高速公路服務(wù)區(qū)信息化建設(shè)施工技術(shù)研究

摘要 信息化建設(shè)是高速公路提升管理效率和服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵。高速公路服務(wù)區(qū)因建設(shè)年代、場(chǎng)地面積等因素導(dǎo)致管理水平參差不齊。通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)的智慧運(yùn)營(yíng)，提高管理單位的服務(wù)能力，節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。文章以宜彝、宜威高速公路服務(wù)區(qū)信息化升級(jí)建設(shè)工程為載體，介紹了信息化升級(jí)建設(shè)和施工技術(shù)，對(duì)已建成高速公路的信息化改造具有重要意義。

關(guān)鍵詞 高速公路；服務(wù)區(qū)；數(shù)據(jù)采集；物聯(lián)網(wǎng)；升級(jí)改造

中圖分類(lèi)號(hào) U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2025）05-0028-03

0 引言

近年來(lái)，高速公路服務(wù)區(qū)作為交通網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)，其服務(wù)質(zhì)量與管理效率愈發(fā)受到關(guān)注。行業(yè)內(nèi)圍繞高速公路服務(wù)區(qū)的信息化建設(shè)展開(kāi)了廣泛探索，如利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能監(jiān)控，借助大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化服務(wù)資源配置等，在提升服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)水平上取得了一定成果。

但是，當(dāng)前的研究和實(shí)踐仍存在諸多不足[1]。不同地區(qū)高速公路服務(wù)區(qū)的信息化建設(shè)水平差距較大，部分偏遠(yuǎn)地區(qū)或規(guī)模較小的服務(wù)區(qū)，信息化設(shè)備陳舊落后，數(shù)據(jù)采集不全面、不準(zhǔn)確，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)營(yíng)管理。同時(shí)，各服務(wù)區(qū)之間信息系統(tǒng)缺乏有效整合，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與協(xié)同管理，在利用信息化技術(shù)提升服務(wù)精準(zhǔn)化方面還不夠深入，服務(wù)內(nèi)容和方式相對(duì)單一，限制了整體服務(wù)質(zhì)量的提升。

基于上述不足，高速公路服務(wù)區(qū)信息化建設(shè)的發(fā)展方向主要聚焦于構(gòu)建一體化的信息平臺(tái)，打破各服務(wù)區(qū)之間的信息壁壘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通與共享[2]。進(jìn)一步深化大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在服務(wù)區(qū)的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)的深度挖掘，精準(zhǔn)把握司乘人員需求，提供更加個(gè)性化、多樣化的服務(wù)[3]。同時(shí)，持續(xù)完善數(shù)據(jù)安全保障體系，確保在信息化建設(shè)過(guò)程中，服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和司乘人員信息的數(shù)據(jù)安全[4]。

宜彝、宜威高速公路服務(wù)區(qū)信息化升級(jí)建設(shè)工程是該領(lǐng)域?qū)嵺`的重要嘗試。該項(xiàng)目建成后將加快推進(jìn)建成一套覆蓋四川全省高速公路服務(wù)區(qū)的統(tǒng)一信息化系統(tǒng)，由服務(wù)區(qū)本地外場(chǎng)設(shè)施、傳輸系統(tǒng)、升級(jí)后的服務(wù)區(qū)信息化平臺(tái)，以及用戶應(yīng)用系統(tǒng)等構(gòu)成[5]。此次信息化升級(jí)建設(shè)工程，可為其他類(lèi)似項(xiàng)目提供實(shí)踐參考，助力推動(dòng)高速公路服務(wù)區(qū)信息化建設(shè)邁向新臺(tái)階。

1 信息化系統(tǒng)建設(shè)要求及施工難點(diǎn)分析

1.1 系統(tǒng)概述

高速公路省中心建設(shè)服務(wù)區(qū)信息化平臺(tái)，包括部署在省中心的省級(jí)信息化平臺(tái)，同時(shí)也提供路段服務(wù)區(qū)信息化平臺(tái)（或數(shù)據(jù)服務(wù)）供路段公司選擇使用。路段公司（或集團(tuán)）可以獲取本路段服務(wù)區(qū)的車(chē)輛數(shù)據(jù)，以及省級(jí)信息化平臺(tái)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，用于服務(wù)區(qū)管理或自有經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。信息化系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示：

1.2 信息化建設(shè)要求

實(shí)現(xiàn)各服務(wù)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施信息的統(tǒng)一填報(bào)、納管、維護(hù)和查看，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)區(qū)基礎(chǔ)信息、服務(wù)設(shè)施基礎(chǔ)信息的數(shù)字化管理。

（1）視頻及數(shù)據(jù)匯聚

補(bǔ)足監(jiān)控點(diǎn)位，將監(jiān)控視頻統(tǒng)一進(jìn)行視頻匯聚和傳輸。各服務(wù)區(qū)出入口設(shè)置卡口及ETC天線，并實(shí)現(xiàn)與省中心卡口數(shù)據(jù)和天線數(shù)據(jù)的對(duì)接。省級(jí)信息化平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)工程匯聚充電樁動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、違法車(chē)輛數(shù)據(jù)、特情車(chē)輛信息、兩客一危數(shù)據(jù)、收費(fèi)系統(tǒng)通行數(shù)據(jù)等，可支持路段服務(wù)區(qū)自有平臺(tái)分析數(shù)據(jù)及相關(guān)數(shù)據(jù)的上傳匯聚。

（2）智能檢測(cè)功能建設(shè)

實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)出入口車(chē)流量（分車(chē)型）的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)車(chē)型統(tǒng)計(jì)服務(wù)區(qū)的進(jìn)出車(chē)流量，監(jiān)控在區(qū)的車(chē)輛數(shù)和停留時(shí)長(zhǎng)。

1.3 系統(tǒng)構(gòu)成

（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在服務(wù)區(qū)關(guān)鍵區(qū)域安裝高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。依據(jù)場(chǎng)景需求，停車(chē)場(chǎng)采用具有寬動(dòng)態(tài)功能的槍式攝像機(jī)。部分重要區(qū)域設(shè)置全景攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)360°監(jiān)控。所有攝像機(jī)均支持智能分析功能，可對(duì)異常行為（如車(chē)輛違停、人員徘徊等）進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與報(bào)警，并通過(guò)ONVIF協(xié)議接入視頻管理平臺(tái)。

（2）車(chē)輛檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)

在服務(wù)區(qū)出入口及內(nèi)部主要車(chē)道設(shè)置車(chē)輛檢測(cè)線圈和高清車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)，結(jié)合ETC天線，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的精確檢測(cè)與身份識(shí)別。車(chē)輛檢測(cè)線圈用于觸發(fā)車(chē)牌識(shí)別與數(shù)據(jù)采集，車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)采用先進(jìn)的OCR技術(shù)，對(duì)過(guò)往車(chē)輛車(chē)牌進(jìn)行快速準(zhǔn)確識(shí)別。

（3）信息發(fā)布系統(tǒng)

由室內(nèi)外顯示屏、廣播系統(tǒng)及手機(jī)APP、微信公眾號(hào)等組成。室外顯示屏設(shè)置在服務(wù)區(qū)入口，用于發(fā)布實(shí)時(shí)車(chē)位、服務(wù)設(shè)施引導(dǎo)等信息；室內(nèi)顯示屏分布在餐廳、便利店等場(chǎng)所，播放新聞、天氣等資訊。廣播系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)分區(qū)與定時(shí)功能。手機(jī)APP和微信公眾號(hào)可為司乘人員提供個(gè)性化服務(wù)，包括服務(wù)區(qū)導(dǎo)航、投訴建議等。

1.4 施工重難點(diǎn)

服務(wù)區(qū)施工期間需保障正常運(yùn)營(yíng)，施工區(qū)域與車(chē)輛、人員通行區(qū)域交叉，安全風(fēng)險(xiǎn)高。為此，應(yīng)制定詳細(xì)的施工安全方案，設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)識(shí)與隔離設(shè)施，合理安排施工時(shí)間，盡量避開(kāi)服務(wù)區(qū)高峰時(shí)段施工。加強(qiáng)與服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)人員的溝通協(xié)調(diào)，在施工過(guò)程中安排專(zhuān)人引導(dǎo)車(chē)輛與人員通行，確保施工安全與服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)秩序不受影響。

同時(shí)，部分服務(wù)區(qū)既有建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在設(shè)備（如顯示屏、視頻監(jiān)控等）安裝時(shí)，面臨布線困難與安裝空間受限等問(wèn)題。施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)與建筑設(shè)計(jì)人員協(xié)同工作，利用原有建筑管道與線槽進(jìn)行線纜敷設(shè)，對(duì)于無(wú)法利用的區(qū)域，應(yīng)采用明裝線槽或無(wú)線傳輸方式解決布線問(wèn)題；在設(shè)備安裝位置選擇上，應(yīng)充分利用建筑角落等，通過(guò)定制安裝支架與設(shè)備外殼，確保設(shè)備安裝牢固且美觀，滿足功能需求。

2 信息化系統(tǒng)設(shè)備安裝

2.1 視頻監(jiān)控設(shè)備安裝

視頻監(jiān)控設(shè)備由基礎(chǔ)、立桿和設(shè)備組成，在基礎(chǔ)、立桿安裝完畢的情況下，在吊桿上安裝設(shè)備。

（1）監(jiān)控基礎(chǔ)制作

在開(kāi)挖好的基礎(chǔ)側(cè)，固定好模板。在基礎(chǔ)內(nèi)放入鋼筋網(wǎng)、法蘭螺栓、法蘭盤(pán)、穿線管，并固定牢靠。人工用鐵鍬將拌好的混凝土鏟入基坑，厚度為30 cm。

（2）監(jiān)控立桿吊裝

待混凝土養(yǎng)護(hù)至少一周后，進(jìn)行立柱的吊裝作業(yè)，確保立柱根部的安裝孔與基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓精準(zhǔn)對(duì)位。完成對(duì)位后，緩慢落鉤使立柱就位，旋緊螺帽予以固定。立柱全部安裝完畢后，即運(yùn)用專(zhuān)業(yè)測(cè)量工具對(duì)其垂直度進(jìn)行校準(zhǔn)，并測(cè)量各立柱間的相對(duì)位置關(guān)系，若垂直度不滿足要求，則需修正至符合設(shè)計(jì)要求的精準(zhǔn)狀態(tài)。

2.2 車(chē)輛檢測(cè)與識(shí)別設(shè)備安裝

在服務(wù)區(qū)卡口上增設(shè)卡口攝像機(jī)和ETC天線，用于識(shí)別車(chē)輛信息，如圖2所示，應(yīng)保證其安裝高度、角度適宜，車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)的拍攝角度與車(chē)牌平面保持垂直，ETC天線的輻射區(qū)域覆蓋車(chē)道，且與車(chē)輛OBU通信良好。設(shè)備安裝完成后，進(jìn)行參數(shù)配置與調(diào)試，優(yōu)化車(chē)牌識(shí)別算法與ETC交易流程，確保車(chē)輛檢測(cè)與識(shí)別準(zhǔn)確無(wú)誤。

2.3 信息發(fā)布設(shè)備安裝

為將服務(wù)區(qū)信息提前告知司乘人員，可在進(jìn)入服務(wù)區(qū)匝道前方增加一塊車(chē)位情報(bào)提示板，顯示當(dāng)前服務(wù)區(qū)的剩余車(chē)位數(shù)量。

2.4 智算單元安裝與配置

各服務(wù)區(qū)將路側(cè)智能站作為客戶端與上級(jí)系統(tǒng)（服務(wù)端）通訊，上傳RSU天線、卡口牌識(shí)、圖片等數(shù)據(jù)至約定配置的服務(wù)地址。RSU天線、卡口牌識(shí)、圖片等數(shù)據(jù)均需實(shí)時(shí)上傳，該過(guò)程由智算單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2.5 防雷及接地制作

監(jiān)控立桿頂部安避雷針，可在一定程度上保護(hù)周邊一定范圍內(nèi)的區(qū)域，形成一個(gè)相對(duì)安全的防雷保護(hù)區(qū)，防止雷擊對(duì)監(jiān)控設(shè)備造成損害。同時(shí)，在底部基礎(chǔ)帶設(shè)置一根接地極，主要功能是為監(jiān)控設(shè)備提供一個(gè)穩(wěn)定的接地參考電位，確保設(shè)備的電氣安全。

2.6 系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化

（1）單機(jī)調(diào)試

檢查各設(shè)備的電源供應(yīng)、信號(hào)傳輸、功能實(shí)現(xiàn)等是否正常。對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行圖像質(zhì)量測(cè)試，調(diào)整亮度、對(duì)比度、色彩飽和度等參數(shù)；測(cè)試車(chē)輛檢測(cè)與識(shí)別設(shè)備的檢測(cè)精度與識(shí)別率，對(duì)誤判、漏判情況進(jìn)行分析與調(diào)整。

（2）系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

模擬實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景，測(cè)試各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互與協(xié)同工作能力。例如，車(chē)輛進(jìn)出服務(wù)區(qū)時(shí)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)抓拍車(chē)牌并與車(chē)輛檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)數(shù)據(jù)匹配，同時(shí)將信息推送至管理平臺(tái)與信息發(fā)布系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)位狀態(tài)更新與車(chē)輛軌跡記錄。

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1 監(jiān)管與管理功能

管理人員可通過(guò)管理平臺(tái)實(shí)時(shí)查看服務(wù)區(qū)的視頻監(jiān)控畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)狀況的遠(yuǎn)程可視化管理，如圖3所示。視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備智能檢索功能，可根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、事件類(lèi)型等快速查詢歷史視頻記錄，為事件調(diào)查與分析提供有力依據(jù)。

3.2 車(chē)輛檢測(cè)與識(shí)別功能

車(chē)輛檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確記錄車(chē)輛進(jìn)出服務(wù)區(qū)的時(shí)間、車(chē)牌號(hào)碼、車(chē)型等信息，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)平段車(chē)流量、高峰低谷時(shí)段車(chē)流量的變化趨勢(shì)等數(shù)據(jù)，并生成報(bào)表供管理人員分析決策。

3.3 信息服務(wù)功能

信息發(fā)布系統(tǒng)通過(guò)室外顯示屏實(shí)時(shí)發(fā)布服務(wù)區(qū)內(nèi)的車(chē)位剩余數(shù)量、分布位置，提高停車(chē)場(chǎng)使用效率。同時(shí)，通過(guò)手機(jī)APP和微信公眾號(hào)及時(shí)更新油價(jià)、氣價(jià)、充電價(jià)格，發(fā)布餐廳、便利店、衛(wèi)生間、母嬰室等服務(wù)設(shè)施位置指引信息，提升服務(wù)便利性。

3.4 數(shù)據(jù)分析與決策支持功能

管理平臺(tái)對(duì)采集的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與分析，生成服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)分析報(bào)告。例如，通過(guò)分析不同時(shí)間段、不同區(qū)域的車(chē)流量、客流量數(shù)據(jù)，優(yōu)化服務(wù)區(qū)人員與物資配置；根據(jù)司乘人員的消費(fèi)行為數(shù)據(jù)，調(diào)整商品種類(lèi)與價(jià)格策略，提高經(jīng)營(yíng)效益；結(jié)合環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，制訂設(shè)備維護(hù)計(jì)劃與節(jié)能減排措施，降低運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

4 總結(jié)

該高速公路服務(wù)區(qū)智能監(jiān)控與信息管理系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施，顯著提升了服務(wù)區(qū)的智能化管理水平與服務(wù)質(zhì)量，為過(guò)往司乘人員提供了更加便捷、高效、安全的服務(wù)體驗(yàn)，帶來(lái)了更好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。通過(guò)總結(jié)服務(wù)區(qū)升級(jí)改造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)類(lèi)似項(xiàng)目提供了有益參考。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，將進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)功能，如引入人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的視頻圖像分析與行為預(yù)測(cè)、利用大數(shù)據(jù)技術(shù)深化用戶需求挖掘與服務(wù)個(gè)性化推薦等，以持續(xù)提升高速公路服務(wù)區(qū)的信息化建設(shè)水平，推動(dòng)交通行業(yè)的智能化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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