李英娟
黑龙江省北龙交通工程有限公司 黑龙江省 150001
摘要：大数据与高速公路管理的深度融合是我国大力发展“智慧交通”下的必由之路。当前基于大数据的高速公路交通运营管理系统已经进入试点应用的阶段，从实际应用效果来看，在公路运营管理和公众出行服务之间达到统筹兼顾。
关键词：大数据；智慧高速公路；交通运营管理；应用
引言
大数据技术的应用，带动了高速公路运营管理的变化，将大数据应用到智慧高速公路中，能够促进高速公路运营管理水平的提高，对服务内容进行丰富，为公众的出行提供便利，有效减少堵车和交通事故等问题。在新的发展环境下，应该更加积极地做好智慧高速公路系统的建设和研究，确保其能够很好地符合我国的基本国情，推动高速公路事业的健康发展。
1智慧高速公路与交通大数据
智慧高速公路是智慧交通的一个重要组成部分，也是智慧交通在高速公路领域的一种延伸，主要是借助先进的信息及通信技术，实现交通工具、交通参与者和交通设施之间的信息交互，做好对于实时交通需求的调整，并促进交通服务能力的提高，推动高速公路运营的安全性、便捷性和绿色性。智慧高速公路应该包含3层含义：一是运行状态智能感知；二是运营管理动态灵活；三是信息服务高效可靠。交通大数据是通过无线传感器设备和高速通信网络的相互配合，将公路信息传递到相应的控制端进行控制，同时也能够将控制端反馈的信息发送给控制设备，相应数据会被集中到数据挖掘中心进行对比分析，从中获取有价值的信息。在新的发展环境下，交通运输部门已经开始在交通管理中应用数据挖掘技术，并且取得了比较理想的效果。
2大数据技术在智慧交通运营管理中的必要性
近年来，我国高速公路的通车里程连年增加，在助力区域经济协同发展方面扮演重要角色。但是随着车流量的不断增加，高速公路交通运营管理的压力也在同步增加，交通拥堵、车辆逃费、交通事故等情形的发生率也呈上升趋势，一方面影响了高速公路的通行率，削弱了其价值；另一方面则增加了维护成本，给公路管理部门带来较大的经济负担。基于此，主动顺应“智慧交通”的发展趋势，将互联网、大数据等技术应用到高速公路管理中，构建智慧交通运营管理系统。通过实时采集路况信息，对获取的数据进行汇总和深入分析，实现监控、预警、指挥、协调的有机统一。在减轻工作人员压力、降低人工成本的基础上，还能实现全天候监管、智能化分析、自动化收费、人性化服务，为过往车辆提供便捷服务。随着高速公路全国联网的实现，为高速公路海量数据的实时共享创设了必要条件，构建智慧高速公路交通运营管理系统既有可行性，也有必要性。
3大数据技术在智慧交通运营管理中的应用研究
3.1实时交通状况分析
利用分布在高速公路各处的监控装置获取道路信息，然后通过大数据分析实时掌控交通状况，是智慧高速公路交通运营管理系统的基本功能。另外，在实施交通状况分析的基础上，还能为运营、收费等其他业务的开展提供支持。为了尽可能全面、详细地掌握高速公路各路段的实时数据，一方面要增加采集点的布置密度、扩大其覆盖范围，另一方面还要保证数据信息的实时、同步传递。有线通信方面，应使用光纤进行数据传输；无线通信方面，尽快推广5G网络。系统分析方面，除了大数据、云计算技术外，还包括基于人工智能的深度分析、专家决策技术，实现对交通状况的准确分析。
3.2车辆逃费稽查
车辆逃费不仅会直接损害公路管理部门的运营收益，而且还会带来诸多的安全隐患。现阶段，高速公路收费站常用的车辆逃费稽查手段，都是以进出口安装抓拍设备、做好车辆信息记录与识别等方式，但是仍然存在诸多应用缺陷。基于大数据的智慧高速公路交通运营管理系统，对车辆逃费稽查方面进行了优化。
其功能的实现主要包括以下方法：
（1）分析套牌车辆。收费站、服务区的监控设备，在采集车辆信息后，会将车辆的型号、颜色、车牌号、出入站时间等上传到系统数据库中。系统利用大数据分析、云计算等技术，如果发现使用同一车牌的汽车型号不同，同一时间出现在不同的位置，则判断存在套牌的可能。然后提取相关车辆的信息，做进一步的跟踪观察，并识别套牌与被套牌车辆，发出警报，提醒就近的交警、路政等部门拦截套牌车辆。
（2）分析频繁过车情况。在收集车辆基本信息后，如果发现同一车牌的车辆，在短时间内多次通过同一收费站，可以根据其过车频率判断是否存在车调换的情况。将车辆信息发送给该收费站，由相关人员对车辆及其驾驶人员进行更深入的调查，打击逃费行为。
（3）货车分析。由于大型货车的收费标准更高，加上多以长途运输为主，在各类车辆的逃费行为中占比较高。因此，应当针对大型货车进行重点监管。如果系统发现有连续空车长途行驶，或连续重车短途行驶，应当将这些货车的车牌号、型号等记录下来，并根据其行驶路线及时将报警信息发送给就近的服务站，由路政人员对该货车进行进一步检查，以判断是否存在逃费行为。
3.3公共出行服务
设计和研发智慧高速公路交通运营管理系统的初衷是：①创新管理模式，维护公路管理部门的效益；②优化出行服务，提升驾乘人员的行车体验。因此，提供更多数量、更高质量的出行服务，是大数据技术在公路管理中应用功能的一种直接体现。从实践应用情况来看，公共出行服务内容主要包括：
（1）提供实时路况信息。系统利用获取到的路况信息，开展分析之后，对路面拥堵情况进行较为准确的判断，然后以短信或广播等途径提示靠近拥堵路段的车辆人员，以便于提前调整路线，在帮助驾乘人员节省时间的同时，也防止进一步加重拥堵问题，积极帮助高速公路更快地恢复正常通行。
（2）提示收费站信息或速度信息。根据驾乘人员的需要，该系统可提供多种便捷信息。例如在靠近收费站时，会自动提示当前收费站的空余车位，以及下一收费站的距离等，另外，根据车辆行驶路线，如果发现车辆从一条高速驶入另一条高速，且限速不一致时，自动提示当前路段的限速标准，防止出现超速行为。
3.4交通运行评估
基于高速公路各处的监控设备、抓拍设备获取路况实时信息，通过数据分析掌握路网流量、饱和情况，判断特殊时段的交通量变化趋势，以及开展交通违法研判等。在大数据技术的支持下，交通运行评估的主要内容包括：①流量及行驶量。实时监测监控范围内高速公路重点路段、支路的车流量情况，并评估和预测未来一段时间内车流量变化情况，从而为缓解交通拥堵提供帮助；②交通组成。同一路段中不同类型车辆的占比，即为交通组成。交通组成越复杂，通行能力受到的影响越明显，尤其是大吨位重载货车占比较高的情况下，高速公路通行能力明显降低；③客货运输辅助。监测客车、货车的行驶路线和客货流密度。在客车与货车比较集中、客货流密度较大的路段，有较大概率发生拥堵，可提前做好疏导，提高高速公路特殊路段的通行率。
结束语
信息时代，将大数据技术与高速公路管理工作深度融合，是我国公路事业发展的必然趋势。基于大数据、物联网、人工智能等技术，构建智慧高速公路交通运营管理系统，既能进一步减轻公路管理人员的压力，同时也能为驾乘人员提供更好的出行服务。目前，大数据技术已经在建筑、教育、交通等行业得到推广应用，而全国各地的高速公路管理部门也在开发和试用智慧交通系统方面进行大量尝试。
参考文献
[1]曹一飞.浅谈智慧交通系统在高速公路上的应用及分析[J].公路交通科技(应用技术版),2020,16(11):314-315+353.
[2]曹一飞.浅析在大数据背景下智慧交通在高速公路的研究[J].公路交通科技(应用技术版),2020,16(11):316-317+375.
[3]金明,林杰,万里.高速公路基础设施数据分析及可视化平台实现[J].中国交通信息化,2020(S1):35-38.