高速公路服務(wù)區(qū)智慧管控平臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)分析

文章通過對廣西高速公路服務(wù)區(qū)的實(shí)地調(diào)研和分析，設(shè)計了一套服務(wù)區(qū)智慧管控平臺。該平臺包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、車輛監(jiān)控、經(jīng)營管理、內(nèi)務(wù)信息、客流分析和指揮決策等模塊。經(jīng)應(yīng)用可知，該平臺通過細(xì)致的數(shù)據(jù)采集和分析，為服務(wù)區(qū)提供了全面而智能的管理服務(wù)，以適應(yīng)社會發(fā)展和用戶需求的變化，為服務(wù)區(qū)運(yùn)營注入新的活力。

智慧高速；智慧服務(wù)區(qū)；決策系統(tǒng)；車輛監(jiān)管

U491.8A571974

基金項(xiàng)目：

廣西重點(diǎn)研發(fā)計劃“基于人工智能的高速公路服務(wù)區(qū)安全防控成套技術(shù)研究與應(yīng)用”（編號：桂科AB22080038）

作者簡介：

陳均棟（1974—），碩士，高級工程師，主要從事高速公路投資建設(shè)與運(yùn)營管理工作。

0" 引言

在全國智慧交通迅速發(fā)展的背景下，尤其是隨著5G時代的到來，新一代智能化技術(shù)如大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和人工智能為高速公路服務(wù)區(qū)建設(shè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。截至2023年12月末，廣西高速公路通車?yán)锍桃淹黄? 000 km。高速公路是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，響應(yīng)國務(wù)院印發(fā)的《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》的指引，廣西高速公路建設(shè)在數(shù)字化、智能化方面取得了令人矚目的成果。隨著廣西高速公路通車?yán)锍痰臄U(kuò)大，駕乘人員對服務(wù)區(qū)的服務(wù)需求迅速增長。為了滿足這一變化中的需求，本文結(jié)合廣西高速公路服務(wù)區(qū)的實(shí)際運(yùn)營需求，在云計算和物聯(lián)網(wǎng)的核心基礎(chǔ)上，結(jié)合深度學(xué)習(xí)、AI事件檢測等先進(jìn)技術(shù)，在榜圩、永州等服務(wù)區(qū)展開了相應(yīng)的建設(shè)工作。

本文將對服務(wù)區(qū)智慧管控平臺的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行介紹，同時對其應(yīng)用成效和可能存在的問題進(jìn)行探討。該智能化平臺不僅為廣西高速公路服務(wù)區(qū)的發(fā)展提供支持，也為其他地區(qū)類似基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供借鑒和經(jīng)驗(yàn)。

1" 應(yīng)用環(huán)境與主要問題分析

在智慧高速平臺下，高速公路服務(wù)區(qū)作為重要的組成部分，在提升服務(wù)區(qū)管理水平、降低運(yùn)營成本、為民眾提供實(shí)時信息以及為管理層決策提供數(shù)據(jù)支持方面具有舉足輕重的作用［1］。截至2021年9月末，廣西全區(qū)高速公路已設(shè)置了297個服務(wù)區(qū)，路網(wǎng)智能化初見規(guī)模，但服務(wù)區(qū)信息化建設(shè)還在初步階段，顯露出一系列問題。

（1）存在“信息孤島”：當(dāng)前廣西高速公路服務(wù)區(qū)信息化建設(shè)還在初級階段，經(jīng)營管理缺乏大數(shù)據(jù)和人工智能分析支持［2］。盡管一些服務(wù)區(qū)已部署機(jī)電和監(jiān)控設(shè)備，但缺少整體規(guī)劃和設(shè)備聯(lián)動，導(dǎo)致服務(wù)區(qū)之間、服務(wù)區(qū)與路網(wǎng)設(shè)備、收費(fèi)站卡口、ETC設(shè)備之間尚未實(shí)現(xiàn)有效的信息聯(lián)網(wǎng)和交互，這凸顯了服務(wù)區(qū)信息化初級階段的不足［3］。

（2）內(nèi)部管理問題：服務(wù)區(qū)管理體系存在職權(quán)不明、多頭管理的困境，各個服務(wù)區(qū)內(nèi)甚至存在?；奋囕v監(jiān)管與司機(jī)之家監(jiān)管登記不到位的問題。

（3）經(jīng)營狀況不佳：經(jīng)營狀況方面同樣面臨不容忽視的挑戰(zhàn)。除了個別服務(wù)區(qū)具備較大客流量或獨(dú)特的經(jīng)營特色外，絕大多數(shù)服務(wù)區(qū)的經(jīng)營狀況普遍不容樂觀。這種差異性使得服務(wù)區(qū)整體運(yùn)營面臨不穩(wěn)定的局面，需要有針對性的改進(jìn)和管理策略。

（4）存在資源浪費(fèi)：無法實(shí)現(xiàn)一鍵式管理用水用電開關(guān)，服務(wù)區(qū)內(nèi)用水用電問題嚴(yán)重浪費(fèi)，尤其是空調(diào)、風(fēng)扇、LED大屏等高耗電設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)智能管理，需要值班人員頻繁巡查。

（5）重點(diǎn)車輛監(jiān)管不到位：從“11·7”雅安油罐車爆燃事故吸取教訓(xùn)，雖然加強(qiáng)了對?；奋囕v在服務(wù)區(qū)過夜和不使用專用車位問題的監(jiān)管，但重點(diǎn)車輛無法提前獲取專用停車位的使用情況，導(dǎo)致其在服務(wù)區(qū)盲目停放在普通大車車位，帶來潛在的安全隱患。這些問題凸顯了服務(wù)區(qū)信息化建設(shè)的緊迫性，必須采取綜合而有針對性的措施，以促進(jìn)服務(wù)區(qū)管理水平的全面提升和更加智能化的運(yùn)營［4］。

2" 系統(tǒng)設(shè)計方案

服務(wù)區(qū)智慧管控平臺主要由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊、車輛監(jiān)控模塊、經(jīng)營管理模塊、內(nèi)務(wù)信息模塊、客流分析模塊、指揮決策模塊組成。見下頁圖1。

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊：主要包括用戶信息管理、權(quán)限管理、服務(wù)區(qū)位置管理、停車場、商家、加油站、充電樁、機(jī)電和監(jiān)控等設(shè)備數(shù)據(jù)錄入及管理，這些數(shù)據(jù)是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的底層基礎(chǔ)。

（2）車輛監(jiān)控模塊：通過服務(wù)區(qū)卡口監(jiān)控得到車輛信息，部分卡口可以識別?；奋囕v，對車輛進(jìn)出服務(wù)區(qū)的詳細(xì)記錄以及車流量進(jìn)行統(tǒng)計并做成圖表，同時可以為稽核追逃提供證據(jù)。

（3）經(jīng)營管理模塊：致力于對服務(wù)區(qū)的經(jīng)營運(yùn)營進(jìn)行全面的管理和分析。包括財務(wù)管理、商家合作管理、營銷推廣、服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控等。

（4）內(nèi)務(wù)信息模塊：該模塊關(guān)注服務(wù)區(qū)內(nèi)部管理和司機(jī)服務(wù)，主要管理服務(wù)區(qū)內(nèi)部員工信息，包括崗位、工資、考勤等，監(jiān)控服務(wù)區(qū)的安全狀況，確保服務(wù)區(qū)的安全運(yùn)營。

（5）客流分析模塊：通過對進(jìn)出服務(wù)區(qū)的車輛和人流數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析，分析客戶在服務(wù)區(qū)的停留時間、消費(fèi)習(xí)慣等，為商家提供精準(zhǔn)的營銷建議，并結(jié)合服務(wù)區(qū)免費(fèi)WiFi對用戶做精準(zhǔn)推送。

（6）指揮決策模塊：整合各模塊的數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析和可視化呈現(xiàn)，以便管理層能夠清晰了解服務(wù)區(qū)運(yùn)營狀況，識別潛在問題并做出相應(yīng)決策。

3" 系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

3.1" 系統(tǒng)設(shè)計

3.1.1" 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊

系統(tǒng)良好的分析能力離不開底層設(shè)備和數(shù)據(jù)的支持，通過分析現(xiàn)有條件及應(yīng)用場景，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊需要采集的數(shù)據(jù)如表1所示。

3.1.2" 車輛監(jiān)控模塊

視頻監(jiān)控結(jié)合智能停車誘導(dǎo)服務(wù)，對服務(wù)區(qū)車輛進(jìn)行管理。這包括獲取服務(wù)區(qū)內(nèi)車輛數(shù)量信息、計算停車位數(shù)量、發(fā)布服務(wù)區(qū)車輛信息，以避免車輛排隊和擁堵的發(fā)生。同時，視頻監(jiān)測重點(diǎn)關(guān)注危化品重點(diǎn)車輛的實(shí)時狀態(tài)，并提供服務(wù)區(qū)內(nèi)停留時長超時預(yù)警視頻監(jiān)控和智能停車服務(wù)［5］。

系統(tǒng)通過視頻監(jiān)測，關(guān)注車輛的實(shí)時狀態(tài)，特別是確保?；分攸c(diǎn)車輛能夠平安離開服務(wù)區(qū)。此外，系統(tǒng)還能夠獲取離開車輛的車牌信息和停留時間，為高速公路管理提供可靠的依據(jù)，有效地防范逃費(fèi)等不法行為，為稽核工作提供更多的數(shù)據(jù)支持。

3.1.3" 經(jīng)營管理模塊

經(jīng)營管理模塊涵蓋了業(yè)績統(tǒng)計和Wi-Fi管理兩個

重要子功能。在這一模塊中，平臺通過人工錄入或表格導(dǎo)入平臺的方式詳細(xì)記錄各類數(shù)據(jù)，以準(zhǔn)確掌握服務(wù)區(qū)各項(xiàng)經(jīng)營情況。另一方面，Wi-Fi管理子功能建立在服務(wù)區(qū)提供Wi-Fi服務(wù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了流量控制和用戶信息收集分析等多項(xiàng)功能操作。在配置方面，系統(tǒng)涵蓋了各服務(wù)區(qū)的編碼、名稱以及相應(yīng)的IP地址。還可以統(tǒng)計服務(wù)區(qū)內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)的使用頻次，并以圖表形式展示，為管理層提供清晰的數(shù)據(jù)分析支持［6］。未來，系統(tǒng)將借助服務(wù)區(qū)的經(jīng)營資源，建立具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的服務(wù)區(qū)經(jīng)營系統(tǒng)，并計劃推廣至更多服務(wù)區(qū)經(jīng)營商，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全面應(yīng)用。

3.1.4" 內(nèi)務(wù)信息模塊

該模塊專注于服務(wù)區(qū)內(nèi)務(wù)管理和司機(jī)服務(wù)，主要涵蓋員工信息管理、安全監(jiān)控和司機(jī)之家三個子模塊。其目標(biāo)是全面提升服務(wù)區(qū)內(nèi)部管理效率，確保員工的安全，同時為過往司機(jī)提供更為便捷的服務(wù)體驗(yàn)。在員工信息管理方面，該模塊負(fù)責(zé)記錄服務(wù)區(qū)內(nèi)員工的詳細(xì)信息，包括個人檔案等基本信息，以及考勤和培訓(xùn)等無紙化辦公信息。通過信息化管理，提高信息記錄效率，實(shí)現(xiàn)對員工信息的全面、準(zhǔn)確管理。同時，提供對司機(jī)之家的管理，為服務(wù)過往司機(jī)提供便利設(shè)施和舒適服務(wù)；管理司機(jī)休息區(qū)，確保設(shè)施完備；提供實(shí)時路況、天氣信息以及服務(wù)區(qū)介紹，提高司機(jī)在服務(wù)區(qū)的體驗(yàn)。

3.1.5" 客流分析模塊

該模塊通過對服務(wù)區(qū)進(jìn)出車輛和人流數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，掌握客戶在服務(wù)區(qū)的停留時間、消費(fèi)習(xí)慣等信息。通過以下設(shè)計實(shí)現(xiàn)：通過卡口抓拍相機(jī)和客流統(tǒng)計相機(jī)，記錄服務(wù)區(qū)各通道口的實(shí)時車輛和人流數(shù)據(jù)，包括車流量和客流分布情況；利用卡口抓拍設(shè)備獲取全國城市來源分布情況，形成客源地分布圖；利用人群密度相機(jī)生成服務(wù)區(qū)各場所的熱力分布圖，反映不同區(qū)域的消費(fèi)力層級，為商家提供區(qū)域關(guān)注度信息；利用抓拍相機(jī)和服務(wù)器進(jìn)行路徑分析，幫助服務(wù)區(qū)尋找走失老人、兒童等，提高服務(wù)質(zhì)量；利用卡口抓拍相機(jī)記錄服務(wù)區(qū)各車道口的實(shí)時車流數(shù)據(jù)，按日、月、年統(tǒng)計車流趨勢數(shù)據(jù)，為商家提供客流分析報告。

3.1.6" 指揮決策模塊

該模塊是服務(wù)區(qū)智慧管控平臺的關(guān)鍵組成部分，通過匯聚各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，充分利用現(xiàn)有高速公路服務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)資源，結(jié)合云計算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，匯總服務(wù)區(qū)的監(jiān)控數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)等。其設(shè)計旨在為管理層提供全面而清晰的服務(wù)區(qū)運(yùn)營狀況，并支持快速而明智的決策。

3.2" 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

服務(wù)區(qū)智慧管控平臺采用了分布式微服務(wù)架構(gòu)，經(jīng)過6個月的開發(fā)測試后，已在榜圩、永州等服務(wù)區(qū)上線使用，實(shí)現(xiàn)了對?；奋囕v在服務(wù)區(qū)過夜或未使用專用車位情況的及時發(fā)現(xiàn)和處理［7］。服務(wù)區(qū)的安全性得到了有效的保障，年度服務(wù)區(qū)告警事故40 210起，?；奋囕v勸離處置效率提高明顯。用戶體驗(yàn)得到了明顯的改善，過往車輛和服務(wù)區(qū)內(nèi)部的員工都能夠感受到更加便捷、舒適的服務(wù)。同時，系統(tǒng)還有效地管理著服務(wù)區(qū)的停車資源，避免了資源的浪費(fèi)和濫用，優(yōu)化了停車資源的利用效率，提升了服務(wù)區(qū)的整體管理水平。

圖2展示了服務(wù)區(qū)智慧管控平臺上服務(wù)區(qū)監(jiān)控、車流量、車位檢測、充電樁等情況的管理界面。下頁圖3為指揮決策模塊的大屏界面。

4" 結(jié)語

在設(shè)計和實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)智慧管控平臺的過程中，本研究充分考慮了服務(wù)區(qū)運(yùn)營的各個方面，致力于提升服務(wù)區(qū)的管理效率、安全性和用戶體驗(yàn)。通過對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、車輛監(jiān)控、經(jīng)營管理、內(nèi)務(wù)信息、客流分析等模塊的細(xì)致設(shè)計，成功構(gòu)建了一個智能、高效、安全的服務(wù)區(qū)管理平臺。該平臺不僅具備了對車輛和人流數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控和分析能力，還為服務(wù)區(qū)內(nèi)部員工和過往司機(jī)提供了便捷、安全的服務(wù)。

在實(shí)際應(yīng)用中，該平臺取得了顯著的效果，使服務(wù)區(qū)的管理效率得到了大幅提升，各項(xiàng)業(yè)務(wù)能夠更加順暢地進(jìn)行。未來將繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)，引入先進(jìn)的技術(shù)和理念，以適應(yīng)社會的發(fā)展和用戶需求的變化，繼續(xù)為服務(wù)區(qū)提供智能、高效、安全的管理服務(wù)，為過往車輛和服務(wù)區(qū)內(nèi)部的員工帶來更好的體驗(yàn)。

［1］張文潔，蔣陳虎.重慶高速智慧服務(wù)區(qū)管理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用［J］.中國交通信息化，2022（11）：34-37.

［2］劉" 嘉.區(qū)域性高速公路服務(wù)區(qū)運(yùn)營管理理論與技術(shù)研究［D］.西安：長安大學(xué)，2014.

［3］康" 上.高速公路智慧服務(wù)區(qū)綜合管理平臺的研究與應(yīng)用［J］.科技與創(chuàng)新，2023（16）：166-169.

［4］方家璇，張" 凱，孟" 煒，等.智慧服務(wù)區(qū)信息化軟硬件系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用［J］.機(jī)械研究與應(yīng)用，2023，36（1）：180-183.

［5］張紀(jì)升，李" 斌，王笑京，等.智慧高速公路架構(gòu)與發(fā)展路徑設(shè)計［J］.公路交通科技，2018，35（1）：88-94.

［6］杜豫川，劉成龍，吳荻非，等.新一代智慧高速公路系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計［J］.中國公路學(xué)報，2022，35（4）：203-214.

［7］范中華.高速公路智慧交通平臺與初步應(yīng)用研究［D］.重慶：重慶交通大學(xué)，2015.

20240320