李苗華， 譚平玉， 戴劍軍， 彭 巍， 周 進(jìn)

(湖南省交通科學(xué)研究院有限公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410015)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路及公路隧道的建設(shè)項(xiàng)目與日俱增，隧道安全運(yùn)營(yíng)問(wèn)題日益凸顯。為了創(chuàng)造一個(gè)安全、方便、快捷、舒適、經(jīng)濟(jì)、高效的交通環(huán)境，如何解決隧道安全問(wèn)題成為高速公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理單位關(guān)注的焦點(diǎn)[1]。2019年，交通運(yùn)輸部辦公廳印發(fā)了《促進(jìn)公路隧道提質(zhì)升級(jí)行動(dòng)方案》和《公路隧道提質(zhì)升級(jí)行動(dòng)技術(shù)指南》，在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展隧道提質(zhì)改造工程，其主要工作內(nèi)容是將提升隧道服務(wù)水平與公路交通數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化相結(jié)合，提高隧道的運(yùn)營(yíng)管理效率。

隧道由于空間封閉、構(gòu)成復(fù)雜、安全隱患較大，成為公路安全管控的難點(diǎn)，目前大部分隧道建設(shè)時(shí)都設(shè)計(jì)了電力控制、視頻監(jiān)控、緊急電話、信息發(fā)布等多個(gè)孤立的管理系統(tǒng)，軟件操作繁瑣且難以便捷地進(jìn)行可視化管理，缺乏統(tǒng)一的隧道管控平臺(tái)。隧道信息化建設(shè)存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、系統(tǒng)模數(shù)混合、分系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)，軟件平臺(tái)不統(tǒng)一，形成多個(gè)信息孤島、系統(tǒng)資源整合程度低等諸多問(wèn)題，隧道管理粗放、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大、系統(tǒng)運(yùn)維效率低、效果不夠理想[3]。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，一體化監(jiān)控模式將成為提升隧道管控的重要手段，為了更好地滿足行車(chē)安全、提高行車(chē)效率、構(gòu)建和諧行車(chē)環(huán)境的運(yùn)營(yíng)管理以及滿足服務(wù)需要[2]，建設(shè)數(shù)字化、綜合化、智能化的公路隧道信息系統(tǒng)勢(shì)在必行。

1 隧道信息化建設(shè)及管理現(xiàn)狀

1.1 各管理系統(tǒng)孤立建設(shè)，缺乏隧道綜合管控平臺(tái)

目前大多隧道管理所獨(dú)立設(shè)置照明、視頻監(jiān)控、信息發(fā)布、緊急電話等子系統(tǒng)，系統(tǒng)分散建設(shè)，系統(tǒng)間未進(jìn)行聯(lián)動(dòng)與集成控制。集成程度低、管控功能弱、數(shù)據(jù)共享程度不夠，缺乏統(tǒng)一的管控平臺(tái)將隧道業(yè)務(wù)集成到一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)施可視化管控，導(dǎo)致管理效率較低。

1.2 異常監(jiān)測(cè)依賴(lài)人工，指揮調(diào)度智能化程度低

目前隧道異常事件發(fā)現(xiàn)主要依靠視頻監(jiān)控與人工巡查，事件發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，事件處置依賴(lài)人工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)處置、中心調(diào)度、決策指揮等工作任務(wù)相對(duì)獨(dú)立，缺乏統(tǒng)一的縱向、橫向間的指揮調(diào)度體系[4]，專(zhuān)業(yè)性要求高且處置效率低。應(yīng)急處置協(xié)作溝通主要通過(guò)電話或微信溝通，溝通效率低，處置過(guò)程無(wú)法追溯。

1.3 隧道管理粗放，系統(tǒng)運(yùn)維效率低

隧道管理缺乏多維度的隧道設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)、能耗情況等分析報(bào)表，且設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)大都依賴(lài)人工巡檢，管理人員無(wú)法實(shí)時(shí)掌握隧道整體運(yùn)行情況和機(jī)電設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)，故障發(fā)現(xiàn)與處理不及時(shí)。隧道機(jī)電運(yùn)維決策主要靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，機(jī)電設(shè)施檢測(cè)維護(hù)隨機(jī)性大，不夠規(guī)范，處置業(yè)務(wù)受空間和距離限制，溝通不便，機(jī)電維護(hù)效率低。

1.4 部分機(jī)電設(shè)施老舊，脫離現(xiàn)有管理需要

大部分隧道設(shè)備已在網(wǎng)運(yùn)行多年，PLC設(shè)備存在老化、故障頻發(fā)等問(wèn)題，由于線路問(wèn)題導(dǎo)致很多機(jī)電設(shè)施不受控或控制效果不理想?，F(xiàn)有設(shè)備及平臺(tái)不足以支撐隧道信息化發(fā)展需求，在管控效率、管理運(yùn)維、人力物力資源利用等方面存在諸多限制。

2 一體化管控平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1 需求分析

由于環(huán)境封閉，加上線形、照明等因素的影響，隧道安全風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于其他路段，且隧道內(nèi)一旦發(fā)生事故，加之救援困難、信息傳遞不暢等，極易引發(fā)二次事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和負(fù)面社會(huì)影響[5]?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，隧道管控主要存在以下需求。

2.1.1一體化集成監(jiān)控需求

將各分散的子系統(tǒng)進(jìn)行集成統(tǒng)一接入管控，對(duì)隧道內(nèi)的通風(fēng)、照明、視頻監(jiān)控、車(chē)流及交通控制等狀態(tài)實(shí)施全方位監(jiān)測(cè)與機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程快捷控制，是當(dāng)前隧道管理單位最基本也最重要的需求。

2.1.2異常事件自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警需求

依靠人工巡檢或人工上報(bào)發(fā)現(xiàn)事件，耗時(shí)耗力且難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，影響事件處置效率，更易誘發(fā)二次事件。將人工智能、AI技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等新興技術(shù)應(yīng)用于隧道管控中，提升隧道異常情況主動(dòng)發(fā)現(xiàn)與監(jiān)管能力是提升隧道運(yùn)營(yíng)安全水平的重要內(nèi)容。

2.1.3聯(lián)動(dòng)高效應(yīng)急處置需求

根據(jù)不同的事件類(lèi)型及嚴(yán)重程度實(shí)現(xiàn)事件分級(jí)響應(yīng)，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的預(yù)案并進(jìn)行協(xié)同處置與指揮，實(shí)現(xiàn)各模塊信息無(wú)縫流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)快速聯(lián)動(dòng)，提高事件處置效率，是隧道管控的核心需求。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本文構(gòu)建智慧隧道一體化管控平臺(tái)，將隧道交通設(shè)施、監(jiān)控設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施等進(jìn)行統(tǒng)一對(duì)接和接入，以隧道綜合管控為核心，提供“監(jiān)測(cè)、管控、處置、調(diào)度”的一體化管理模式，形成圍繞“感知、預(yù)警、決策、控制、分析”的業(yè)務(wù)閉環(huán)，提高集成控制、異常識(shí)別、應(yīng)急處置的綜合能力，實(shí)現(xiàn)隧道運(yùn)營(yíng)管理“可視、可測(cè)、可控、可服務(wù)”。智慧隧道一體化管控平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 智慧隧道一體化管控平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)圖

設(shè)備層指前端機(jī)電設(shè)備，包括視頻監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、事件檢測(cè)、緊急電話、信息發(fā)布、CO/VI檢測(cè)、車(chē)道指示器等設(shè)備構(gòu)成。

網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)傳輸通道，通過(guò)光纖網(wǎng)、視頻專(zhuān)網(wǎng)等完成數(shù)據(jù)傳輸，需設(shè)計(jì)安全認(rèn)證系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)信息傳輸?shù)谋Ｗo(hù)，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

數(shù)據(jù)層完成數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)共享交換，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)支撐。

支撐層提供GIS引擎、工作流引擎、日志服務(wù)、統(tǒng)一用戶管理等功能，為上層服務(wù)提供應(yīng)用支撐。

應(yīng)用層提供集成應(yīng)用及展示平臺(tái)，為運(yùn)行監(jiān)控、應(yīng)急指揮、決策支持等隧道管理核心業(yè)務(wù)提供應(yīng)用平臺(tái)。運(yùn)行監(jiān)控提供隧道實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài)的一平臺(tái)可視化監(jiān)控。應(yīng)急指揮提供隧道設(shè)施的綜合管控，實(shí)現(xiàn)設(shè)施聯(lián)動(dòng)控制及應(yīng)急事件下隧道控制設(shè)施的便捷操作。決策支持通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行信息、歷史事件信息、歷史故障信息等的統(tǒng)計(jì)研判分析，為用戶管理決策提供數(shù)據(jù)支撐與依據(jù)。

針對(duì)業(yè)務(wù)需求和隧道機(jī)電設(shè)備數(shù)量和接口協(xié)議眾多等特點(diǎn)，采用統(tǒng)一協(xié)議的數(shù)據(jù)采集交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各級(jí)監(jiān)控信息交換和數(shù)據(jù)共享同步，通過(guò)數(shù)據(jù)融合處理中心，將原本分散的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)互通。數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)圖

2.3 平臺(tái)功能

2.3.1運(yùn)行監(jiān)控

2.3.1.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控

綜合GIS地圖、隧道視頻、實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)等，展示隧道各類(lèi)信息的在線運(yùn)行情況和機(jī)電設(shè)備精確定位。實(shí)時(shí)告警隧道停電、擁堵、火災(zāi)、惡劣天氣和施工等事件情況，通過(guò)不同的圖標(biāo)直觀展示各類(lèi)事件信息。

對(duì)隧道機(jī)電設(shè)備建立三維交互模型，將原來(lái)孤立的設(shè)備模塊進(jìn)行高度整合，在傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備分類(lèi)的基礎(chǔ)上充分考慮用戶體驗(yàn)和用戶習(xí)慣，提供3D、2D模式下機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控以及遠(yuǎn)程便捷控制。

2.3.1.2 故障報(bào)警

對(duì)隧道設(shè)備離線、異常狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，顯示故障設(shè)備名稱(chēng)、隧道樁號(hào)、報(bào)警類(lèi)型、報(bào)警時(shí)間、報(bào)警狀態(tài)等詳細(xì)報(bào)警信息，支持對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行添加和對(duì)報(bào)警信息誤報(bào)確認(rèn)，以列表的形式展現(xiàn)當(dāng)前未處理和已處理的設(shè)備故障報(bào)警信息。

2.3.1.3 事件報(bào)警

將人工智能、AI技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等新興技術(shù)應(yīng)用于隧道監(jiān)管控中，針對(duì)性補(bǔ)充智能化監(jiān)測(cè)手段，提升隧道異常情況主動(dòng)發(fā)現(xiàn)與監(jiān)管能力。

平臺(tái)匯集隧道各類(lèi)事件信息，實(shí)時(shí)推送到用戶界面，并在二/三維場(chǎng)景中展示事件位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通事件、惡劣氣象、火災(zāi)事件和緊急事件的自動(dòng)報(bào)警，為事件及時(shí)處置提供基礎(chǔ)。

2.3.1.4 視頻監(jiān)控

對(duì)隧道內(nèi)所有攝像機(jī)畫(huà)面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度管理，以視頻控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行整合，根據(jù)事件發(fā)生位置，自動(dòng)調(diào)取監(jiān)控圖像，以便快速掌控現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況，實(shí)現(xiàn)全方位、全時(shí)段的隧道可視化監(jiān)管。

2.3.2應(yīng)急指揮

2.3.2.1 應(yīng)急處置

提前配置不同事件場(chǎng)景下的處置預(yù)案，可通過(guò)人工、視頻監(jiān)控、設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)等方式觸發(fā)異常事件報(bào)警。平臺(tái)提供可選擇的預(yù)案處置策略，展示當(dāng)前事故基礎(chǔ)信息，自動(dòng)調(diào)出事故區(qū)段視頻，同時(shí)提供配置預(yù)案的機(jī)電設(shè)備快捷操作，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)案處置進(jìn)度。

2.3.2.2 指揮調(diào)度

基于互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)隧道事故處置過(guò)程中的協(xié)調(diào)調(diào)度、消息推送等手段提供業(yè)務(wù)協(xié)作和信息共享能力。監(jiān)控員、主管領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)作單位等多用戶可以通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)處置過(guò)程信息共享與協(xié)作，大幅提高異常事件科學(xué)處置水平及效率。

2.3.2.3 事件仿真

提供各類(lèi)隧道事件預(yù)案3D仿真，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)處置預(yù)案動(dòng)態(tài)仿真的快速創(chuàng)建和部署，實(shí)時(shí)模擬隧道現(xiàn)場(chǎng)情況和應(yīng)急處置過(guò)程，為應(yīng)急管控提供實(shí)時(shí)推演和效果評(píng)估。

2.3.2.4 交通誘導(dǎo)

平臺(tái)通過(guò)隧道廣播、可變信息板、可變限速標(biāo)志、車(chē)道指示器、消防卷簾門(mén)的接入實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)交通誘導(dǎo)和逃生指引。

2.3.2.5 預(yù)案管理

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道應(yīng)急預(yù)案的管理。根據(jù)實(shí)際需求，提供預(yù)處理、應(yīng)急處置和事后恢復(fù)過(guò)程的預(yù)案處置步驟的閉環(huán)管控，支持預(yù)案復(fù)制功能。

2.3.2.6 應(yīng)急處置歷史信息

平臺(tái)記錄事件處置歷史信息，便于事后評(píng)估和追溯。展現(xiàn)已執(zhí)行預(yù)案信息，包括序號(hào)、隧道名稱(chēng)、預(yù)案名稱(chēng)、預(yù)案類(lèi)型、執(zhí)行模式、執(zhí)行開(kāi)始時(shí)間、處置過(guò)程詳情，提供預(yù)案處置過(guò)程中攝像機(jī)調(diào)用、處置步驟、操作人、處置時(shí)間和處置內(nèi)容等信息。

2.3.3決策支持

2.3.3.1 異常事件統(tǒng)計(jì)分析

提供日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)和年報(bào)的報(bào)表查詢(xún)及導(dǎo)出功能，對(duì)轄區(qū)范圍內(nèi)隧道異常事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要包括異常事件發(fā)生數(shù)量趨勢(shì)、事件類(lèi)型分布、事件報(bào)警來(lái)源分布、異常事件報(bào)警信息統(tǒng)計(jì)表，可以按照隧道、日期和事件類(lèi)型查詢(xún)所需報(bào)表并打印。通過(guò)異常事件詳情，可以查看異常事件處置流程和基本信息。

2.3.3.2 設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)分析

平臺(tái)提供設(shè)備故障數(shù)量趨勢(shì)、故障設(shè)備類(lèi)型分布、設(shè)備故障信息統(tǒng)計(jì)表等功能，用戶可以按照隧道名稱(chēng)、日期、報(bào)表類(lèi)型和設(shè)備類(lèi)型查詢(xún)和打印所需報(bào)表和統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。

2.3.3.3 設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析

平臺(tái)提供照明設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)趨勢(shì)、通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、照明設(shè)備運(yùn)行信息統(tǒng)計(jì)表等功能，用戶可以按照隧道名稱(chēng)、日期、報(bào)表類(lèi)型、設(shè)備類(lèi)型查詢(xún)和打印所需報(bào)表和統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。

2.3.3.4 檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

平臺(tái)提供交通流、CO/VI、光強(qiáng)、風(fēng)速的統(tǒng)計(jì)和分析功能，用戶可以按照隧道名稱(chēng)、日期、報(bào)表類(lèi)型查詢(xún)和導(dǎo)出對(duì)應(yīng)報(bào)表和統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，為隧道環(huán)境的綜合分析和研判提供數(shù)據(jù)支持。

2.3.3.5 緊急電話與廣播統(tǒng)計(jì)分析

平臺(tái)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和分析緊急電話通話時(shí)長(zhǎng)和次數(shù)變化趨勢(shì)以及緊急電話通話數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)列表。

2.3.4系統(tǒng)管理

實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)相關(guān)參數(shù)的管理和維護(hù)，對(duì)人員、用戶權(quán)限、系統(tǒng)日志等管理。

提供對(duì)隧道風(fēng)機(jī)、照明、環(huán)境等相關(guān)閾值進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)隧道配置參數(shù)達(dá)到相關(guān)閾值后平臺(tái)的自動(dòng)報(bào)警，平臺(tái)自動(dòng)彈出相應(yīng)的等級(jí)控制方案，供監(jiān)控員確定下發(fā)聯(lián)動(dòng)控制指令。主要包含報(bào)警等級(jí)設(shè)置、環(huán)境監(jiān)測(cè)閾值、車(chē)輛情況閾值、報(bào)警等級(jí)設(shè)置、照明配置、風(fēng)機(jī)配置、廣播配置、系統(tǒng)設(shè)置功能模塊。

2.4 平臺(tái)特點(diǎn)

產(chǎn)品以視覺(jué)分析、三維建模、人工智能為主要技術(shù)手段，圍繞隧道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)備集成控制等應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)一體化管控、事件快捷處置等功能，以解決隧道運(yùn)營(yíng)管理中的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理、設(shè)施精細(xì)化管理、運(yùn)行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)、安全應(yīng)急保障等切實(shí)需求。從視頻監(jiān)控、信息發(fā)布、電力控制等子系統(tǒng)單點(diǎn)建設(shè)，向各系統(tǒng)綜合集成的一體化建設(shè)轉(zhuǎn)移。

2.4.1基于GIS+BIM的機(jī)電數(shù)字化技術(shù)

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)以物體類(lèi)型、樁號(hào)等簡(jiǎn)單信息為輸入，自動(dòng)生成高速公路隧道三維場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)隧道結(jié)構(gòu)體、風(fēng)機(jī)、攝像頭、情報(bào)板及交通信號(hào)指示燈等機(jī)電設(shè)備三維可視化，為異常事件定位、設(shè)備狀態(tài)展示提供高仿真場(chǎng)景。

2.4.2多源信息融合的智慧隧道感知技術(shù)

對(duì)現(xiàn)有零散的信息發(fā)布、緊急電話、事件檢測(cè)等隧道管理子系統(tǒng)進(jìn)行信息融合，通過(guò)隧道設(shè)備、運(yùn)營(yíng)信息的集中展示，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制，大幅提升隧道管理效率。

2.4.3定制化統(tǒng)計(jì)報(bào)表

平臺(tái)針對(duì)隧道管理業(yè)務(wù)需要對(duì)異常事件、設(shè)備故障、設(shè)備運(yùn)行、檢測(cè)數(shù)據(jù)、電力數(shù)據(jù)、緊急電話與廣播六類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并支持日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)的自動(dòng)生成導(dǎo)出。

2.4.4高速公路隧道協(xié)同管控技術(shù)

實(shí)現(xiàn)協(xié)同管控制度與流程數(shù)字化，實(shí)時(shí)跟蹤各流程、各環(huán)節(jié)處置進(jìn)度，在三維場(chǎng)景中進(jìn)行突發(fā)事件應(yīng)急方案的仿真模擬，實(shí)現(xiàn)可視化線上指揮調(diào)度。

3 應(yīng)用案例及效果

3.1 梅溪湖隧道概況

梅溪湖隧道(原三環(huán)線隧道)工程南起繞城高速西南段象鼻窩，北至黃花塘互通，全長(zhǎng)約4.154 km，其中隧道工程約3.32 km，道路等級(jí)為雙向四車(chē)道高速公路。自2016年梅溪湖隧道通車(chē)，隧道機(jī)電系統(tǒng)同期投入運(yùn)行使用，截止到2021年，運(yùn)行近5 a。隧道實(shí)景見(jiàn)圖3。

圖3 梅溪湖隧道實(shí)景圖

3.2 機(jī)電設(shè)備現(xiàn)狀

梅溪湖隧道機(jī)電工程主要由綜合管線、供配電、通信、監(jiān)控、通風(fēng)、消防(含消防電、消防水、消火栓、滅火器)、緊急電話、照明、排水、本地控制器(PLC)控制平臺(tái)構(gòu)成。

隧道內(nèi)設(shè)備工況環(huán)境較差，各設(shè)備故障率較高，為應(yīng)對(duì)該情況，于2020年對(duì)部分失能的機(jī)電子系統(tǒng)進(jìn)行了改造，2021年初對(duì)本地控制器(PLC)子系統(tǒng)進(jìn)行了改造。目前，監(jiān)控子系統(tǒng)由模擬視頻監(jiān)控升級(jí)改造為網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化高清視頻監(jiān)控，并已將視頻圖像推送到交警平臺(tái)。

3.3 應(yīng)用效果

對(duì)梅溪湖隧道基礎(chǔ)信息進(jìn)行維護(hù)管理，并通過(guò)二維與三維建模對(duì)隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備實(shí)際位置進(jìn)行可視化展示。同時(shí)，通過(guò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、CO/VI、照明、車(chē)道指示器等各類(lèi)設(shè)備與系統(tǒng)的連接。

系統(tǒng)主要包含隧道配置與控制模塊、實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、事件處置模塊、分析研判模塊等，實(shí)現(xiàn)了包括監(jiān)測(cè)、決策、處置到分析的流程閉環(huán)。在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊查看各類(lèi)機(jī)電設(shè)備實(shí)時(shí)獲取的環(huán)境信息和異常報(bào)警信息，結(jié)合預(yù)案匹配及事件處置，自動(dòng)調(diào)出所關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)，查看事件實(shí)時(shí)狀況，以便快速確定處置方案。隧道實(shí)時(shí)監(jiān)控如下圖4所示。

圖4 隧道實(shí)時(shí)監(jiān)控界面

結(jié)合梅溪湖隧道的實(shí)際運(yùn)行情況，通過(guò)智慧隧道一體化管控平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了隧道一體化管控，將各自獨(dú)立分散的子系統(tǒng)管理高度整合，實(shí)現(xiàn)隧道運(yùn)行一體化實(shí)時(shí)監(jiān)控與設(shè)備遠(yuǎn)程集中管控，減少了日常監(jiān)控、事件處置的人力與物力，提高了運(yùn)營(yíng)管理效率。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在分析目前隧道信息化建設(shè)及管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從需求分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能等方面對(duì)智慧隧道一體化管控平臺(tái)進(jìn)行了研究、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并將平臺(tái)在長(zhǎng)沙梅溪湖隧道進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用。平臺(tái)的構(gòu)建實(shí)現(xiàn)了從感知、預(yù)警、決策、控制到分析的整個(gè)業(yè)務(wù)流程，將傳統(tǒng)的條塊化管理向一體化綜合監(jiān)控轉(zhuǎn)變，從各子系統(tǒng)單點(diǎn)建設(shè)向各系統(tǒng)綜合集成的一體化建設(shè)轉(zhuǎn)移，有效解決了隧道各子系統(tǒng)各自為政、運(yùn)營(yíng)效率低、安全管控水平差等現(xiàn)狀痛點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)提升隧道安全運(yùn)營(yíng)與服務(wù)水平，促進(jìn)隧道管理部門(mén)向“智慧型管理”轉(zhuǎn)變具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。