智慧未来高速公路综合管理解决方案

宋 平 兴

(大同高速公路建设管理处，山西 大同 037034)

智慧未来高速公路综合管理解决方案

宋 平 兴

(大同高速公路建设管理处，山西 大同 037034)

介绍了智慧未来高速公路综合管理的总体思路，从多维度全息感知技术、多层次基础数据中心、主动式应急处理技术等方面，阐述了智慧未来高速公路综合管理的关键技术，以达到理想的公路管理效果。

高速公路，智能化管理，全息感知技术，应急处理系统

随着国内经济的飞速发展，人民生活水平的日益提升，机动车保有量剧增，与此同时，交通拥堵、交通安全成了交管的关注问题。近几年，高速公路相继推出一些政策调整，其中与驾驶人最密切相关的就是小长假高速公路免费，这也是“小长假高速公路堵的像停车场”的重要原因之一；此外，高速公路交通事故发生率也是居高不下，造成了严重的人员伤亡和经济损失，因此解决这些交通拥堵和交通安全问题势在必行。

高速公路的安全性和运行效益不仅与人们的出行息息相关，而且还与区域的经济可持续发展密切关联。土地面积的有限性不可能使得高速公路的里程不断扩张，因此需要在现有的高速公路路网的规模之下，尽可能的使得交通路网的通行能力最大化，使其运行平衡，因此需要综合运用先进的感知技术、通讯技术、数据挖掘等手段来提高高速公路运输效率。

智慧未来高速公路综合管理解决方案旨在建立一个空地一体化的交通信息全息感知网络，通过云化部署的数据中心将高速公路的信息汇聚，以此为基础实现高速公路的智能化、信息化、全息化的综合管理，可以通过数据挖掘对日常工作进行规程化、模式化的管理，通过事前预报和预测对突发状态进行精细化管理和主动式防控，进而可以提高高速公路的运行效率和安全性能。智慧未来高速公路综合管理解决方案最大的特点充分利用了低空飞行器在交通信息感知方面灵活性高、覆盖率广、机动性强的特点，将低空获取的大范围宏观的交通信息与地面获取的中微观交通信息进行融合，提高交通信息的全息感知力度，这样可以提升高速公路管理的效率。

1 总体思路

智慧未来高速公路综合管理主要包括空地全息感知网络、云数据中心、智能化管理、主动式应急处置、信息服务，这五个部门密切相关，具体见图1。空地全息感知网络是利用多维度的全息感知技术，构建以雷达、北斗、低空飞行器为手段的空地一体化的全息感知网络，实时获取高速公路宏观、中观、微观多个层次的交通信息；云数据中心是基于云节点部署的高可靠、高性能和易维护

的基础数据中心，可靠性好、灵活度高、能够支持多种类型的数据存储，避免了传统物理服务器缺乏维护、空间不足等造成数据丢失的问题，保证了数据的安全；智能化管理是利用数据挖掘和数理统计等方法对大量的高速公路信息进行有针对性的分析，提取对高速公路日常工作管理有价值的数据；主动式应急处置是根据数据分析各类交通事件的规律性特征，构建事前预报和预测模型，提前进行防控，减少事件的损失。

2 关键技术

该解决方案包含五个关键技术点分别是：

1)通过多维度的全息感知技术，构建空地互联互通信息感知网络；2)通过多层次的基础数据中心，构建高速公路分布式云数据中心；3)通过大数据处理挖掘技术，构建智能化的高速公路管理模式；4)通过事前预报和预测技术，构建主动式应急处置系统；5)通过多渠道信息发布手段，构建综合交通信息服务平台。

2.1 多维度的全息感知技术

多维度的全息感知技术是以固定式交通场面雷达、移动式车载北斗终端、低空飞行器为手段，构建最全面最权威的高速公路信息的全息感知，获取空中网络和地面网络各个层次(宏观、中观、微观)的交通信息，对高速公路的交通运行状态进行全方位的监测。

2.2 多层次的基础数据中心

基于云节点部署的高可靠、高性能和易维护的基础数据中心，可靠性好、灵活度高、能够支持多种类型的数据存储，避免了传统物理服务器缺乏维护、空间不足等造成数据丢失的问题。

2.3 主动式的应急处置技术

主动式的应急管理技术是指当发生交通事件或者特殊情况时，结合实时监测的数据，分析其可能的影响范围，计算出最佳的交通组织方案，同时迅速采取适当的诱导措施，提前告知驾驶人路网实时状况，可以很大程度的减少一次以及二次事故的发生。可以在不通过扩建的情况下提高高速公路的通行能力，提高车辆行驶的舒适度，提高整个路网的管理水平，同时节约资源和降低成本。主动式的应急处置技术的核心理念是精细化防控力度、化被动为主动。

主动监测：主要是根据实时感知的交通信息预判交通事件。一是利用雷达的响应时间快、间隔短的特点，判别是否有突发交通事件的发生；二是利用低空飞行器的视频，监测是否有交通事件、拥堵排队的发生。

主动上报：通过监测获取的事件或拥堵信息及时上报给管理中心和事件发生点附近的巡警。

主动分析：在获取事件或拥堵的第一时间，结合实时感知的交通流信息，主动分析其可能持续时间、可能影响范围和影响程度。

主动防控：根据事件和拥堵发生的特性，结合实时感知的信息，从交通组织预案库中选取相应的预案措施进行诱导和控制，预防和控制事态的蔓延。

3 结语

本文提出了一个智慧未来高速公路综合管理的解决方案，从信息的全息感知到信息的智能处理，再到信息的综合服务，涵盖了高速公路管理的各个方面。该解决方案主要有以下五个方面的内容：通过多维度的全息感知技术，构建空地互联互通信息感知网络；通过多层次的基础数据中心，构建高速公路分布式云数据中心；通过大数据处理挖掘技术，构建智能化的高速公路管理模式；通过事前预报和预测技术，构建主动式应急处置系统；通过多渠道信息发布手段，构建综合交通信息服务平台。高速公路管理是一项涉及多个群体、多个因素的复杂工作，在现实环境下，很难获取理想条件下的各类信息，同样管理措施也很难达到理想条件下的各种效果，因此，高速公路综合管理的研究是任重道远的事情。

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The integrated management solutions of smart future highway

Song Pingxing

(DatongHighwayConstructionManagementOffice,Datong037034,China)

This paper introduced the general idea of integrated management of smart future highway, from the multi-dimensional holographic perception technology, multi-level foundation data center, active emergency disposal technology and other aspects, discussed the key technology of integrated management of smart future highway, so as to achieve the desired highway management effect.

highway, intelligent management, holographic perception technology, emergency response system

1009-6825(2017)05-0238-02

2016-12-01

宋平兴(1965- )，男，高级工程师

U491

A