朱曼莉ZHU Man-li

（江西省交通投資集團有限責任公司南昌南管理中心，南昌 330000）

0 引言

隨著通訊技術的不斷發(fā)展，近幾年來窄帶物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為萬物互聯(lián)網(wǎng)絡的一個重要分支，能夠滿足數(shù)據(jù)上傳時間間隔長、文本信息數(shù)據(jù)量小、占用帶寬低的應用場景，可以成為交通安全設施智能監(jiān)控的核心網(wǎng)絡[1-3]?；谡瓗锫?lián)網(wǎng)的智能交通安全設施監(jiān)測，是將其與交通安全設施監(jiān)測相結合，利用其范圍廣、成本低、抗干擾能力強和傳輸數(shù)據(jù)功耗低的技術特點[4-5]，與傳統(tǒng)交通安全設施養(yǎng)護需求相匹配，擴展智能監(jiān)控系統(tǒng)的部署應用空間和應用條件，推動智能交通安全設施管理系統(tǒng)數(shù)字化、智能化進程，讓交通安全設施管理效率得到明顯提高[6-8]。

1 系統(tǒng)技術架構

系統(tǒng)軟件平臺采用微服務架構（SOA 架構），可以快速響應需求的變化，同時方便有針對性的業(yè)務場景整合，為用戶提供可定制的服務子集，便于對各種服務進行高效的管理，技術應用選擇靈活，復雜度可控，服務組件化，具有高可擴展性，采用低耦合的方式，容錯性高，就開發(fā)特點而言有以下特性：

①數(shù)據(jù)存儲采用數(shù)據(jù)庫集群方式，能夠靈活應對數(shù)據(jù)壓力的增長，提供提高性能和可擴展的空間，提高數(shù)據(jù)的安全可靠，構建容災備份機制，提高數(shù)據(jù)服務的可用性。②采用高可用的負載均衡策略，以提高應對突發(fā)的用戶或數(shù)據(jù)壓力，提高系統(tǒng)的魯棒性。③采用C/S 結構進行高效高質量的數(shù)據(jù)采集和傳輸，采用B/S、APP 和第三方微信公眾號提供豐富跨平臺的面向用戶的服務體驗。④采用跨域單點登錄技術（SSO），使得眾多可獨立子系統(tǒng)融合成大的信息平臺，使用者在不同的服務間可智能切換。⑤采用智能化圖表對各種業(yè)務數(shù)據(jù)進行查詢和可視化展示，并可進行監(jiān)控大屏的主題式場景展示。

具體從功能上而言，軟件基于GIS 地圖開發(fā)，結合物理碰撞模型與碰撞檢測算法，對監(jiān)測終端設備上傳的數(shù)據(jù)進行運算，在地圖上實時顯示設施的位置與狀態(tài)，并且在發(fā)生撞擊等情況時，發(fā)出預警信息。同時可以開發(fā)手機APP 端，其主要功能如下；

①道路和設施狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可視化展示。②歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。③研究撞擊事件的智能判定規(guī)則，狀態(tài)預警判定準確率＞98%。④終端設備工作狀態(tài)的多點遠程控制與切換。⑤報表導出：統(tǒng)計報表的格式化導出，支持excel、文本文件等多種格式。⑥用戶管理及權限管理：依據(jù)用戶的組織架構和監(jiān)管范圍進行用戶管理，為不同架構層次的用戶開放或關閉不同的功能模塊訪問權限，或者為不同等級的用戶提供不同類型的數(shù)據(jù)可視化展示方式。⑦預警發(fā)布：實現(xiàn)兩種預警發(fā)布方式，一是在軟件平臺界面做預警標記，同時在地理位置信息系統(tǒng)中標記出異常道路所在的地理位置；二是開發(fā)平臺與運營商短信平臺的接口，實現(xiàn)預警信息的短信發(fā)布。

2 WEB 功能的實現(xiàn)

基于GIS 地圖開發(fā)，實時監(jiān)控設施各狀態(tài)，包含了安全錐監(jiān)控，安全錐管理，基站管理，安全錐實時狀態(tài)，安全錐扶正情況、防護欄監(jiān)控、防護欄管理、防護欄實時狀態(tài)、防護欄日志等子功能。

2.1 安全錐監(jiān)控

如圖1 所示，在地圖上展示了傾倒安全錐的情況，如果發(fā)現(xiàn)有安全錐傾倒，則系統(tǒng)會在地圖上標識出傾倒安全錐的地理位置，并且會將該責任區(qū)標成紅色，以提醒責任人進行查看和扶正。

圖1 安全錐監(jiān)控頁面

圖1 的表格展示了傾倒安全錐的數(shù)量，正常直立的數(shù)量，以及安全錐的總數(shù)。用戶可以清晰地看到各個安全錐所屬的責任區(qū)，紅色線條表示該責任區(qū)有安全錐傾倒，提醒責任人注意。

實時狀態(tài)頁面展示了安全錐的實時狀態(tài)，此頁面5 秒鐘定時刷新，如有安全錐傾倒或者異常，則可以及時的發(fā)現(xiàn)并處理。頁面中顯示了安全錐的編號、狀態(tài)、位置、電量等信息。

扶正跟蹤頁面展示了安全錐的傾倒扶正情況，用戶可以在此頁面中看到安全錐是什么時間傾倒的，以及什么時間扶正，扶正的時間間隔是多少。

狀態(tài)日志頁面可以看到每一個安全錐狀態(tài)變化的情況，如果用戶想追蹤某個安全錐的狀態(tài)變化，則可以在此頁面中進行查看。

2.2 防護欄監(jiān)控

如圖2 所示，正常狀態(tài)的防護欄在地圖上顯示為綠色圖標，當被碰撞后，圖標將變成紅色，同時平臺上將顯示防護欄監(jiān)測設備的電量、防護欄的位置、樁號、角度、位移以及是否被撞擊等信息。

圖2 防護欄監(jiān)控頁面

3 APP 功能的實現(xiàn)

基于GIS 地圖開發(fā)，展示所有被監(jiān)測基礎設施的位置、狀態(tài)（包含是否被撞擊以及設施本身的三軸姿態(tài)）等，事故報警信息推送、電子圍欄、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與查詢、現(xiàn)場參數(shù)配置。提供SdK 開發(fā)包，數(shù)據(jù)可接入第三方平臺，用于二次開發(fā)，如圖3 所示。

圖3 APP頁面

4 實物介紹與應用案例

4.1 實物介紹

如圖4 所示，自主研發(fā)的交安設施狀態(tài)預警終端可以安裝于各類基礎設施上，具有姿態(tài)測量、撞擊報警、北斗定位、NB 無線通信、WIFI 配置等功能，設備采用電池供電，安裝維護十分方便，全天候對各類設施進行實時監(jiān)測、及時報警，當發(fā)生事故時，第一時間將事故地點、發(fā)生時間、嚴重程度等信息推送至管理人員，提高應急處置效率，避免二次事故發(fā)生。

圖4 實物介紹

實物具有以下特點：①易安裝、易部署、易維護、極低功耗，單次放電時間不少于3 年。②事件發(fā)生后30s 內完成上報，可設置16 級報警閾值，結合AI 算法對事故嚴重等級進行判斷，杜絕誤報。③內置BD 系統(tǒng)，實時定位，便于管理。④內嵌WIFI 系統(tǒng)，可現(xiàn)場配置樁號等信息。⑤實時監(jiān)測，及時上報、上傳圖像，生成日志。

4.2 案例應用介紹

圖5、圖6 為案例的具體應用。

圖5 在項目中的使用1

圖6 在項目中的使用2

5 結語

開發(fā)的交通安全設施智能監(jiān)測系統(tǒng)能實現(xiàn)對交通安全設施狀態(tài)實時監(jiān)測，不受交通狀況、天氣以及人員配置等因素影響。試點證明本課題研究成果可以對偏離原來正常工作狀態(tài)的交通安全設施發(fā)出預警，通知維護人員進行維護，消除可能產(chǎn)生的交通安全隱患，保障道路交通的安全、有序，提高交通安全管理水平。