李欣科

（蘭州朗青交通科技有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)民對(duì)高速公路的建設(shè)品質(zhì)和服務(wù)水平提出了更高的要求。然而，高速公路管理工作涉及的環(huán)節(jié)和內(nèi)容較多，且管理服務(wù)過(guò)程中存在較多干擾因素，若依然沿用傳統(tǒng)的管理服務(wù)模式，則很難滿足新時(shí)期背景下國(guó)民提出的更高要求。對(duì)此，高速公路建設(shè)及管理部門(mén)，需要緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，充分利用先進(jìn)的理念和技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的管理服務(wù)模式進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，積極探索高速公路信息化與智能化管理的策略，這對(duì)提升高速公路管理服務(wù)品質(zhì)有重要意義。

1 高速公路信息化與智能化管理的內(nèi)涵

高速公路信息化與智能化管理強(qiáng)調(diào)，在高速公路建設(shè)管理過(guò)程中，對(duì)電子技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)云技術(shù)等前沿性信息技術(shù)手段進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，然后將這些技術(shù)功能模塊拼組成完整的智慧化生態(tài)系統(tǒng)，并融合應(yīng)用到高速公路管理服務(wù)工作中，以此加強(qiáng)車(chē)、路、人之間的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)和行為交互，使管理服務(wù)的質(zhì)量、效率得到顯著提升，更好地保證高速公路運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性、安全性及高效性[1]。

高速公路信息化與智能化管理的主要內(nèi)容是，依托信息化、智能化技術(shù)手段，大幅度提升公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，各類(lèi)數(shù)據(jù)信息的采集、分析、傳輸能力，以便為公路使用者提供更全面、更及時(shí)、更人性化的服務(wù)。在現(xiàn)有理念下，高速公路信息化與智能化管理的實(shí)現(xiàn)需要以下智能化系統(tǒng)的支持：路況信息實(shí)時(shí)采集和遠(yuǎn)程播報(bào)系統(tǒng)；高度集成且邏輯鏈路清晰的公路應(yīng)急管理系統(tǒng)；具有較強(qiáng)建模能力和大數(shù)據(jù)處理能力的交通管控系統(tǒng)；路面車(chē)輛監(jiān)控管理系統(tǒng)；自動(dòng)化計(jì)費(fèi)、收費(fèi)系統(tǒng)；貨物運(yùn)輸管控系統(tǒng)。

從現(xiàn)階段的高速公路信息化與智能化管理成功案例來(lái)看，其主要具有以下兩方面的直觀表現(xiàn)：

第一，信息化發(fā)展戰(zhàn)略是新時(shí)代國(guó)家建設(shè)發(fā)展的重要策略，其倡導(dǎo)各行業(yè)要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。而高速公路信息化與智能化管理的落實(shí)，是高新信息技術(shù)與具體管理服務(wù)的有機(jī)融合，是適應(yīng)信息化發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃要求的直觀表現(xiàn)。

第二，作為國(guó)家大力支持的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目，高速公路已逐漸成為打通南北交通的經(jīng)濟(jì)命脈，其建設(shè)、管理及服務(wù)品質(zhì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有至關(guān)重要的影響。而高速公路信息化與智能化管理能夠顯著提升高速公路的管理服務(wù)品質(zhì)，是適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求和時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的直觀表現(xiàn)[2]。

2 高速公路信息化與智能化管理現(xiàn)狀

作為世界上高速公路通車(chē)?yán)锍套铋L(zhǎng)的國(guó)家，我國(guó)一直十分重視高速公路的建設(shè)和管理工作。目前，我國(guó)在高速公路信息化與智能化管理方面已經(jīng)取得了一定的成績(jī)：

第一，建成了全國(guó)統(tǒng)一的高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)了大部分省份之間和省級(jí)范圍之內(nèi)高速公路費(fèi)用的聯(lián)網(wǎng)結(jié)算，使高速公路的車(chē)輛通行效率和交通便利性得到顯著提升。

第二，建成了高速公路專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)。該通信網(wǎng)由數(shù)字程控交換設(shè)備、移動(dòng)通信設(shè)備、應(yīng)急輔助設(shè)備等核心設(shè)備構(gòu)成，依托該專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)，高速公路管理服務(wù)過(guò)程中各類(lèi)數(shù)據(jù)信息的通信傳輸能力得到大幅度提升，使高速公路管理服務(wù)更具時(shí)效性。

第三，基本建成了一體化安全監(jiān)控調(diào)度體系。該體系由大量的視頻監(jiān)控設(shè)備、環(huán)境感知設(shè)備組成，能夠?qū)Ω咚俟返穆访鏍顩r和環(huán)境狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便管理人員及時(shí)開(kāi)展針對(duì)性的管理工作，確保高速公路路面交通的通暢性及安全性。

雖然現(xiàn)階段我國(guó)高速公路信息化與智能化管理取得了一定的成效，但依然存在較為廣闊的發(fā)展空間，如信息化與智能化管理服務(wù)體系還存在一定的漏洞，需要進(jìn)一步優(yōu)化完善；信息化、智能化管理系統(tǒng)（平臺(tái)）的功能性還有較大的提升空間；管理過(guò)程中，數(shù)據(jù)資源的利用率相對(duì)較低，對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)資源的開(kāi)發(fā)、管理及應(yīng)用能力還有待提高等[3]。

3 高速公路信息化與智能化管理的發(fā)展分析

3.1 發(fā)展需求

打造“智慧高速”是高速公路信息化與智能化管理的一個(gè)重要發(fā)展目標(biāo)?，F(xiàn)階段，國(guó)民對(duì)“智慧高速”的建設(shè)需求為：實(shí)現(xiàn)綠色能源網(wǎng)、感知通信控制網(wǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施安全及運(yùn)維監(jiān)管網(wǎng)、高速公路網(wǎng)、事件應(yīng)急處置管理網(wǎng)的“多網(wǎng)合一”以及“云-邊-端”智能化管控平臺(tái)的構(gòu)建，通過(guò)上述系統(tǒng)（平臺(tái)）內(nèi)各個(gè)功能模塊的數(shù)據(jù)信息交互，實(shí)現(xiàn)高速公路智慧決策支持和運(yùn)營(yíng)管理服務(wù)?；诖?，高速公路建設(shè)及管理部門(mén)應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在“智慧高速”視域下，高速公路信息化與智能化管理具備以下發(fā)展需求：

第一，多種信息技術(shù)手段的集成化應(yīng)用。即注重計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等多種前沿性信息技術(shù)手段在高速公路管理服務(wù)工作中的整合應(yīng)用，使“智慧高速”系統(tǒng)框架中，運(yùn)營(yíng)、算法、應(yīng)急、服務(wù)等功能模塊得到創(chuàng)新升級(jí)，進(jìn)而使高速公路的管理和服務(wù)更加智慧化、人性化。

第二，協(xié)同化、一體化管理服務(wù)平臺(tái)的構(gòu)建?；趯?duì)現(xiàn)代信息技術(shù)手段的整合應(yīng)用，構(gòu)建“一網(wǎng)統(tǒng)管”管理服務(wù)平臺(tái)，并在平臺(tái)中打造高速公路管理服務(wù)專(zhuān)用模型。依托多類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和專(zhuān)用模型的支持，從“建、養(yǎng)、管、運(yùn)、服、維”六個(gè)維度出發(fā)，為管理服務(wù)決策的制定提供數(shù)據(jù)支持，以實(shí)現(xiàn)路政、交警、醫(yī)療、消防等多個(gè)部門(mén)在高速公路管理服務(wù)工作中的快速聯(lián)動(dòng)，全面提高管理服務(wù)工作的質(zhì)量和效率。

第三，能夠更有力地保證高速公路的交通安全性和高效性。保證車(chē)輛在高速公路上的行駛安全性，為出行百姓提供更人性化的服務(wù)，是高速公路建設(shè)發(fā)展的根本原則。因此，在實(shí)施高速公路信息化與智能化管理的過(guò)程中，也應(yīng)以上述原則為導(dǎo)向，充分發(fā)揮信息技術(shù)和智能化系統(tǒng)平臺(tái)的作用，為精細(xì)化、人性化管理服務(wù)工作的開(kāi)展提供有力支持[4]。

3.2 發(fā)展策略

3.2.1 加強(qiáng)智慧管理體系架構(gòu)的構(gòu)建

在“智慧高速”視域下，高速公路信息化、智能化管理體系架構(gòu)的構(gòu)建應(yīng)以用戶與服務(wù)為主體，在綜合考慮物理部署、服務(wù)對(duì)象、邏輯結(jié)構(gòu)、功能定位等多種因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)面向?qū)ο蟮姆治龇椒?，按照需求分析、系統(tǒng)模型構(gòu)架、物理模型構(gòu)建的流程逐步完成。具體而言：應(yīng)以“公路用戶”的服務(wù)需求為主導(dǎo)，參照國(guó)家及地區(qū)相關(guān)規(guī)范政策的要求，以及公路所在區(qū)域的實(shí)際地面情況，圍繞高速公路的核心服務(wù)業(yè)務(wù)，從算法、應(yīng)急、營(yíng)運(yùn)和服務(wù)等層面入手，進(jìn)行服務(wù)體系的創(chuàng)新升級(jí)和服務(wù)框架的構(gòu)建。通過(guò)智慧設(shè)備、智慧決策、智慧管控的應(yīng)用，全面提升高速公路信息化、智能化管理服務(wù)的品質(zhì)?，F(xiàn)代高速公路信息化、智能化管理服務(wù)的典型內(nèi)容如表1 所示。

表1 智慧高速公路典型服務(wù)內(nèi)容

3.2.2 加強(qiáng)信息化系統(tǒng)平臺(tái)的打造

為給高速公路信息化、智能化管理提供更好的工作平臺(tái)和技術(shù)支持，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)高速公路管理服務(wù)相關(guān)信息化系統(tǒng)平臺(tái)的打造，具體而言包含以下幾個(gè)關(guān)鍵性系統(tǒng)平臺(tái)的打造：

第一，公共信息管理平臺(tái)。作為極為重要的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施，高速公路管理服務(wù)過(guò)程中涉及的信息數(shù)據(jù)體量非常龐大。為更加有效、快速地進(jìn)行各類(lèi)數(shù)據(jù)信息的處理，更好地滿足高速公路信息化、智能化管理的實(shí)際需求，必須應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù)手段，打造具備更強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力的高速公路公共信息管理平臺(tái)。平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中應(yīng)保證能夠?qū)Ω咚俟返幕A(chǔ)設(shè)施運(yùn)行數(shù)據(jù)、各路段空間地理數(shù)據(jù)、交通管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、道路運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集和智能化的處理，進(jìn)而為具體管理服務(wù)工作的開(kāi)展提供有力的數(shù)據(jù)信息支持。

第二，信息發(fā)布系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要功能是及時(shí)向高速公路使用者（路上車(chē)輛駕駛員）提供行車(chē)信息，以此保證車(chē)輛行駛的安全性。作為高速公路交通安全保障體系的重要組成部分，該系統(tǒng)應(yīng)包含專(zhuān)用無(wú)線廣播電臺(tái)、路側(cè)專(zhuān)用有線廣播、可變限速標(biāo)志、可變道路情況顯示屏等智能化設(shè)備，能夠及時(shí)發(fā)布惡劣天氣、突發(fā)事故、道路施工等路況信息，以此引導(dǎo)路面車(chē)輛安全、快速通行。

第三，不停車(chē)電子收費(fèi)系統(tǒng)，即ETC 系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)包含“車(chē)輛信息自動(dòng)識(shí)別”和“逃費(fèi)車(chē)輛智能抓拍”兩個(gè)核心功能。在系統(tǒng)安裝階段，需要做好功能調(diào)試工作，確保車(chē)輛信息識(shí)別的正確率以及逃費(fèi)抓拍功能的靈敏度。公路運(yùn)營(yíng)管理期間，應(yīng)定期對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行檢驗(yàn)，避免因系統(tǒng)功能異常而造成運(yùn)營(yíng)上的經(jīng)濟(jì)損失。

第四，智能化監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)包含兩個(gè)主要功能，一個(gè)是收費(fèi)站的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以此對(duì)人工收費(fèi)操作流程的規(guī)范性、ETC 車(chē)道的自動(dòng)收費(fèi)情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)督；另一個(gè)是對(duì)路段交通情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)路面上出現(xiàn)的交通事故、路面危險(xiǎn)因素以及交通違章或應(yīng)急求助等情況，以此引導(dǎo)公路管理單位第一時(shí)間進(jìn)行處理，最大限度保證高速公路的交通安全性。

3.2.3 加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源的管理與利用

數(shù)據(jù)資源是高速公路信息化、智能化管理工作得以有效開(kāi)展的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵依據(jù)，數(shù)據(jù)資源的利用水平會(huì)直接影響高速公路信息化、智能化管理的效率和質(zhì)量。因此，在“智慧高速”視域下，高速公路管理部門(mén)應(yīng)注重并加強(qiáng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)資源的管理和利用，以進(jìn)一步提升高速公路信息化、智能化管理服務(wù)的品質(zhì)。具體可采取以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：

第一，基于對(duì)大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等前沿性信息技術(shù)的整合應(yīng)用，構(gòu)建包含基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)融合層、應(yīng)用支撐層、應(yīng)用系統(tǒng)層和門(mén)戶層五個(gè)層級(jí)架構(gòu)，具備強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力的智慧管理系統(tǒng)。其中，設(shè)施層可根據(jù)高速公路不同路段的應(yīng)用場(chǎng)景、涉及機(jī)電設(shè)備的性能特點(diǎn)以及數(shù)據(jù)信息的感知需求，以多種點(diǎn)位設(shè)置形式，構(gòu)建多維度的高速公路外場(chǎng)感知網(wǎng)絡(luò)，以此大幅度提升數(shù)據(jù)資源采集能力；數(shù)據(jù)融合層可依托大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建針對(duì)不同管理服務(wù)需求的數(shù)據(jù)庫(kù)；應(yīng)用支撐層集成有融合通信、數(shù)據(jù)共享、GIS 平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析等多種支撐工具，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)資源的深度開(kāi)發(fā)和智能處理；應(yīng)用系統(tǒng)層和門(mén)戶層則主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)資源應(yīng)用場(chǎng)景的創(chuàng)建、各類(lèi)管理平臺(tái)的關(guān)聯(lián)以及具體服務(wù)的實(shí)施。

第二，組建高帶寬通信傳輸系統(tǒng)。提高數(shù)據(jù)信息的傳輸質(zhì)量和速度，是提高數(shù)據(jù)資源利用能力的重要舉措。因此，在“智慧高速”視域下，應(yīng)重視高速公路高帶寬通信傳輸系統(tǒng)的組件。具體措施包括：在干線層采用光傳送網(wǎng)技術(shù)體制，在數(shù)據(jù)交換設(shè)備方面選用遠(yuǎn)程通信端口帶寬為10G 的高性能路由器；接入網(wǎng)采用以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)或分組傳送網(wǎng)，并保證帶寬不低于10G，以此為外場(chǎng)感知設(shè)施海量數(shù)據(jù)信息的傳輸提供有力支撐等。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，信息化、智能化管理是網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代背景下，我國(guó)高速公路建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)此，各地區(qū)高速公路管理部門(mén)應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到高速公路信息化、智能化管理的價(jià)值體現(xiàn)和發(fā)展現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上明確其未來(lái)發(fā)展需求，通過(guò)加強(qiáng)智慧管理體系架構(gòu)的構(gòu)建、加強(qiáng)信息化系統(tǒng)平臺(tái)的打造、加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源的管理與利用等策略，推動(dòng)其健康、持續(xù)發(fā)展。