高速公路服務區智慧管控平臺的設計與實現分析

文章通過對廣西高速公路服務區的實地調研和分析，設計了一套服務區智慧管控平臺。該平臺包括基礎數據、車輛監控、經營管理、內務信息、客流分析和指揮決策等模塊。經應用可知，該平臺通過細致的數據采集和分析，為服務區提供了全面而智能的管理服務，以適應社會發展和用戶需求的變化，為服務區運營注入新的活力。

智慧高速；智慧服務區；決策系統；車輛監管

U491.8A571974

基金項目：

廣西重點研發計劃“基于人工智能的高速公路服務區安全防控成套技術研究與應用”（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與運營管理工作。

0" 引言

在全國智慧交通迅速發展的背景下，尤其是隨著5G時代的到來，新一代智能化技術如大數據、物聯網、云計算和人工智能為高速公路服務區建設提供了強大的技術支撐。截至2023年12月末，廣西高速公路通車里程已突破9 000 km。高速公路是國民經濟發展中不可或缺的重要基礎設施。近年來，響應國務院印發的《數字中國建設整體布局規劃》的指引，廣西高速公路建設在數字化、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里程的擴大，駕乘人員對服務區的服務需求迅速增長。為了滿足這一變化中的需求，本文結合廣西高速公路服務區的實際運營需求，在云計算和物聯網的核心基礎上，結合深度學習、AI事件檢測等先進技術，在榜圩、永州等服務區展開了相應的建設工作。

本文將對服務區智慧管控平臺的設計和實現進行介紹，同時對其應用成效和可能存在的問題進行探討。該智能化平臺不僅為廣西高速公路服務區的發展提供支持，也為其他地區類似基礎設施建設提供借鑒和經驗。

1" 應用環境與主要問題分析

在智慧高速平臺下，高速公路服務區作為重要的組成部分，在提升服務區管理水平、降低運營成本、為民眾提供實時信息以及為管理層決策提供數據支持方面具有舉足輕重的作用［1］。截至2021年9月末，廣西全區高速公路已設置了297個服務區，路網智能化初見規模，但服務區信息化建設還在初步階段，顯露出一系列問題。

（1）存在“信息孤島”：當前廣西高速公路服務區信息化建設還在初級階段，經營管理缺乏大數據和人工智能分析支持［2］。盡管一些服務區已部署機電和監控設備，但缺少整體規劃和設備聯動，導致服務區之間、服務區與路網設備、收費站卡口、ETC設備之間尚未實現有效的信息聯網和交互，這凸顯了服務區信息化初級階段的不足［3］。

（2）內部管理問題：服務區管理體系存在職權不明、多頭管理的困境，各個服務區內甚至存在危化品車輛監管與司機之家監管登記不到位的問題。

（3）經營狀況不佳：經營狀況方面同樣面臨不容忽視的挑戰。除了個別服務區具備較大客流量或獨特的經營特色外，絕大多數服務區的經營狀況普遍不容樂觀。這種差異性使得服務區整體運營面臨不穩定的局面，需要有針對性的改進和管理策略。

（4）存在資源浪費：無法實現一鍵式管理用水用電開關，服務區內用水用電問題嚴重浪費，尤其是空調、風扇、LED大屏等高耗電設備無法實現智能管理，需要值班人員頻繁巡查。

（5）重點車輛監管不到位：從“11·7”雅安油罐車爆燃事故吸取教訓，雖然加強了對危化品車輛在服務區過夜和不使用專用車位問題的監管，但重點車輛無法提前獲取專用停車位的使用情況，導致其在服務區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區信息化建設的緊迫性，必須采取綜合而有針對性的措施，以促進服務區管理水平的全面提升和更加智能化的運營［4］。

2" 系統設計方案

服務區智慧管控平臺主要由基礎數據模塊、車輛監控模塊、經營管理模塊、內務信息模塊、客流分析模塊、指揮決策模塊組成。見下頁圖1。

（1）基礎數據模塊：主要包括用戶信息管理、權限管理、服務區位置管理、停車場、商家、加油站、充電樁、機電和監控等設備數據錄入及管理，這些數據是系統實現的底層基礎。

（2）車輛監控模塊：通過服務區卡口監控得到車輛信息，部分卡口可以識別危化品車輛，對車輛進出服務區的詳細記錄以及車流量進行統計并做成圖表，同時可以為稽核追逃提供證據。

（3）經營管理模塊：致力于對服務區的經營運營進行全面的管理和分析。包括財務管理、商家合作管理、營銷推廣、服務質量監控等。

（4）內務信息模塊：該模塊關注服務區內部管理和司機服務，主要管理服務區內部員工信息，包括崗位、工資、考勤等，監控服務區的安全狀況，確保服務區的安全運營。

（5）客流分析模塊：通過對進出服務區的車輛和人流數據進行統計和分析，分析客戶在服務區的停留時間、消費習慣等，為商家提供精準的營銷建議，并結合服務區免費WiFi對用戶做精準推送。

（6）指揮決策模塊：整合各模塊的數據，進行綜合分析和可視化呈現，以便管理層能夠清晰了解服務區運營狀況，識別潛在問題并做出相應決策。

3" 系統設計與實現

3.1" 系統設計

3.1.1" 基礎數據模塊

系統良好的分析能力離不開底層設備和數據的支持，通過分析現有條件及應用場景，基礎數據模塊需要采集的數據如表1所示。

3.1.2" 車輛監控模塊

視頻監控結合智能停車誘導服務，對服務區車輛進行管理。這包括獲取服務區內車輛數量信息、計算停車位數量、發布服務區車輛信息，以避免車輛排隊和擁堵的發生。同時，視頻監測重點關注危化品重點車輛的實時狀態，并提供服務區內停留時長超時預警視頻監控和智能停車服務［5］。

系統通過視頻監測，關注車輛的實時狀態，特別是確保危化品重點車輛能夠平安離開服務區。此外，系統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，有效地防范逃費等不法行為，為稽核工作提供更多的數據支持。

3.1.3" 經營管理模塊

經營管理模塊涵蓋了業績統計和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入平臺的方式詳細記錄各類數據，以準確掌握服務區各項經營情況。另一方面，Wi-Fi管理子功能建立在服務區提供Wi-Fi服務的基礎上，實現了流量控制和用戶信息收集分析等多項功能操作。在配置方面，系統涵蓋了各服務區的編碼、名稱以及相應的IP地址。還可以統計服務區內無線網絡的使用頻次，并以圖表形式展示，為管理層提供清晰的數據分析支持［6］。未來，系統將借助服務區的經營資源，建立具有獨立知識產權的服務區經營系統，并計劃推廣至更多服務區經營商，實現系統的全面應用。

3.1.4" 內務信息模塊

該模塊專注于服務區內務管理和司機服務，主要涵蓋員工信息管理、安全監控和司機之家三個子模塊。其目標是全面提升服務區內部管理效率，確保員工的安全，同時為過往司機提供更為便捷的服務體驗。在員工信息管理方面，該模塊負責記錄服務區內員工的詳細信息，包括個人檔案等基本信息，以及考勤和培訓等無紙化辦公信息。通過信息化管理，提高信息記錄效率，實現對員工信息的全面、準確管理。同時，提供對司機之家的管理，為服務過往司機提供便利設施和舒適服務；管理司機休息區，確保設施完備；提供實時路況、天氣信息以及服務區介紹，提高司機在服務區的體驗。

3.1.5" 客流分析模塊

該模塊通過對服務區進出車輛和人流數據的統計和分析，掌握客戶在服務區的停留時間、消費習慣等信息。通過以下設計實現：通過卡口抓拍相機和客流統計相機，記錄服務區各通道口的實時車輛和人流數據，包括車流量和客流分布情況；利用卡口抓拍設備獲取全國城市來源分布情況，形成客源地分布圖；利用人群密度相機生成服務區各場所的熱力分布圖，反映不同區域的消費力層級，為商家提供區域關注度信息；利用抓拍相機和服務器進行路徑分析，幫助服務區尋找走失老人、兒童等，提高服務質量；利用卡口抓拍相機記錄服務區各車道口的實時車流數據，按日、月、年統計車流趨勢數據，為商家提供客流分析報告。

3.1.6" 指揮決策模塊

該模塊是服務區智慧管控平臺的關鍵組成部分，通過匯聚各子系統數據進行建模分析，充分利用現有高速公路服務區的數據資源，結合云計算和大數據分析技術，匯總服務區的監控數據、基礎設施數據等。其設計旨在為管理層提供全面而清晰的服務區運營狀況，并支持快速而明智的決策。

3.2" 系統實現

服務區智慧管控平臺采用了分布式微服務架構，經過6個月的開發測試后，已在榜圩、永州等服務區上線使用，實現了對危化品車輛在服務區過夜或未使用專用車位情況的及時發現和處理［7］。服務區的安全性得到了有效的保障，年度服務區告警事故40 210起，危化品車輛勸離處置效率提高明顯。用戶體驗得到了明顯的改善，過往車輛和服務區內部的員工都能夠感受到更加便捷、舒適的服務。同時，系統還有效地管理著服務區的停車資源，避免了資源的浪費和濫用，優化了停車資源的利用效率，提升了服務區的整體管理水平。

圖2展示了服務區智慧管控平臺上服務區監控、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" 結語

在設計和實現服務區智慧管控平臺的過程中，本研究充分考慮了服務區運營的各個方面，致力于提升服務區的管理效率、安全性和用戶體驗。通過對基礎數據、車輛監控、經營管理、內務信息、客流分析等模塊的細致設計，成功構建了一個智能、高效、安全的服務區管理平臺。該平臺不僅具備了對車輛和人流數據的實時監控和分析能力，還為服務區內部員工和過往司機提供了便捷、安全的服務。

在實際應用中，該平臺取得了顯著的效果，使服務區的管理效率得到了大幅提升，各項業務能夠更加順暢地進行。未來將繼續優化系統，引入先進的技術和理念，以適應社會的發展和用戶需求的變化，繼續為服務區提供智能、高效、安全的管理服務，為過往車輛和服務區內部的員工帶來更好的體驗。

［1］張文潔，蔣陳虎.重慶高速智慧服務區管理系統設計與應用［J］.中國交通信息化，2022（11）：34-37.

［2］劉" 嘉.區域性高速公路服務區運營管理理論與技術研究［D］.西安：長安大學，2014.

［3］康" 上.高速公路智慧服務區綜合管理平臺的研究與應用［J］.科技與創新，2023（16）：166-169.

［4］方家璇，張" 凱，孟" 煒，等.智慧服務區信息化軟硬件系統設計及應用［J］.機械研究與應用，2023，36（1）：180-183.

［5］張紀升，李" 斌，王笑京，等.智慧高速公路架構與發展路徑設計［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架構設計［J］.中國公路學報，2022，35（4）：203-214.

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

20240320