基于GIS与情报板发布的高速公路智能交通诱导系统

韦 恺

(广西交科集团有限公司，广西 南宁 530007)

0 引言

随着我国高速公路里程和机动车保有量的不断增加，高速公路路况愈发复杂，导致事故频发。如何保证高速公路行车安全，避免事故以及二次事故的发生，及时对行车人员进行消息预警，对整个交通路网进行快速有效的交通诱导，是高速公路管理工作中急需解决的一大难点。目前，高速公路上的交通诱导有多种方式，包括可变情报板、广播电台、手机导航、短信服务等。可变情报板的诱导系统为最直观和有效的方式，但是由于当前高速公路上的情报板缺乏统一的联动控制，发布的消息多数为宣传标语、养护施工等静态消息，且需要客服与监控人员将发布消息申报，经批准后手动进行发布，无法将路况信息、预警消息、交通诱导指示及时地传递给路上司乘人员。本文提出了一种基于GIS和情报板自动发布技术的智能交通诱导的应用模式，通过运用智能算法在收费站、服务区、路面、互通等设施的情报板上自动发布动态交通诱导信息，同时结合广西交通投资集团柳州高速公路运营有限公司(下文简称“柳州公司”)的实际情况，形成智能交通诱导平台，协助高速公路管理者对高速公路路网进行实时诱导和分流。

1 发展现状及存在的问题

1.1 现状分析

当前广西高速公路各路段均已在收费站、互通、服务区等重要位置安装情报板，由各个运营公司监控室内的客服或监控员通过情报板发布软件，经监控网对路上各种类型的情报板进行信息发布和控制。

本文以柳州公司为例。柳州公司高速公路管养里程达到940 km，已接入系统的情报板设备数量超过300块，情报板布局规划合理且铺设密度较大，具有较好的信息化基础。针对应急突发事件的情报板发布，柳州公司已建立了完善的情报板发布体系，编制了《柳州高速公路运营有限公司突发应急事件信息发布处理办法》，并积极地在所属各分公司推行和培训，形成在应急事件中标准化的情报板发布流程，基本具备了在日常交通出行和应急事件中利用情报板进行路况提示、天气预警、交通诱导的条件和能力。

1.2 存在的问题

尽管柳州公司在高速交通诱导体系建设方面已经初具雏形，但在实际应用中依然存在不足。例如在用的情报板发布系统相对老旧，且为独立系统，无法与其他业务系统进行数据共享和业务协作，发布方式依然为经审批后的人工手动发布等，导致无法充分利用路上搭设的情报板设施对路网以高效智能的方式进行交通诱导。在新时代“运营管理现代化”“智慧高速”等理念和发展趋势的推动下，当前交通诱导体系仍有较大的发展空间，经过总结与提炼归纳为以下几个方面。

1.2.1 技术方面存在的问题

(1)操作过于繁琐。与大多数路段监控中心一致，使用的情报板发布软件为厂家或集成方提供的传统情报板发布软件。该类型软件相对老旧，操作人员需要对发布的消息进行手动分屏，并依次进行选择字体字号、颜色、屏显方式及调节对齐样式等操作。由于多数高速公路为分阶段建设而成，不同标段的路段安装的情报板品牌不同。某些监控中心存在如下问题，即当监控员需要发布该中心管辖路段上所有的情报板时，必须分别在多台电脑上的不同发布软件进行操作。

(2)无针对事件的发布记录。传统情报板发布软件一般只有情报板的发布报表，无针对某一事件涉及的情报板发布记录，由此会引发较多的问题，如当事件情况发生变化时，无法根据当前的情报板发布位置、发布信息去实时调整和修改发布方案；倘若在同一时间段内，在所辖区域内发生多起应急事件，则难以同时管控情报板的发布；由于发布的交通诱导消息具有时效性且为了避免误导出行群众，事件结束后，需要立刻撤回原有发布的消息，而在无撤回机制的情况下，操作人员必须手动将所有涉及的情报板再发布一次原有的情报板节目单。

(3)数据孤岛。当前情报板发布系统独立于各个业务系统，数据无法互通，业务无法协作，无法在应急处置中形成闭关处置流程，无法同时支撑其他业务系统。

1.2.2 业务方面存在的问题

(1)情报板资源利用率低。当前接入的情报板主要用于对宣传标语、行车安全警示、服务提示语、施工事件等静态消息的展示，而依据《突发应急事件信息发布处理办法》的要求，当事件指标达到启动预案的级别时，监控和客服人员才需要去实时发布情报板交通诱导信息。因此，对于日常在高速公路上发生的一般交通事故、拥堵、特殊路况、危险抛洒物等事件，无法做到充分利用情报板对交通进行安全隐患提醒和诱导。所以，当务之急是提高作为高速出行信息重要载体的情报板的利用率。

(2)业务水平要求高，发布效果不佳。由于传统情报板发布软件仅关注于情报板的发布，无法提取到事发点与情报板的地理关联关系，监控员需要根据事发地点和情报板间的桩号以及上下行关系，借助地图或以往的经验，才能选取到合适的情报板进行发布。过高的业务水平要求以及高速公路监控员岗位的频繁流动，使得培训的时长和成本变大，发布效果也良莠不齐。因事故点、情报板和周边路况资源之间无法形成关联，每块情报板发布的消息相同，无法根据当前情报板和事发点的相对位置，做出有针对性的信息发布，也使得发布效果和交通诱导效率大打折扣。

1.2.3 实现方案方面存在的问题

当前情报板发布依然采用申报批准后人工发布的方式，与如今高速公路提倡的“现代化、智慧化运营”的理念和建设目标相违背，且多环节的人工操控方式降低了交通诱导的时效性、准确性和实效性。因此，急需通过智能化、自动化的方式将长期以来被动式的处置转向主动式的智能管控。

2 改进方法

针对柳州公司当前交通诱导体系的现状，基于已有的硬件条件和业务规范，解决情报板发布操作繁琐、交通干预及时性不高、过于依赖人工、与其他系统联动困难等问题，提出了一种基于GIS与情报板发布的智能交通诱导平台，以满足运营公司对高速交通路况实现智能管控的需求。

2.1 基于GIS的智能交通诱导管理平台

交通诱导管理平台将高速路上的情报板、各类设施、实时事件、设备报警信息、交通路况等多源信息借助GIS技术集合于在线地图之上，极大地降低了情报板发布操作的复杂度。同时该平台基于BS架构开发并接入在用的智慧高速大平台，与不同业务系统之间可共享数据，使得原有的业务流程得到优化，并且和其他业务流程成功整合。智能交通诱导管理平台具备如下功能：

2.1.1 GIS地图多方资源整合

集合多方资源信息的GIS地图可将情报板位置以车道级的精确度显示在高德在线地图上，同时通过图例开关可控制显示情报板周边的收费站、服务区、互通等高速公路设施位置、摄像头位置和实时视频，当前路上发生的事故、救援、抛撒物、拥堵、施工等事件位置，各类前端感知设备发起报警的位置等全方位的信息，借助GIS技术实现了交通诱导的一体化监控和便捷操作。

2.1.2 基于前端感知设备以及事件的联动发布

有别于传统的人工发布交通诱导信息，该平台可依据路上智能感知设备上传的数据和报警信息、智慧高速公路平台以及第三方系统的事件信息，自动发布到情报板。可实现联动发布的预警消息类型有：(1)拥堵事件、救援事件、事故事件、涉路施工事件；(2)温湿度传感器和能见度检测器上传的温度湿度报警、能见度报警；(3)视频事件检测摄像头上报的如行人、车辆逆行及路面抛撒物、施工等视频检测事件；(4)雷达拥堵检测提供的拥堵报警。以上事件类型作为信息来源，平台可借助情报板全自动发布技术实现真正意义上的全自动、全流程的智能交通诱导。

2.1.3 多种发布方式

平台共支持4种情报板发布方式：(1)普通人工发布；(2)简易人工发布(默认发布参数)；(3)情报板半自动发布(自动发布前需人工确认)；(4)情报板全自动发布。多种发布方式可根据事件类型或监控中心的实际情况进行灵活配置，满足不同的业务需求。

2.1.4 诱导方案调整

使用平台进行交通诱导后，系统会在交通诱导历史模块中自动生成相应的诱导记录，操作人员可依据事态进展对当前诱导方案进行调整。其功能包含：(1)新增情报板；(2)修改已发布情报板的诱导信息；(3)撤回已发布情报板的诱导信息；(4)手动结束该交通诱导。

2.2 情报板全自动发布技术

传统的厂家情报板发布软件存在操作难度大、功能单一等缺点，造成了交通诱导流程中的多方业务局限，因此智能交通诱导平台在集成了如电明、同鑫、三思等11种常见情报板品牌的发布控制功能的基础上，经过研发攻关，具备了从情报板选择至最后消息撤回的全流程全自动发布技术，改善了交通诱导中依赖人力、效率低下的问题。

2.2.1 情报板自动选择

依据预警消息中的事件类型以及事发点的路段、桩号和上下行方向，系统将以事发点为圆心、诱导距离为半径选中在圈内的情报板，并依据相对位置关系和情报板的安装位置，将选中情报板划分为：同向情报板、非同向情报板、路径诱导类情报板等几类。

2.2.2 发布消息自动生成

首先根据预设的自动发布模板，符合该事件类型的消息发布模板将会被选用。同时，为了达到较为理想的交通诱导效果，系统将根据事发点和各个情报板的相对位置，定制每个情报板针对该条交通诱导的诱导发布信息。如发生交通事故时，在互通前或收费站的情报板作为路径诱导类情报板，发布可选绕行路径提示，而同向情报板则直观地提示前方x公里发生事故。

2.2.3 发布参数自动设定

情报板分为立柱、门架、悬臂等多种类型，每种类型的情报板尺寸以及适合的发布参数不一致，系统依据已生成的发布消息和情报板参数，运用自适应算法自动分屏和自动选择发布字号、字体、颜色等参数进行发布，如一般信息为绿色，警告信息为黄色，禁令信息为红色。

2.2.4 诱导消息自动撤回

由于交通诱导消息为强时效性的临时消息，对应事件结束后必须立刻对消息进行撤回。因此，系统在进行交通诱导发布时，已将发布前的情报板节目单存档入库。当事件结束或达到指定的逾期时间时，系统将自动执行撤回操作。若遇到设备故障或网络通信失败等原因造成的撤回失败，系统将会以固定时间间隔进行撤回尝试，直至撤回成功。自动撤回与自动发布技术的结合，使得传统的交通诱导从复杂的、依赖人工的方式向如今无感的智能化管控方式转变。

2.3 外部系统协同

虽然交通诱导中使用情报板为最实际有效的方式，但为了能提高接收到交通诱导消息的出行人员的覆盖率，系统采取多种交通诱导方式并存的方式，与其他外部系统进行协作，打破信息壁垒，进行数据共享。

2.3.1 协同广播电台

结合柳州公司的实际业务需要，广播电台每日会在固定时刻联系值班客服，询问当日出行提示。交通诱导平台可汇总来自96333系统、本地养护系统等多方系统的施工、事故信息，生成客服播报稿，使聆听车载广播的出行人员能及时收到重要的出行信息。

2.3.2 协同高德地图

智能交通诱导平台对高德地图App进行了施工与事故数据的推送。当出行人员使用高德地图App进行导航并即将达到事发点时，高德地图App会进行语音提醒，提前告知司机，强化安全驾驶意识，降低发生事故和二次事故的风险。

3 结语

本文针对高速公路上的交通诱导，结合柳州公司的业主需求和实际情况，提出了一种基于GIS与情报板发布的智能交通诱导系统，借助GIS技术做到了将高速公路的情报板设备、设施、路况集合于在线地图之上，简化了先前复杂的情报板操作难度。同时依托项目实例对情报板发布技术进行优化创新，引入情报板自动发布技术并与外部系统协同，将交通诱导的覆盖率与效果极大地提高，为未来广西高速公路的交通诱导提供新的解决思路。