智慧交通平台建设及在高速公路中的应用

发表时间:2020/6/29   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:张伟东
[导读] 摘要:在我国交通运输业的不断发展中,高速公路作为重要的基础设施,发展更为迅速。
        (身份证号:62210119841025XXXX;山东奥邦交通设施工程有限公司)
        摘要:在我国交通运输业的不断发展中,高速公路作为重要的基础设施,发展更为迅速。高速公路的快速发展也为我国交通服务业的发展提供了强大的动力,从而提高了国内经济的发展速度。在不断发展的过程中,对于国内的高速公路,建立了收费中心、监理中心等分工细致的部门,这些部门结合互联网的深度,建立了比较完整的数据库和服务器,并改进了多种应用功能。随着互联网、云计算、GIS+BIM技术的不断进步,建设智能公路运营中心也逐渐受到人们的重视。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对智慧交通平台建设及在高速公路中的应用提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:智慧交通;平台建设;高速公路;应用分析
        引言
        近年来,高速公路行业融合了多种先进的科学技术,拥有完善的数据库和服务器。然而,在云计算、GIS网络等科技不断创新的环境下,传统的公路行业也面临着新的挑战。只有正确认识公路智能运营中心的概念,科学合理地利用先进的云计算和地理信息系统技术,才能更好地实现公路产业的持续发展和进步。
        1、智慧高速交通平台相关的内容
        (1)数据采集模块。通过物联网的方式将人力数据采集替换为电子化采集,通过分布在高速公路各个地点的传感器,将接收到的数据信号传送至云管理平台,实现自动化数据收集。(2)数据处理模块。通过云计算的方式将高速公路各传感器上传的数据统一进行接收,处理、清洗、加工。依托云计算的计算速度和效率,实现数据自动化处理分析,提升了工作效率。(3)数据展示模块。将云计算的数据结果通过图表等方式展现给高速公路的管理人员,高速公路管理人员可以及时查询当前高速公路的路况信息,对突发性事件可以快速应急并响应。保护国家和人们的生命和财产安全。
        2、当前阶段高速公路中存在的问题
        2.1数据采集问题
        原有高速公路数据多为人工采集,高速公路维护人员在接收到上级下发的通知后,调用区域内摄像头对数据进行手动采集后整理分析。部分地域由于条件限制等原因并不具备安装摄像探头的条件。因此,维护支援只能通过驾驶工作车辆前往指定区域,在固定时间内对车辆数据,路况数据进行收集,完成后统计结果发送给上级人员。这两种工作方式在我国现行高速公路路网中十分普遍。
        2.2道路维护问题
        高速公路在建设完成后需要定期对路面或保护栏进行保养,传统的工作模式为高速公路巡逻人员定期驾驶工作车辆在管辖区域内行驶,记录行驶过程中所遇到的问题。整理完成后统计受损路段上报维修管理部门。这种工作模式不能及时对路况进行处理,受损路段存在较大安全隐患,无法准确统计受影响路段和所需施工机械,对高速公路的智能化管理存在一定的负面影响。
        3、智慧交通平台建设及在高速公路中的应用分析
        3.1“三网合一”智慧高速基础设施
        包括客货运输网、传感通信控制网和绿色能源网“三网合一”的智慧基础设施建设是智慧公路建设、云控平台及其上各种应用服务实现的基础和保障条件,包括支持先进技术应用的客货运输网络土建预留、全覆盖的传感通信网和绿色能源网。智慧高速公路客货运输网的建设是在传统高速公路基础设施建设的基础上为未来各种交通技术的应用做基础设施土建预留。

根据智慧高速的服务需求,智慧高速建设中涉及基础设施土建预留的内容主要有:自动驾驶专用车道建设;泛在互联的综合感知系统建设;车路协同安全预警与控制系统建设;全覆盖的无线通信网络建设;信息服务设施;高精度定位地基增强设施建设;电子不停车收费设施建设;基础设施数字化建设;服务区光伏发电建设;光伏声屏障建设;光伏一体化充电桩道路建设等。以智慧高速公路客货运输网建设为基础,构建传感通信控制网。传感通信控制网建设包括:泛在互联的综合感知系统建设、全覆盖的无线通信网络建设、高精定位系统建设和高精地图系统建设。传感通信控制网,首先利用泛在互联的综合感知系统实现智慧高速公路全线的交通运行状态、基础设施状态、环境气象状态的全面、实时、有效的感知;利用全覆盖的无线通信网络能够实现车车、车路之间的信息交互,实现泛在感知信息实时、准确、安全的传输至云控平台;基于全覆盖的通信网络建设,一方面云控平台与路侧设施以及车辆之间的信息传输,实现云控中心的集中控制,另一方面利用路侧设施的控制能力,实现边缘控制。高精定位系统和高精地图系统不仅是实现高精准信息服务、高精准管控服务的支撑条件,也是支持自动驾驶车辆运行的前提条件。在充分分析光伏产能技术、电动车有线/无线充电技术现状及发展趋势基础上,依托智慧高速公路路面空间、立体空间及沿线管理与服务设施空间资源,进行光伏能源的开发利用以及电动车充电设施的部署建设,创建智慧高速“点、线和区域”相结合的立体化的绿色能源网络,为智慧高速公路大量沿线用电设施设备提供清洁能源通道,满足电动车上路行驶充电服务的需求。
        3.2智慧运营管理平台
        智能高速公路运营中心具有收费、清算、结算功能。以下是对不同系统功能的简要分析。为了更好的业务应用,智能高速公路运营中心建立了收费车道、清算结算中心和管理中心三层架构。其主要过程是收集收费车道内的信息数据,并将其传送给清算结算中心进行统计、分析和检查,并赋予收费车道一定的权限。收费车道可通过权限查询相关数据。其中,收费车道采集的数据主要通过指定专线和结算结算中心传输,结算结算中心和管理中心通过专用网进行数据流转。这种三层的工作流框架,实现了数据的流动和共享。结算中心子系统由报表统计、数据存储、信息发布、网络管理等多个功能模块组成,收费车道子系统主要是对各种信息数据进行实时采集和管理,但由于车道的不同,数据和管理功能是不同的。例如etc车道子系统主要包括自动扣费、车道设备管理、特例处理等模块,MTC车道子系统包括车牌信息采集、收费、系统运行参数等模块。收费车道子系统还具有一个重要的监控系统,即交通流量和设备设施监控系统。其主要功能之一是对收费车道采集到的车辆人脸图像、车牌识别数据等数据进行深度挖掘。经过数据挖掘,可以得到车辆轨迹分析、回溯检测等数据分析的结果。另一个主要功能是对设备设施进行监控,主要是对收费车道内的车道设备、识别站和清交结算中的软硬件进行实时监控,及时发现突发事件,事后及时发现,并交有关部门处理,迅速恢复正常工作。
        3.3移动端的平台和建设
        手机作为移动信息处理终端,有其自身的优势。它可以围绕手机等移动设备构建智能高速智能车单元,实现车辆、行人、驾驶员、乘客和管理者之间的实时信息交互。同时,借助手机定位、通讯等辅助手段的优势,可以帮助各种道路交通信息采集系统建设公路交通流量检测、拥堵预警、路径引导系统。
        结束语
        目前,高速公路管理仍然存在许多问题,道路网络综合管理和物资分配收技术、服务水平、安全施工等原则限制,高速公路信息化和智能化还需不断地发展和推进,现代科技对传统行业带来新的改变,要深入贯彻“互联网+”的核心概念,将理论和实际相结合,不断学习和探索,解决现阶段工作中的痛点,加速推进产业化建设和智慧交通平台建设,让我国高速公路不断谋求新的机遇和发展,满足日益增长的交通需求,为国家建设做出更大贡献。
        参考文献
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        [2]陈海天.基于云计算的智慧高速公路运营中心研究与设计[J].西部交通科技,2019(10):179-182.
        [3]张艳.智能高速建设方案的探索与思考[J].中国公路,2019(15):23-25.
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