杨金铨 孙文杰 尹存源
云南省交通工程试验检测企业重点实验室 云南昆明650011
摘要：基于情境感知的智慧服务区综合感知系统采用的统一聚合服务功能，通过物联网、大计算、云平台及5G+AR技术，实现服务区服务情景感知及管理数据、图像可视化，并通过数据孪生聚合平台实现服务和管理的双上云。
关键词：情境感知；数据可视化；高速公路；智慧服务区；
中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A
0引言
为加快推进云南省数字交通建设，丰富服务区经营业态，提升服务品质，云南交投集团2020年度开展昆大丽和昆磨高速公路服务区全面改造提升项目智慧化工程。本项目的实施，是基于情境感知的数据可视化高速公路智慧服务区工程实践。项目对标“数字云南、智慧交通”要求，通过丰富智慧服务区应用场景，推进服务区网络化、智能化改造，推进“一部手机”、“无人服务”等新业态在服务区落地，建设服务区智慧停车、流量检测、信息推送智慧化管理系统，推进服务区对接“一部手机游云南”平台，实现数据可视化及服务智慧化、个性化。
1 系统总体架构
本文基于情境感知的数据可视化高速公路智慧服务区工程实践总体系统架构如图1所示。
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项目采用“统一设计、分期实施”的原则，一期实现 WiFi覆盖、卡口、视频监控、F 型情报板信息发布、智慧停车电子诱导、综合管理平台、服务区小程序等基本功能，远期实现其他功能。围绕服务区主营业务，构建运营管理、经营管理、监督检查、电子支付和公众服务五大核心应用。建设服务区高清卡口系统，在14个中心服务区进出口前加减速车道上设置高清卡口设备，实现车牌识别、车辆抓拍、车流量检测、视频监控等功能；建设加水站高清视频监控系统，实现场区内部实时监控[1]。
为提升驾乘人员服务体验，在14个中心服务区入口前设置F型情报板，用于显示服务区剩余车位数量、服务区可提供的服务信息、前方服务区状态提示信息等；停车场前布设智慧停车电子诱导设施，通过电子指示牌动态分流不同车型，并实时显示车型数量，引导用户秩序停车；利旧现有服务区内信息显示屏并进行相关调试，实现服务区服务产品、优惠服务等信息发布。
系统物联网、5G+AR技术为基础，以服务区大数据综合分析平台（服务区超级大脑智慧中台）为核心，打通服务区的线上和线下智慧应用服务功能，并通过“游云南”、“高速通”等App服务区小程序及微信公众号，及时向出行公众展示基于情景感知的服务区车流、人流、车位、加油站、充电桩及智慧厕所等可视化数据。
2基于情境感知的服务区感知系统
项目通过物联网及互联网技术，实现对不同出行公众需求的全场景、全流程的服务区智慧感知。驾乘人员可提前从信息屏了解服务区配置及现有服务状况，及下一个服务区情况，根据现状及需求实现行车规划，高效实现停车、加油、充电等驾驶服务及洗浴、如厕、住宿等出行服务。出行公众可通过手机程序及提醒信息，及时查询服务区餐饮、购物、周边景区等出行信息。上述应用服务均可通过手机微信实现自助服务。
此外，智慧厕所基于Zigbee、Lorawan短距无线通讯，结合5G、WiFi及高速公路通信网，实现厕所场景下实时感知，智能聚合网管及相关终端传感/控制设备，通过配置物联网、大数据和云平台技术，实现厕所使用情况、空气质量、人流趋势等的实时展示及采集及趋势统计，实现对公共厕所的精细化管理。系统网络架构如图2所示。
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3服务区视频上云
在昆大丽高速路段监控分中心设置服务区视频监控管理系统，用于对服务区、停车区、加水站监控摄像机的控制、视频图像的查询、显示、存储、管理等。通过视频转/分发服务器实现上云。为支持场区监控视频联网，在两侧综合楼机房内分别设置1台汇聚交换机，用于完成本侧场区监控摄像机视频数据汇聚，两台交换机并通过光缆连接[5]。集团经营公司管理中心通过与交投大数据服务中心建立通信链路，实现对昆大丽、昆磨高速沿线服务区、停车区、加水站64个站点监控视频的控制和管理功能，系统实现监控视频日在线率90%、卡口摄像机日在线率95%的指标要求。
4服务区综合服务聚合平台
完成智慧服务区相关业态、服务功能的统一聚合，以出行前、出行中、出行后场景，灵活配置智能服务。实现与服务区线下硬件设备关联，方便公众在线查看高速路况、服务区信息、服务区状态[2]。在线服务查询、预定、评价等功能。统一提供基础数据存储及编辑服务，包括服务区名称，简介，坐标，包含路段，所含业态，最大承载量等数据，为上层路径规划做基础。提供服务区的直播流，直播标签等数据具备存储及编辑管理能力，并可关联至对应服务区。
5服务区综合数据可视化平台
数据可视化高速公路智慧服务区还需要具备扩展至与其他业务系统和可视化功能相结合的能力，提供的展示二维、三维数据类型至少包括列表、曲线图、饼图、柱状图、棒图、扇形、动画、动态特效、等高线、三维图、视频等形式展示[3]。支持各类型的数据能够贯通3D场景、逻辑场景、数据可视化场景。如在3D场景上需要表达出安防、人员/车辆的轨迹图、热力图，管网图等；在3D场景上能够表达出建筑、设备、道路交通等对象的配置数据、性能数据和告警数据；在逻辑场景上能够表达逻辑对象的连接关系和各个逻辑组件的状态数据；在数据可视化场景表达智慧运营等大数据。高清视频监控本项目采用数字化、网络化视频监控技术等构建服务区监控系统[4]。结合系统视频编码标准及平台，互联技术应符合GB/T 28181、GB/T 28059的规定，能够与云南交投集团已有的智慧高速视频监控平台实现互联互通，并可通过智慧高速视频监控平台及其分中心服务区视频监控管理系统调用各服务区监控视频。
6结束语
本项目通过对昆大丽和昆磨高速公路服务区进行全面的数字化、智慧化升级改造，响应国家交通强国、新基建、数字云南建设要求，实现集团公司的“三美三好三化”对服务区的要求，实现交通与旅游的深度融合。本项目实施后，昆大丽、昆磨两条高速公路的沿线服务区站点智慧化服务水平得到了大幅提升，目前主要存在的问题是个别服务区视频传输网络及供电不稳定，用户粘性不足，少数数据时效性有待提升等问题，后期需要对点改善网络及供电状况，完善配套管理制度，并加大对“游云南”、“高速通”等手机程序的宣传推广，实现项目智慧化服务效能的可持续发展。
参考文献
[1] 班利. 辽宁省高速公路智慧服务区建设创新性思考[J]. 北方交通, 2020, 326(06):95-98.
[2] 吴凡, 刘树春. 基于情境感知的智慧图书馆近场服务模式研究[J]. 图书馆学刊, 2019, 41 (12):98-102.
[3] 翟秀凤, 刘宝瑞. 融入情景感知的图书馆智慧空间实践调查分析研究[J]. 图书馆研究, 2020, 050(002):111-117.
[4] 杨林, 牟春海, 王少飞,等. 高速公路智慧服务区基础理论探析[J]. 中国交通信息化, 2019, 001(011):123-126.
[5] 杨军志, 葛长俊, 张剑,等. 基于人工智能的服务区智慧照明管理系统[J]. 建筑电气, 2019, 038(002):55-59.