新一代信息技术在高速公路中的应用研究

李勐

（昆明联诚科技股份有限公司，云南昆明 650000）

1.信息技术对促进交通运输业的意义

按照国家战略部署，新一代信息技术又可以运用到6个领域当中，它们分别是下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和以云计算为主的高端软件技术。新一代信息技术的大力发展将我们的国家带到了一个新的时代，信息技术作为如今最有发展空间和应用价值的新型技术，其所能为我们国家带来的生产力是巨大的。随着云计算，大数据技术为代表的新一代信息技术的快速发展，开发基于高速公路的建设、管理、养护以及运输效率等方面都有着不容忽视的意义。

2.新一代信息技术在高速公路上的具体应用

2.1 高速公路建设中的应用

新一代信息技术应用使高速公路建设工程过程中的质量、进度、安全、成本等环节和要素方面的管理得到加强。

建筑信息模型(Building Information Modeling)BIM，它的主要作用是建立关于工程的模型，在建立模型的过程中，需要采用与工程相关的信息数据，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，替代以往平面图纸作业转到虚拟现实的三维立体可视化系统。

2.1.1 模型的创建

将原始探查数据、平差、相关探测资料、自行建立的勘测图形和曲面导入其中。通过交互的方法进行创建并编辑勘测图形顶点，发现并编辑相交的特征线，这样做的主要的目的是避免发生一些不可预料的隐藏问题，从而直接产生能够在项目中使用的点、勘测图形和地形曲面。通过等高线或三角形的式样来展示这个曲面，并使得一个高效的高程和坡面分析得以建立起来。

2.1.2 BIM+GIS 电子沙盘创建

利用3D GIS 技术生成GIS 模型，将BIM 与GIS 模型融合，生成BIM+GIS 电子沙盘模型。便可以通过建立的电子沙盘对要建设高速公路所在地的地表数据展现出来，例如海拔的高度，面积大小，村舍、林场、耕地红线或者不能修建的范围。

2.1.3 BIM 应用到技术管理上

BIM 技术具有直观性和可模拟性，在建立模型之前，应用该技术对项目图纸进行检查，保证图纸的完整性。BIM就是对建造进行模拟的过程，我们可以在模型建立过程当中就对其进行检查，通过三维可视的特点，可以直观简易地寻找到大多数的问题，并且还能通过BIM 技术将现场的施工场地进行展现，可以对施工机械，材料堆场，运输通道的不合理处进行重新布置，从而合理利用空间，加快施工的效率。

2.2 高速公路运营方面的应用

（1）通过信息技术建立一个高速公路运管平台。将重要设施的具体位置全部录入数据库当中，这样的话，高速公路的工作人员可以很轻易地获取到这些信息，工作便能很有效率地进行下去，极大地节省了时间。

（2）视频监控技术的运用使得公路路面发生什么突发状况，都可以被管理人员及时捕捉到。例如山体滑波、车祸、极端天气、气象状态等都可以通过信息技术将发生特殊情况的路面图像清晰地传回来。使得管理人员第一时间把握路面实际情况以及路基的信息，从而做出相应的举措，制定解决的方法，大大提升对高速公路的通行效率。

（3）重点区域管控：对高速公路隧道、高速公路收费站、特长大桥、互通立交、高大边坡等设施，安装了各类公共服务设施及监测设备，如摄像头、环境监测、隧道紧急电话系统及广播、隧道火灾报警系统、隧道交通诱导系统、隧道通风系统、隧道照明系统[1]。

3.云计算运用在高速公路上

所谓云计算，它可以归类到分布式计算当中，在网络上是分布式计算现在最为常用的一种计算方式，以网络为平台，将庞大的计算处理程序进行拆分，分成几部分，计算分析之后再将几部分得出的结果进行整合，然后再将最后得出的结果返还给用户的一种技术。

4.大数据技术提升高速公路的发展

我国的高速公路收费系统经历了单机收费，计重收费、区域联网收费、省级联网收费、ETC 联网收费、直到现在的全国联网收费这样一个发展阶段。也是我国信息技术发展的一个缩影。

交通大数据平台通过对不同的数据源按同意定义的格式进行提取。从数据导入、标准建池、交换共享、数据审计、运营监管到数据应用、决策分析、公共服务，形成完整的交通大数据治理与管理体系，构建交通大数据平台。从数据标准、管理、运行到决策形成完整的数据生态链，不断扩展数据边界，孕育数据应用，提升数据利用率，构建交通数据生态。通过分布式存储、计算、数据治理、智能分析以及数据可视化的整套支持，帮助解决方案提供商建立一体化的大数据平台。用户可以在大数据产品系列平台上对海量数据进行采集、清洗、治理、存储、计算、搜索、挖掘、深度学习、分析和可视化呈现，发现数据的真正价值。

4.1 大数据技术

Kafka 是一个分布式、可分区、多副本的发布订阅消息系统，具有高吞吐量、低延迟、高可靠等优点。

Zookeeper 是一个高可用的分布式数据管理与系统协调软件，它可以为分布式应用提供状态同步、配置管理、名称服务、群组服务、分布式锁及队列、以及 Leader 选举等服务。

ELK 是Elasticsearch、Kibana 和Logstash 这 三 个软件集合的简称，Elasticsearch 是一个实时分布式搜索和分析引擎，Kibana 则为Elasticsearch 提供了强大的可视化界面。Logstash 为用户提供数据采集、转换、优化和输出的能力。

大数据技术在高速公路行业的效益主要体现在[2]：

4.2 服务提升

大数据技术在高速公路建设中的推广，传统的运输供给方式得到了很大的改革，供给的质量化得到了提升，客运得到了更好质量的运输服务，高速公路作为民生当中不可或缺的东西，应当以人民的实际需求为重，大数据促进的服务很好地做到了这一点，同时还可以让资源更好的得到充足利用，大数据技术的运用，服务开始变得多样化起来，通过对出行者的调查，可以充分了解他们的实际需求和根本意愿，服务质量也在信息技术的帮助下得到了提升，并且整个大环境，逐渐变得便捷、舒适，这有很大程度上都是信息技术的功劳[3]。

以XX 高速公路为例，通过问卷调查发现，对于信息高速公路的各方面满意度平均在90%，在2019 年ETC 的深入推广及全国省界收费站的取消，ETC 全国联网收费的实施。受到了民众的欢迎，在“收费口经过更快”这一项高达97%的民众表示同意[4]。

4.3 创新发展

大数据的运用，对于整个数据体系都是一次创新，不管从管理制度，还是安全防范，以及人才的创新发展，都将呈现出一个全新的样貌。信息技术在其中的引用得到落实。技术得到均衡发展，高速公路发展水平整体得到提升，内部结构与信息技术相融合，又可以提升高速公路运营效益，对推动社会经济整体效益都有着很大的意义。

5.结语

新一代信息技术的运用已经逐渐渗透到我们的生活的方方面面。并且可以看到其在高速公路上起到的作用是举足轻重的。信息技术的运用对我国经济发展有着主要的推动作用，解决了许许多多过去难以解决的问题，为国家和人民带来了更多的效益。信息技术在高速公中的应用研究是影响深远的，并且还存在着更大的发展空间，随着人们的不断开发，对科技的深入研究，信息技术将会在不久的将来成为主要的动力推动力，这将是我们国家的一个大进步，它的存在，将会为社会创造更大的收益，推动国家发展进步。