平臺系統(tǒng)”“公路全資產(chǎn)建管養(yǎng)系統(tǒng)”“公路物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”等數(shù)字化信息系統(tǒng)打通融合，將各系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)與功能進(jìn)行關(guān)聯(lián)、集成，開發(fā)智慧營運(yùn)管理平臺可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)路產(chǎn)經(jīng)營、路產(chǎn)管理、路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)、營運(yùn)安全、營運(yùn)績效、營運(yùn)成本高速公路六大運(yùn)營業(yè)務(wù)智慧化、可視化管理。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 智慧營運(yùn)管理平臺總體架構(gòu)圖

智慧營運(yùn)管理平臺可視化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)四層架構(gòu)，自下而上分別是數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、業(yè)務(wù)處理層、平臺應(yīng)用層，各架構(gòu)層級相互關(guān)聯(lián)、耦合，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合的智慧營運(yùn)管理平臺高效運(yùn)作。

數(shù)據(jù)采集層：數(shù)據(jù)采集層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，采集的數(shù)據(jù)來自情報(bào)板、交調(diào)系統(tǒng)、廣播設(shè)備、攝像槍、App、高德地圖、兩客一危數(shù)據(jù)、救援車輛、手工錄入對象。其中兩客一危數(shù)據(jù)來自兩客一危系統(tǒng)，廣播設(shè)備數(shù)據(jù)來自廣播系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)清洗層：數(shù)據(jù)清洗層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的重新審查和校驗(yàn)，目的在于刪除重復(fù)信息、糾正存在的錯(cuò)誤，并提供數(shù)據(jù)一致性。數(shù)據(jù)清洗層采用分布式的部署架構(gòu)，可保證大數(shù)據(jù)清洗的效率和擴(kuò)展，數(shù)據(jù)清洗后會(huì)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層進(jìn)行數(shù)據(jù)的持久化存儲(chǔ)。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層提供結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，根據(jù)數(shù)據(jù)的應(yīng)用情況進(jìn)行區(qū)別對待，區(qū)分檔案類、業(yè)務(wù)類、統(tǒng)計(jì)類，檔案類是對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)單元的管理，業(yè)務(wù)類針對具體的業(yè)務(wù)，為后續(xù)業(yè)務(wù)處理提供數(shù)據(jù)支撐，統(tǒng)計(jì)類則基于統(tǒng)計(jì)模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后存儲(chǔ)。

業(yè)務(wù)處理層：業(yè)務(wù)處理層根據(jù)業(yè)務(wù)場景的不同，加之對數(shù)據(jù)的理解及建模，使得數(shù)據(jù)發(fā)揮其價(jià)值，在業(yè)務(wù)處理層，除了本身一些基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)理解外，還會(huì)借助大數(shù)據(jù)中臺能力，應(yīng)用更深層次的數(shù)據(jù)服務(wù)，輔助業(yè)務(wù)場景的決策。

平臺應(yīng)用層：智慧平臺可視化系統(tǒng)包括首頁、路產(chǎn)經(jīng)營、路產(chǎn)管理、路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)、營運(yùn)安全、營運(yùn)績效以及營運(yùn)成本等業(yè)務(wù)模塊，首頁以定制化高德地圖為背景，整合高速公路空間數(shù)據(jù)資源，建立地理資源信息共享展示機(jī)制，解決地理信息邏輯、物理樁號以及施工地點(diǎn)無法銜接的問題，并且疊加人員、工作車輛定位地點(diǎn)信息、施工作業(yè)信息以及路面攝像槍，滿足高速公路建設(shè)與管養(yǎng)中的專業(yè)應(yīng)用與監(jiān)管需求，為管理人員提供“一站式”在線地理信息協(xié)同服務(wù)，達(dá)到各業(yè)務(wù)部門之間信息的互聯(lián)互通與合并展示的效果；同時(shí)，可視化系統(tǒng)首頁抽取高速公路六大運(yùn)營板塊業(yè)務(wù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，集中展示經(jīng)營指標(biāo)、收費(fèi)指標(biāo)、養(yǎng)護(hù)指標(biāo)、運(yùn)營安全、運(yùn)營績效以及運(yùn)營節(jié)能模塊數(shù)據(jù)，將運(yùn)營公司所關(guān)注的如年度收入金額、年度營收變化趨勢、橋梁養(yǎng)護(hù)參數(shù)信息、應(yīng)急事件處置報(bào)告信息、公司運(yùn)營制度規(guī)定以柱狀圖、趨勢圖、文本等不同樣式進(jìn)行展示。見圖3。

圖3 智慧營運(yùn)管理可視化系統(tǒng)首頁圖

路產(chǎn)經(jīng)營、路產(chǎn)管理、路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)、營運(yùn)安全、營運(yùn)績效以及營運(yùn)成本板塊則是可視化系統(tǒng)首頁各個(gè)子模塊的詳細(xì)信息展開。

路產(chǎn)經(jīng)營模塊：以收費(fèi)數(shù)據(jù)為核心，以歷史收費(fèi)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)收費(fèi)數(shù)據(jù)為展示要點(diǎn)，以收費(fèi)站、門架以及路段中心等不同空間維度收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，實(shí)現(xiàn)公司營運(yùn)情況的全方位的掌握。

路產(chǎn)管理模塊：以突發(fā)事件處置為核心，圍繞日常突發(fā)事件進(jìn)行分析，將突發(fā)事件詳情信息、處置過程、事件錄像、資源調(diào)度等多系統(tǒng)異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚展示，并進(jìn)行事件處置時(shí)長、時(shí)間分布、應(yīng)急等級等相關(guān)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對道路緊急事件的處理和分析，快速實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的識別和提供有效預(yù)防措施。

路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)模塊：以日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)為核心，結(jié)合建管養(yǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)，將養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚，對橋梁健康、用電監(jiān)測、設(shè)備故障、專項(xiàng)工程等情況進(jìn)行分析，為營運(yùn)單位提供圖、文檔、表格等各種直觀的外部設(shè)備運(yùn)行情況，同步提供養(yǎng)護(hù)建議決策支撐。

營運(yùn)安全模塊：以道路實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)為核心，包括兩客一危車輛跟蹤、路面施工作業(yè)信息、應(yīng)急事件處置以及風(fēng)速、實(shí)時(shí)降雨量等環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測，形成路段綜合運(yùn)行信息展示，為高速管理者提供全面、準(zhǔn)確的高速公路運(yùn)行狀態(tài)，提供監(jiān)控、管理決策依據(jù)，保障道路的運(yùn)行暢通，避免或減少異常交通事件的產(chǎn)生。

營運(yùn)績效與營運(yùn)成本模塊：以營運(yùn)單位信息化建設(shè)工作所獲得企業(yè)榮譽(yù)與創(chuàng)新成果為展示核心，輔以公司營運(yùn)制度與年度成本計(jì)劃完成率數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，通過直觀的圖文展示方式介紹公司營運(yùn)情況。

4 應(yīng)用成效

該項(xiàng)目系統(tǒng)研究成果有較好的應(yīng)用實(shí)踐成效，智慧平臺系統(tǒng)以公路運(yùn)營數(shù)字化平臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)為融合數(shù)據(jù)中心，將業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)層的各業(yè)務(wù)進(jìn)行集成整合，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵指標(biāo)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一調(diào)度管理、質(zhì)量把控、融合分析、深度挖掘，避免了“煙囪式”系統(tǒng)帶來的功能重復(fù)與數(shù)據(jù)隔離，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的有效融合展示，同時(shí)提供可個(gè)性化定制，常用功能便捷入口，常用報(bào)表的直觀展示，關(guān)鍵數(shù)據(jù)集中展示的統(tǒng)一門戶，基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的融合，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)之間功能的相互調(diào)用，同時(shí)統(tǒng)一了數(shù)據(jù)接口規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，使得后續(xù)新建系統(tǒng)的接入可按照該規(guī)范進(jìn)行對接。

通過智慧營運(yùn)管理平臺可視化系統(tǒng)的研究搭建，為企業(yè)的規(guī)范管理、節(jié)能降耗、減員增效和精細(xì)化管理提供強(qiáng)大的量化決策支撐，節(jié)約了相關(guān)工程及人工成本，促進(jìn)車流及路費(fèi)收入增長，經(jīng)濟(jì)效益顯著，實(shí)現(xiàn)對路段道路突發(fā)事件主動(dòng)發(fā)現(xiàn)率達(dá)99.87%，從源頭及時(shí)遏制事態(tài)發(fā)展，安全事件處置合規(guī)率達(dá)100%，事件平均響應(yīng)時(shí)間控制在60 s，其中一級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)范圍應(yīng)急響應(yīng)平均時(shí)間控制在30 s以內(nèi)，事件平均處置時(shí)間為8.6 min，較大地提高交通事故處置能力和效率，從而帶動(dòng)路段道路通暢能力和車流承載能力，促進(jìn)了路段收費(fèi)總額，日均車流年均增長率為25%，年度路費(fèi)收入總額平均增長率為28%；同時(shí)，智慧營運(yùn)管理平臺可視化系統(tǒng)利用其多源數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，為公眾和行業(yè)人員提供便捷的服務(wù)，提升每位司乘人員安全、通暢、舒適的道路通行體驗(yàn)，提高社會(huì)服務(wù)滿意度。根據(jù)近年的顧客滿意度調(diào)查情況，在道路環(huán)境、道路安全設(shè)施及標(biāo)牌、員工服務(wù)形象、道路通暢度等方面的調(diào)查評價(jià)滿意度均在98%以上，獲得社會(huì)高度評價(jià)。

5 總結(jié)

黃埔大橋建設(shè)有限公司通過基于多源數(shù)據(jù)融合的智慧營運(yùn)管理可視化系統(tǒng)研究，解決了現(xiàn)有信息化系統(tǒng)整合中存在一些難點(diǎn)與痛點(diǎn)。所采用的整體技術(shù)路線和框架符合現(xiàn)有主流技術(shù)先進(jìn)性，研究思路、方法合理，應(yīng)用成效顯著，該項(xiàng)目研究成果具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)亦可作為智慧交通典型案例推廣應(yīng)用。