人工智能在智慧高速中的應用探索

文 / 廣東華路交通科技有限公司 林奕俊

人工智能與高速公路結合的發展背景

為了能夠更好地促進我國高速公路的智慧發展，我國將智慧交通建設上升到國家的戰略高度，已經成為了國家建設的核心內容。我國關于智慧交通已經下達了很多行動方案，從而能夠更好地促進信息化交通的建設工作。

在我國經濟快速發展的當下，國民生產水平已經位列世界先列。在這樣的經濟環境條件下，汽車的使用已經成為了人們日常生活中必不可少的一部分，這樣就會造成交通壓力大的問題。根據不完全統計，我國已有汽車駕駛人超過3．1 億人，為了能夠更好地提升高速公路的服務質量和管理效率，需要進行智慧高速的建設，這樣才能夠滿足人們的出行需求。

隨著車輛數量的增加，交通事故也不斷頻發，為了能夠更好地促進高速公路的安全管理，需要進行人工智能技術的運用，從而能夠更好地進行交通壓力緩解，降低交通事故的發生幾率，有效實現對高速公路的管理。

在廣清智慧高速的建設中，雷達目標跟蹤率高達95%，違章停車漏報率幾乎為0，其準確率達到了100%。而高速報警延時能夠控制在1s 之內。在未來的發展中，廣東省將會進行8000km 智慧高速的建設和推廣，有效利用云計算技術、5G 技術、高精地圖等相關智能技術去進行智慧高速的打造，促進我國高速公路的安全運行。

人工智能在智慧高速中的應用

閉環數字孿生智慧交通管理系統

我國交通運輸部在2021 年8 月下旬提出了新的發展方向，需要在2035 年之前進行交通運輸基礎研究工作，并且進行相關核心技術的使用，將交通運輸工作與前沿技術進行有效結合，從而促進智慧高速的發展。通過將人工智能技術、衛星通信技術等前沿技術與高速公路的運輸功能結合，有效實現多個部門的協同監督，并且打造數據共享的智能管理體系，建立有效的保障機制，為智慧高速建設打下堅實的基礎。

1.數字孿生技術介紹

數字孿生技術主要是進行一定的數據采集工作，并且利用信息技術進行建模工作，根據不同的目的來進行整個事件的細節還原工作，具有非常高的還原精度。利用數字化技術可以有效進行模型的搭建，可以更好地進行研究對象的動態監測和實時分析。通過對相關數據信息的收集工作，同時利用仿真技術來進行虛擬空間的數字映射，這樣能夠對研究實體的整個交通情況進行反映。利用數字孿生技術可以進行數字仿真和建模，更加有助于精細化的分析和科學決策。同時也具有一定的反饋功能，有效促進智能化控制的實施。

2.系統概述

智慧交通管理系統主要是利用數字孿生技術來進行應用，從而能夠實現信息化管理工作。需要利用監控視頻、雷達技術、傳感器技術等相關數字化設備來進行數據的收集，并且通過數據傳輸來進行一定的信息處理。用仿真技術在地圖上進行展示，這樣能夠建立完善的交通網絡實時信息圖。通過此種技術可以更好地對交通態勢情況進行展示，從而實現精準的判斷。

智能運維系統

1.系統特點

此系統具有輕量化的特點，因為高速公路收費方式具有多樣性的特點，這樣也造成了整個系統的多樣化，需要進行智能運維系統的有效操作，滿足不停車收費標準的需求。該系統還具有扁平化的特點，不僅需要對系統的維護，還需要對相關工作進行考慮。該系統還具有角色化特點，因為各級人員對該系統具有不同的需求，那么就需要進行多模塊設置，從而可以滿足多方面的功能需求。

2.系統要求

為了可以滿足系統功能需求，需要進行數據平臺的建設。數據平臺可以對相關數據信息進行一定的分析工作，還可以實現數據共享，有效注重系統數據的精細化管理。還需要進行運營中心的設置，能夠對運營數據、運維數據等進行統計分析，實現對數據的應用。還需要建立設備中心，可以管理相關設備的采購、出庫等相關工作。還需要建立文件中心，對交通公司所下發的通知進行展示和存儲，這樣能夠方便文件管理。

智慧公路泛在感知體系

感知指的是能夠對高速公路的相關信息進行感知，利用智能感知技術來實現對多個對象的信息進行全方位獲取，為后續的智慧高速發展提供數據支持。其感知的對象不僅包括高速公路、汽車，還包括人、環境以及其它相關的參與者。感知技術有很多種，包括芯片傳感器技術、視頻監控技術、無人機監測技術、生物識別技術等諸多技術內容。主要是通過前端硬件設施來進行一定的數據采集，然后進行一定的數據共享工作。

智慧高速的感知體系主要包括感知對象、感知范圍、感知階段、感知方式以及基本業務單元的數據類別，共同形成了感知體系。

智慧高速多網融合傳輸體系

智慧高速多網融合傳輸體系主要是為了能夠更好地實現數據信息的傳輸和交互，由多種技術共同實現。其中的天網主要是為了能夠更好地進行治安防控和管理工作，需要在一些重要的道路進行視頻監控設備的安裝，進行圖像視頻信息的采集。同時對該固定區域內的路況進行監控。利用天網能夠更好地將采集的數據進行共享，從而可以進行相關問題的解決。交通專網是傳輸體系中的一部分，包括主干光纜光纖、電子政務網絡、5G 專網等相關網絡的鋪設，從而實現交通數據信息的傳輸。公網主要分為有線網絡和無線網絡兩類，都能夠更好地為高速公路管理工作進行服務，是車聯網、物聯網技術實現的必備條件。

機電設備智慧管養系統

1.系統架構

該系統主要包括后臺服務器、NFC 識別系統和客戶端軟件。后臺服務器主要是能夠為終端軟件提供一定的業務工作，方便進行后臺的數據處理。

與此同時，也可以進行接入系統服務的轉發，有效提升終端系統的處理速度，保證終端系統的穩定運行。實現終端系統和行方系統的對接工作，對一些存在的潛在風險進行屏蔽，這樣能夠提升網絡安全。為終端軟件進行各種數據的存儲工作，保護數據安全。為其提供監控服務，讓管理更加安全。還能夠為用戶提供一定的日志報表服務，可以更好地為用戶進行數據信息的提供，幫助用戶決策。

NFC 識別系統中的射頻設備能夠更好地通過非接觸形式進行數據信息的交互，從而達到信息收集的目的。需要在所有的機電設備站點、通信站等地方進行一定的電子標簽安裝，同時需要與相應的機電設備進行必要的關聯工作，這樣就能夠通過RFID 技術來進行物理信號的識別。

通過帶有NFC 功能的手機可以直接進行掃描，能夠對相應的信息進行觀看。客戶軟件可以在PC 端下載，也可以在手機端進行APP安裝，這樣能夠更好地通過終端軟件來進行日常的機電設備運行狀態的監測工作，保證機電設備的正常運行。

2.模塊功能

對于手機軟件來說，可以利用瀏覽器來進行一定的信息顯示。不僅能夠實現日常巡檢的功能，還可以進行一定的歷史查詢工作，也能夠實現年度巡檢的統計功能，這樣可以更好地對年度的巡檢狀況進行了解。不僅可以進行NFC 標簽的掃描工作，通過輸入標簽ID來進行檢索。

進行用戶信息的設置工作，包括密碼修改、信息修改等多種功能。系統的后臺管理工作主要是在電腦端進行，不僅可以進行相關人員的管理工作，也可以實現人物管理、表格管理、系統設置等多種功能。進行一些消息的發布，實現無紙張管理工作的開展。該系統還具有一定的拓展功能，可以在機房進行攝像機的安裝，可以進行AI 識別，同時具有紅外夜視功能，能夠在30m 的范圍內進行相關目標的鎖定。對所有進入通信機房的人員進行識別，這樣可以保證機房的管理安全，防止不相干人員的闖入。進行機房的溫度、濕度的監測工作，保證所有設備都能夠在正常的環境下工作，提高設備工作效能。一旦出現機房異常情況，立刻顯示報警信息，可以更好地進行遠程維護實施。

結語

綜上所述，在智慧高速快速發展的當下，人工智能技術的應用十分重要。當前我國智慧高速公路的建設正處于發展階段，更加需要注重對交通管理效率的提升，同時也需要不斷提升服務體驗。

通過數字化技術的應用，能夠更好地進行交通仿真技術、高精地圖技術、算法、數字孿生技術等多種智能技術進行綜合運用，有效實現毫秒級別的孿生場景再現，同時實現雷達跨桿位的連續跟蹤，有利于高速公路的車輛監管工作的實現。可以利用智能技術去進行高速公路的全面建設，促進運營維護質量的提升，打造精細化高速公路管理體系。總之，需要在智慧高速的發展中不斷進行人工智能技術的應用，為人們打造更加智能化的高速通行體驗。