打造平安智慧交通 營造良好的通行環境——遂資高速積極推進平安智慧高速公路建設

隨著科技的發展，人們對外出的便捷性、安全性和環保性有了更高的需求。傳統交通具有道路擁堵、救援緩慢、管理混亂、污染嚴重等問題，為解決這一世界難題，20世紀90年代初，誕生了智能交通系統（Intelligent Transport System，簡稱ITS），即實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統。隨著物聯網、云計算、大數據、移動互聯等高新IT技術發展，到2010年，逐步升級為智慧交通系統理念。

一、國內智慧高速發展現狀

遂資高速公司認真貫徹落實四川省委重要會議精神，按照四川省人民政府辦公廳《關于加快推進全市平安智慧高速公路建設的指導意見》（川辦發[2019]22號）及四川省交通運輸廳《關于加快推進全市平安智慧高速公路建設工作方案》（交川函[2019]310號）的工作要求，積極響應國家發展戰略和省委省政府號召，緊密結合四川高速公路建設管理實際，緊跟技術發展潮流，努力提升自身管理水平，積極探索和實踐一條符合遂資高速公路實際需要的可持續發展道路。

二、遂資平安智慧高速解決方案

結合四川省委省政府、省交通運輸廳的工作安排和部署，結合遂資高速公路實際，擬定了遂資高速公路平安智慧建設總體設計思路：充分利用已有的EOM平臺、ECR平臺、遂資云等系統，采用5G通信、云計算、物聯網等高新技術，進行多維數據匯聚、清洗、融合，碰撞出多重應用，服務于高速公路營運管理和公眾多樣化出行需要。

（一）平安智慧高速設計思路

依托遂資公司已有的軟硬件資源，形成高速智慧交通綜合監管平臺，縱向建立“路段中心—收費站（服務區、停車區）—基層設施”的分級信息匯集處理平臺，由監控分中心負責高速公路上各方信息資源的歸類、應用、調度;橫向建立交通運輸與公安、文旅、應急、通信、氣象、醫院等部門的省級和區域級互聯互通機制。各收費站、服務區分別負責對外發布各自領域的信息，按職責開展高速公路管理工作。

（二）平臺主要實現功能

（1）提高公眾出行服務能力，借助公眾號、誘導屏、可變情報板、廣播、熱線、地圖等方式為司乘人員提供伴隨式信息服務。

（2）提升監測預警能力，對宏觀交通流狀態、事故、氣象等進行實時監測預警。

（3）增強風險評估能力，對風險行為、風險車輛、風險路段進行實時評估，并聯動公眾服務進行及時提醒。

（三）平臺總體架構

平臺充分按照云計算的框架并結合遂資高速公司已建成的信息化系統進行設計，采用了“五層三體系”架構，橫向五層為感知采集層、基礎設施層（IAAS層）、平臺支撐層（PAAS層）、數據服務層（DAAS層）、業務應用層（SAAS層），縱向支撐三體系為安全管控、標準規范、運維服務體系。

（1）感知采集層

感知采集層為平臺的主要數據來源，這些數據主要來源于三個維度：一是基于智能視頻分析技術與物聯傳感技術獲得的動態數據，如道路事件、流量、車輛屬性、氣象等;二是基于互聯網系統、地圖系統等獲取的數據，如位置、車載等;三是基于其他機電類的業務系統對接而來，如道路設施數據、收費數據、電力能耗數據等。目前，大部分的基礎數據都可以從已有的項目中獲取。

（2）基礎設施層（IAAS層）

基礎設施層主要包含2部分，其一是基礎物理設施，包含構建平臺所需的通用計算資源、GPU計算資源、存儲資源、網絡資源等物理設施;二是云管平臺，利用虛擬化技術、云化技術，將計算、存儲、網絡、安全資源變成資源池來創建標準化的虛擬數據中心，并由云管理平臺提供資源池管理接口，對虛擬化后的資源池進行統一調度，面向服務層提供可直接使用的物理服務器資源。

（3）平臺支撐層（PAAS層）

平臺支撐層主要包含3部分，其一是基礎支撐，包含數據庫、數據索引、數據查詢、數據導入/導出、內存計算、實時計算等基礎支撐組件，為數據清洗、治理、融合提供基礎底座;二是算法支撐，包含由事件檢測算法、異常行為分析算法、車輛結構化算法、人臉人體結構化分析算法、位置解析算法以及風險分析算法等形成的算法倉，配合基礎設施資源，對物聯感知的原始數據進行二次分析，提取更豐富的數據資源;三是應用支撐，為DAAS、SAAS層提供數據庫服務、AI支撐服務、監測服務等。

（4）數據服務層（DAAS層）

數據服務層是平臺的核心，主要提供1套數據治理工具，1套大數據資源池以及1套數據接口服務。其中數據治理工具包含數據源頭治理、數據清洗校驗、數據治理評估等工具;大數據資源池則是將清洗治理后的數據進行組織，按照服務的業務應用不同，分為基礎庫、專題庫、主題庫、標簽庫等;數據接口服務，則為業務應用層提供數據訂閱、數據模型、數據統計及綜合查詢等。

（四）系統業務流向

整個系統的業務閉環流程簡單概括如下：

Step1：前端感知終端如雷達儀、激光檢測器、智能視頻攝像機、氣象檢測器、雨量探測儀、熱成像檢測器等設備實現高速公路相關的各類動靜態信息采集?；谇岸烁兄K端提供的數據，后端系統可對各類數據進行綜合研判，動態監測和及時預警，進而實現對高速公路交通總體態勢的整體把控。

Step2：一旦產生預警告警信息或者突發事件，系統轉為應急指揮調度的業務流程，通過應急預案處置流程和調度指揮，實現對應急資源的緊急調配和人員物資的合理安排，并通過信息共享發布系統實現應急突發事件信息的共享發布。

Step3：日常狀態下各類設施設備狀態監測數據以及應急狀態下的事件處置過程信息，將基于大數據分析技術，實現對高速交通數據價值的深度挖掘和輔助決策。

Step4：基于高速交通多維數據的大數據輔助決策，可以實現對前端點位布設位置、數量和日常監測預警內容、采集頻率的進一步優化調整，從而實現整個業務流程的閉環。

三、平安智慧高速項目基礎

平安智慧交通建設是一項長期工程，通過以下6項平安智慧高速公路項目建設，信息化、智能化的優勢在公司管理和日常運維中已初步體現，為打造平安智慧的遂資高速公路邁出了關鍵的一步。

遂資高速公司在信息化、智能化的建設過程中，先后研發了“運維管理信息化系統（EOM平臺）”、“應急指揮及搶險救助保障系統二期（ECR平臺）”、“遂資云云盤系統”等多個項目，涵蓋了公司內部管理、高速公路日常運維管理等全方面業務流程，為開啟平安智慧高速奠定了堅實基礎。

（一）遂資高速公司運維管理信息化系統（EOM平臺）：EOM平臺是根據遂資高速公司的核心業務流程，結合GIS等技術，以收費管理、養護管理、路巡管理為核心，開發了營運管理、養護管理、路巡管理、綜合稽查考核、招投標管理、合同管理、成本管理、行政管理、安全管理以及管理信息綜合顯示等10個子系統。EOM平臺覆蓋了遂資高速公司全業務流程，實現了辦公無紙化，打破部門間數據壁壘，實現管理數據的高度共享，是遂資高速公司信息化、智能化建設的重要組成部分。EOM平臺采用聯合研發，共同建設，遂資高速公司擁有該項目50%產權，目前相鄰高速公路路公司正就采購路巡管理系統開展談判，開創了信息化建設從投資到收益的新思路。

（二）遂資高速公司應急指揮及搶險救助保障系統二期（ECR平臺）：項目包含硬件升級改造和軟件研發，并基于“物聯網”技術，集成了情報板、高清攝像頭、靜態計重器等硬件的控制管理功能，研發出ECR平臺。ECR平臺將全路段網絡升級為萬兆交換機+雙環網組網方式，取代原有華為傳輸方式，為后續的全路段監控項目提供穩定、快速的網絡環境;升級改造了定位、一鍵報警、高清攝像、智能監測等功能，減少操作員工作量，提高安全緊急事件的反應速度，為各級管理者提供輔助決策依據，提升用戶的安全保障。ECR平臺在研發之初就充分考慮與EOM平臺進行整合關聯，ECR的收費數據、情報板信息等可以反饋給EOM系統，達到數據共享并使關聯數據更加準確，極大的提高了工作效率。

（三）遂資云（數據中心）：利用云端對數據提供安全性和服務質量的有效控制，對公司內部的非結構化數據如各種電子資料、文檔數據等進行統一的整合、精細化管理，并對不同部門和崗位設置查閱權限，減少用戶數據資產的暴露風險，并方便不同部門、人員之間的協調辦公以及外部人員的交流協作，增強了溝通靈活性，進一步提升了工作效率。

（四）深化收費公路制度改革取消高速速公路省界收費站收費系統信息化升級改造項目：深化收費公路制度改革，提高綜合交通運輸網絡效率，降低物流成本，取消高速公路省界收費站，實現省界間不停車快捷收費。根據四川省政府、省交通運輸廳、高管局有關工作要求，推進中央與地方兩級營運管理等系統升級改造，按照遂資高速公司工作安排和部署，遂資高速公司對全線9個收費站進行了硬件及軟件標準化建設改造。項目升級改造24套ETC門架、24條ETC混合車道、23條ETC專用車道。在全國高速公路組網中，切換平穩，收費系統運行正常，圓滿完成取消高速速公路省界收費站收費系統信息化升級改造工作。

（五）打造BIM建模試驗路段項目：隨著BIM建模技術的發展，對10公里路段進行了BIM數據采集，并進行三維建模，后續將與無人機高清視頻、圖片、紅外熱成像等信息實現無縫連接。

（六）收費治超升級項目：將收費廣場治超系統優化至收費車道，并實現收費數據和治超數據互聯互通，實現了客、貨車均能自動判別和無人值守的功能，大大的提高了工作效能，減少了人力資源成本支出，屬首家在四川高速路網實現該功能的路段公司，該項目獲得了國家專利，并得到了省交通廳和路網公司的高度評價。

四、平安智慧高速系統解決方案

（1）全程高清視頻監控子系統

目前遂資高速公路視頻系統全線升級為高清攝像機，間隔為5km，離全線監控還有一定距離。接下來我們建設的目標是實現全路段監控，將攝像機間隔減少到500米—200米。屆時在項目中會采用5G通信和分布式存儲等技術解決視頻數據的傳輸、存儲壓力大的問題。

（2）智慧服務區子系統

服務區大數據分析應用系統定位于高速公路服務區的“智慧大腦”，以數據為核心，從數據感知、多源異構數據的匯聚、數據的治理、多維數據的融合關聯到多元多類型數據分析模型庫的構建，為服務區提供三大能力：服務區安全運行監測能力、服務區經營管理決策指導能力、公眾出行服務能力。

（3）智慧養護子系統

高速公路大規模建設逐漸處于收尾期，道路養護運維工作將成為高速公路管理者未來最大的難題。為了解決這個痛點問題，國內廠商推出了AI開放平臺，只需基礎素材，利用平臺的模型訓練工具，便可自動檢測識別道路上的裂紋、路障等，同時采集到的素材（來自無人機數據應用）持續進入訓練平臺，不斷優化，提升算法模型的準確率。

（4）智慧高速大數據分析決策子系統

采用兩級架構，路段層面構建智慧交通綜合監管分平臺，指揮中心構建智慧交通綜合監管總平臺。各分平臺對下實現路段各子系統數據的匯聚整合及將總平臺下達的聯動指令、時鐘信息同步指令傳遞到各子系統;對上將匯聚整合后的數據按照標準的協議推送到總平臺，并接收總平臺下達的指令。

五、平安智慧交通建設的難點

（一）投入成本高，平安智慧交通是一個體系，涉及到軟件、工程等眾多項目，建設周期長，需長期投入大量人力物力，成本控制是關鍵，需將有限的經費，投入到重點項目的建設中;

（二）需確保正式投運效果，避免出現爛尾項目;特別是監控聯合調度、一路三方協調以及多業務大數據分析;

（三）平安智慧高速大平臺的后期運維階段，需進一步完善機電維護制度，持續全方位培養機電維護人員業務能力;

（四）建設平安智慧大平臺需結合后期發展需要，可升級、可改造并具有良好的兼容性。

二十一世紀是一個技術高速發展的時代，大數據、人工智能、新能源汽車、無人駕駛等科技蓬勃發展，也與高速公路的發展息息相關，我們應該緊跟時代的潮流，改變觀念迎接信息化時代帶來的挑戰，不忘初心，砥礪前行，繼續為提升高速公路營運管理水平和服務質量而不懈努力！

作者簡介：袁成科（1982.4.16），男，漢，重慶，職務：工程師，本科，研究方向：通訊傳輸。