基于大數據分析的高速公路安全追蹤系統研究

劉志英，白 磊，邵利軍，緱 龍，白 宇

（山西省交通建設工程質量檢測中心（有限公司），太原 030006）

1 高速公路安全追蹤系統

近幾年來，隨著我國經濟的快速發展，高速公路的建設步伐也在不斷加快，全國機動車輛、駕駛員數量也在迅速增加，高速公路的管理工作也變的日益繁重和復雜，需要不斷面對新的問題和挑戰，其中安全問題尤為突出。高速公路中發生交通事故很多情況均因存在車輛超速現象，而多數超速的駕駛員都是習慣使然，在高速公路中超速的可能要遠遠大于普通駕駛員，所以習慣超速的駕駛員是一個大的交通安全隱患。現今的安全沒有做到針對性的跟蹤、監測和誘導，一般都是在安全事故發生后進行處理。

隨著計算機與網絡技術的不斷發展，尤其是大數據信息提取、大數據存儲、大數據分析等多種技術的不斷發展，計算機系統本身處理海量信息和大數據處理的能力也在不斷提高，使得將大數據工具和日益復雜的高速公路安全追蹤系統工作相結合成為可能。本系統通過利用大數據信息存儲分析技術，結合多種智能檢測傳感器，將信息進行匯總分析處理，使高速公路安全追蹤系統運行更具科學性和可行性。

2 基于大數據的高速公路安全追蹤系統概述

本文設計了一種基于大數據分析的高速公路安全追蹤系統，該系統主要由超速信息存儲服務器、安全追蹤系統中央控制器和全路段信息采集傳感器組成。其中，超速信息存儲服務器主要實時對全網各路段的超速信息進行存儲；安全追蹤系統中央控制器是整個系統的核心，用來發送控制信息和獲取超速信息；全路段信息采集傳感器用來實時監測被追蹤車輛車速，根據實時情況進行反饋和發送誘導信息，系統框圖如圖1所示。

該系統中將全網各路段的超速車輛信息進行匯總，將其信息存儲于超速信息存儲服務器中，并一直對其進行更新，當有車輛進入高速公路時，會觸發安全追蹤系統中央控制器將車輛信息與超速信息服務器中存儲信息進行比對，如果未有超速記錄，則不會被標記進行針對性跟蹤。如果該車輛存在超速記錄，則會被標記，進行針對性跟蹤，安全追蹤系統中央控制器會控制全路段信息采集傳感器，對該標記車輛全路段內軌跡進行實時測速，并針對不同的結果進行針對性誘導和處理，使得整個道路更具安全性和合理性。

圖1 基于大數據分析的高速公路安全追蹤系統

3 系統事例分析

圖2 無超速系統運行流程圖

本系統中無超速系統運行流程圖如圖2所示，整個系統流程中主要由運行車輛A、超速信息服務器、安全追蹤系統中央控制器、龍門架式測速裝置B1和高清車輛信息識別儀（B2、B3）組成。A 為存在超速記錄的車輛，當其通過收費站1時，會觸發安全追蹤系統中央控制器，將其信息與超速信息服務器內信息進行比對，如有超速記錄，則將其進行標記；當車輛A 經過龍門架式測速裝置B1時，會對其進行實時測速，高清車輛信息識別儀（B2、B3）則會將速度信息和車輛信息進行整合，作出是否超速的判斷，無超速情況則繼續沿行車軌跡進行實時監測；龍門架式測速裝置B1的布設位置主要在下坡、彎道等容易超速及發生事故處。

圖3 超速系統運行流程圖

本系統中超速系統運行流程圖如圖3所示，整個系統流程中主要由運行車輛A、超速信息服務器、安全追蹤系統中央控制器、擴音器（C1、C2）、懸臂式情報板D1、龍門架式測速裝置B1和高清車輛信息識別儀（B2、B3）組成。A 為存在超速記錄的車輛，當其通過收費站1時，會觸發安全追蹤系統中央控制器，將其信息與超速信息服務器內信息進行比對，如有超速記錄，則將其進行標記；當車輛A 經過龍門架式測速裝置B1時，會對其進行實時測速，高清車輛信息識別儀（B2、B3）則會將速度信息和車輛信息進行整合，作出是否超速的判斷，若超速則下發指令控制誘導設施。

擴音器（C1、C2）和懸臂式情報板D1為安全誘導設施，當發現前方有超速車輛時，會在車輛前方設置的擴音器進行緊急廣播進行提醒，說明其車牌、車速，在懸臂式情報板上有相關超速信息，如超速位置、超速比例，提醒其降速慢行。

圖4 已發生事故系統運行流程圖

本系統中已發生事故系統運行流程圖如圖4所示，整個系統流程中主要由運行車輛A、超速信息服務器、安全追蹤系統中央控制器、擴音器（C1、C2）、懸臂式情報板D1、龍門架式測速裝置B1和高清車輛信息識別儀（B2、B3）組成。當發生事故時，通過龍門架式測速裝置對事故地點進行精準定位，同時通過情報板和擴音器進行信息發布，避免二次事故的發生。

4 結束語

相比傳統控制方法，基于大數據分析的高速公路安全追蹤系統結合了最新的大數據分析技術，將存在超速記錄的車輛信息進行記錄，當這些車輛進入高速時對其進行針對性跟蹤，根據實時測速結果對其進行誘導和處理，比起原來統一處理更具有針對性，提高車輛通行的安全性，對事故發生可提前預防，對已發生事故可盡快發現并處理。