高速公路信息化与智能化管理的发展研究

董磊

(山东通维信息工程有限公司，山东济南250000)

0 引言

信息化与智能化技术应用于高速公路管理，适应了目前人们对公路出行的新需要，与高速公路建设的发展要求相匹配，具有优化管理效能、提高公路运输速度和安全，促进交通运输行业可持续发展的良好作用。因此，对高速公路的信息化与智能化管理进行研究，是一项促进高速公路管理工作水平不断提高的重要课题。本文从高速公路信息化与智能化管理的重要性入手，对目前信息化、智能化技术应用于高速公路管理的内容进行分析，针对目前国内高速公路管理现状，分析了存在的问题，提出了优化改进应用成效的对策和建议。此次研究旨在进一步提升高速公路信息化与智能化管理层次，促进高速公路管理迈上数字时代、信息化时代的发展轨道。

1 高速公路信息化与智能化管理概述

1.1 高速公路信息化与智能化管理内涵

高速公路信息化与智能化管理主要是指利用信息化、智能化技术对高速公路的安全监控，通信通行和日常养护等各个环节进行管理，旨在提高管理效率和质量。信息化技术是实现智能化管理的基础，要实现高速公路的智能化管理，必须首先推广应用信息化技术和设备，以高速公路数据信息交互处理能力提高，促进管理智能化水平的提高。高速公路信息化建设主要是针对公路管理的通行收费、安全监控、车流路况等数据信息进行实时获取、快速传输、深度挖掘，从而以数据信息分析研究成果为高速公路的运营措施提供决策依据，是提高高速公路管理水平的重要支撑。

1.2 高速公路信息化与智能化管理的重要价值

现在已经进入数字化、信息化时代，互联网技术、电子信息技术在高速公路管理中的广泛应用，促进了管理信息化和智能化水平不断提高，也是未来高速公路管理的发展方向。高速公路信息化与智能化管理的重要价值体现在三个方面：

一是适应国家现代信息化战略发展的规划要求。在国家提出建设现代化强国的战略部署下，交通管理部门明确要求充分发挥信息化载体优势，促进我国运输管理能力、服务水平的进一步提高。高速公路的信息化与智能化管理是适应国家新形势下的发展需要，也是高速公路自身发展需要。国家对基础建设领域的信息化与智能化发展提供了良好的政策环境，为高速公路信息化与智能化发展提供了良好机遇。高速公路作为国家大力支持的基础建设项目，已经形成了纵横联网的良好格局，实现国内所有省会城市和大中型城市的联通，对全国十亿以上人口的出行提供了良好的服务。高速公路连接起祖国的大江南北，打通了南北往来的经济命脉，也联通起千家万户，拉近了不同地域之间的沟通往来。因此加快高速公路信息化与智能化管理优化升级，是一项利国利民的重要工程。

二是适应社会经济建设和时代发展需要。传统高速公路管理的交通运行效率和运输能力已经难以适应新经济发展时期的建设需要。高速公路的信息化与智能化管理是促进管理提质提效的关键措施。国家大力推进物联网、云计算等新兴成熟技术的应用，为高速公路实现更为高质高效的服务提供了良好支撑。利用现代化、信息化和智能化技术手段，实现对高速公路信息的采集、传输和分析，一方面能提高高速公路的分流引导效能，减少拥堵和交通事故的发生，提高公路运行效率和利用效率。同时，高速公路的畅通也带来区域地方社会经济建设的快速发展，促进了各地区物资的快捷流通和便利运输，实现了社会效益和经济效益双赢。截止2022年，高速公路行业的市场规模已近800 亿元，是国家经济建设的重要产业。

五是为高速公路管理提供辅助决策支撑。该系统能利用互联网、云计算和大数据等技术，对高速公路的监控数据信息进行深度挖掘和分析研究，提供的分析结果能为高速公路管理提供有力的技术支撑。

2 高速公路信息化与智能化管理应用

2.1 高速公路公共信息管理平台

高速公路管理涉及的信息数据非常庞大，高速公路的信息化与智能化管理应用，首先就要实现对交通信息的共享和综合利用。现代社会交通行为的发生中，会实时产生从交通行为的组织建设、过程管理、信息监控到交通行为结束之后的大量交通信息。受到交通业务分类和管理的局限，传统交通信息管理会由某个交通子系统来对某一类的交通行为进行管理、提供服务。高速公路信息化与智能化管理应用的加速，将以高速公路公共信息管理平台为载体，实现各交通子系统之间的信息交互和共享，不仅从各交通子系统中获取交通行为信息、进行信息数据分析处理，还能基于系统和全局的角度进行信息数据成果的再利用，为各子系统提供服务指导和关联依据。高速公路公共信息平台，通过对交通子系统的信息集成和汇总，促进交通信息的交互、交流和综合利用，进一步提高了高速公路的通行效率和服务质量[2]。

高速公路公共信息平台的数据主要是以下类型：

对于林场的林木种植而言，一般都是在较大面积中进行种植规划，而单一的林木种类占据大面积的林地，会造成林地的生态系统单一，不仅对林木的生长没有好处，反而还会引发许多病虫害的发生。因此，应在林场内搭配种植适宜该地区土壤、地势环境的其他林种，在满足两种林木没有较大竞争性的情况下，这种混合林的林区生态营造，能够对速生桉树的生长提供更好的条件，满足林区内生态系统的稳定性。

二是高速公路基础设施数据。主要包括交通信号设置、检测设施、控制设施和各类标志设施、收费设施、信息发布设施所使用的所有数据信息。

三是高速公路交通管理业务数据。如高速公路救援车辆、高速公路警力配置、紧急事件救援等各类信息数据。

四是高速公路的运行状况数据。包括高速公路的交通信号、视频监控、电子收费等实时数据，交通事故、拥堵和环境天气、服务区等各类数据信息。五是包括历史数据等辅助数据。如高速公路一段时间的基本运行状态数据，高速公路相关的车辆流量情况、公共交通换乘信息、服务区餐饮、住宿和加油、车辆维修等服务数据信息[3]。

这道题通过孟子和苏格拉底的法制观念切入，要求学生分析二者法制观念的不同，并且分析其各自的背景和历史价值，目的在于让学生明白：不同的政治经济文化背景决定了孟子和苏格拉底法制观念的不同，简言之：二者植根于不同的土壤。孟子强调“人伦至上”，而苏格拉底突出“法律至上”，二者都对中国和西方的法制发展产生了深远的影响，是人类思想史上的宝贵遗产，对今天我国的法制观念也具有一定的借鉴意义。

2.2 高速公路信息管理系统

高速公路相比省级等低等级公路，具有车速高、车流量大等特点，一旦出现交通事故、天气等各种原因造成的交通拥堵，就会产生一系列连锁反应，造成大范围拥堵，直接影响路网的畅通。因此，必须提高对高速公路运行中的实时准确监控。针对目前国内高速公路实行封闭式收费管理现状，为提高收费站的工作运行效率，减少人工操作带来的贪污作弊情况，适应高速公路的管理新形势和新要求，不断提高高速公路智能化监控系统的功能和性能。从高速公路监控系统的管理目标可以看到，其监控的主要功能：

2.3 高速公路信息发布系统

我国目前是世界上通车里程最长的国家，在高速公路信息化与智能化管理上取得了一定的成效。主要表现为：

2.4 高速公路不停车电子收费系统

不停车收费系统是缓解停车收费造成交通拥堵的有效手段。不仅能减少高速公路通行的收费成本，杜绝人为因素造成的贪污等情况，而且能减少车辆油耗、减轻车辆运行给空气环境带来的负面影响，具有良好的社会效益和经济价值。目前国内已经实现高速公路的ETC 收费，在提高高速公路的运行效率、保障交通通行安全等方面发挥出了重要的作用。ETC系统主要有以下组成部分：

一是自动车辆识别系统。该系统主要是通过软件和硬件来实现对通过车辆信息的正确识别，以实现车辆的收费管理。在每个ETC 专用车道都安装有一个读取器，主要是识别车载的ETC 信号，利用天线将通行车辆的车牌号码等基本信息反馈给识别器，在系统对车辆通过高速的信息进行辨析和分析后，将车辆通行需要缴纳的费用显示在电子屏幕上。

一是高速公路相关的空间地理数据，如高速公路的名称、收费站、服务区、加油站等路网元素数据，以及公路运输设置的坐标、尺寸等具体化数据。

二是对高速公路重点路段的实时监控。高速公路中的涵洞、大桥等是地形比较特殊，通行要求有限制的特殊路段，通过监控系统实现对重要地段的监控，主要是为及时发现和处理交通问题，保证高速公路的顺畅运行。

二是车辆逃费抓拍系统，该系统主要是针对通行费用缴纳不足，或者是拒绝缴纳通行费用的车辆进行有效标识的抓拍，主要是抓拍车辆的牌照等关键信息，便于后续对车辆进行识别、查找和处理。逃费抓拍系统主要是利用数字拍照技术、数字摄像技术等来实现对图像的数字化、电子化处理，大大提高了传统人工处理逃费的工作效率[5]。

2.5 高速公路智能化监控系统

我国目前的高速公路已经形成了纵横交错的路网格局，这给高速公路的信息管理提出了新挑战。高速公路信息管理系统就是采用现代信息技术来实现对国内所有高速公路信息的一体化管理。致力于拓展现有高速公路信息服务内容比较简单，改善很多信息服务盲区的不足，通过利用先进的信息化与智能化技术优化升级现有信息管理发布系统。如利用系统管理理念，把互联网和GPS 技术结合起来构建更为先进的高速公路信息管理系统，实现对高速公路所有涉及的静态数据和动态数据的综合处理、实时查询和研究分析，提高高速公路信息管理的时效性，实现对国内全部高速公路的全程信息管理和服务[4]。

一是对高速公路收费过程的全过程监控。收费监控的目的是实现对收费员的操作、系统的自动收费情况进行监督，对车辆通过收费站的情况进行监督，防止发生人为的漏费和贪污现象，对不文明通行行为进行及时处理。收费结果的全程实施监控，能提高收费工作的质量和效率。收费系统的监督人员能利用系统的对讲功能，和收费站人员进行业务对话，指导收费过程中突发事件的妥善处理，提高收费服务质量。

潘律民：作为在华跨国公司，公司坚决支持中国近年来的环保政策。同时作为中国工业和经济的重要参与者，我们希望中国环保政策标准制定要以推动和引导行业升级和产业进步为原则。在制定和出台相关政策时，能够提前加强与行业各组织和企业的沟通，更多倾听业内人的声音和建议，共同探讨更有利于中国石油和化工行业发展的途径和办法。

基于SIP管理模块的BIM技术在装饰工程项目管理中的应用……………………………………………………… 魏忠（10-269）

三是提高高速公路各类事件的联动处理效果。智能化监控系统智能实时发现道路上出现的问题，最重要的是及时快速处理问题保证公路畅通。在监控系统中增加紧急电话、交通事故示警等综合管理措施，将基于监控系统实现事故处理单位和人员的统一管理和调配，提高高速公路事件的快速反应和处理效率。

四是实现监控数据、抓拍资料的实时上传和存储、查询。在高速公路管理中要提高事件处理的效率，必须提高各类数据信息上传给系统的效率，采用计算机的数据模型等人工智能手段，实现对各类信息的快速查询和分析。

基于Crawford D W等［7-8］，［2］336的休闲制约理论，本研究将制约因素分为个人内在制约因素、人际间制约因素和结构性制约因素，并对130篇文献中出现的各种制约因素进行分类统计。

三是适应人们对美好生活的追求。现代人的私家车保有量不断创下新高，车辆的增多对高速公路的需求也进一步提升。高速公路的信息化与智能化建设，能加快交通行业迈向新时代的发展步伐，不仅满足人们对出行快速便捷的需要，也体现了现代社会主义国家的良好形象。高速公路的信息化与智能化管理水平让国外越来越多的国家感受到中国的发展力量[1]。

白云母主要呈片状(图1d)，粒度约为0.5～5 mm。小粒径(<1 mm)白云母常发育于较大粒径(>3 mm)白云母和石英矿物粒间。在矿石中见硫化物矿物如黄铜矿、黄铁矿和闪锌矿等多分布于白云母粒间，而不规则状和脉状集合体的硫化物矿物常分布于白云母矿物解理缝、裂隙及矿物粒间(图1e)，以上现象说明白云母与硫化物矿物成因紧密相关。偶见具挠曲现象的白云母发育，这可能也是由于受到应力作用而形成的。另外矿石中部分白云母蚀变形成绿泥石(图1f)。在矿石中偶见铁锂云母(图1g)，含量极少。

综上所述可以看到，高速公路的监控系统不是简单的数据采集、传输和存储，更重要的是对道路交通数据进行统计分析，监控道路的交通运行和气候变化，掌握公路的运营情况；还要及时发现和有效处理交通事故，把交通事故的影响降到最小范围，避免恶劣天气、偶发事件对道路安全顺畅运行的影响等。

2.6 高速公路交通安全设施信息化与智能化建设

高速公路交通安全设施是实现安全顺畅通信的基础，是保证高速公路运行效益的重要因素。高速公路交通安全设施的信息化与智能化建设，一般包含交通管理设施和防护设施两个部分，主要是为有效降低交通事故的发生，实现交通引导、安全警告和管制防护等功能。信息化智能化技术应用于高速公路交通安全设施建设中，主要是利用先进的太阳能技术、自动控制和动态监测技术等，实现对高速公路道路标志、标识和标牌的动态化管理。进入新世纪后，各种先进的高速公路智能化安全设施得到应用。如智能化可变电子信息板和传统电子信息板相比，能更为专业地、有针对性地实现对车辆驾驶人的动态警告、控制和管理，帮助出行者掌握道路通行信息，提高高速公路的利用率，降低意外产生的交通事故发生率。太阳能护栏等警示标志是高速公路比较常见的设备，目前使用太阳能作为能源的高速公路警示设备越来越多，这有效避免了传统电能连接复杂，机动性和安全性能不强的缺点。太阳能安全引导标志和预警设施能在降低道路运营成本的同时，提高道路的安全顺畅运行效率。彩色沥青混凝土路面具有比普通沥青混凝土路面更好的弹性、强度和苏醒变形能力，色彩上的丰富能实现分区功能标志，也能和周围环境融合为一体。

工作作风主要是指的对待工作的态度，是消极怠工或者积极上进。一个员工对待工作的态度将直接决定着他的工作业绩，也会对林场的发展产生影响。工作作风方面出现以下情况予以扣分处理：迟到或者早退；对于来访人员态度无礼傲慢、淡漠不配合或者对于投诉、查询或者办理业务的人员找借口推诿、拖延、拒绝等；擅离职守、上班时间玩游戏或者进行私人娱乐活动；弄虚作假、糊弄领导等。

3 我国高速公路信息化与智能化管理现状

3.1 主要特点

高速公路信息发布系统主要是向高速公路的使用者发布行车信息和安全运行信息，是构建高速公路交通安全保障体系的重要内容。高速公路信息发布系统，主要依据高速公路的通行条件，为道路使用者发布公路施工、交通事故、恶劣天气等情况信息，帮助高速公路使用者安全快速通行。高速公路信息发布系统目前主要是采用可变道路情况显示屏、可变限速标志、高速公路专门的无线广播电台、高速公路侧边的专业有线广播等设备，来参与高速公路的管理和调度，主要是优化交通运行主线的流通情况，提高车辆通行效率。信息化与智能化技术应用于高速公路信息发布系统，改进了传统信息发布渠道少、功能单一的不足，优化了信息发布布局，提高了信息发布的针对性，能为不同群体提供有效的交通信息服务。交通信息系统是交通系统整体信息化和智能化的基础，是提高路网通行能力、通行效率的关键。

为服务于不断变化的行业需求，液空中国一直谋划通过运用最新数字化技术向更具预测性、主动性、前瞻性的运营模式转型。2017年9月15日，液空上海研发与技术中心的新数字化运营中心DPC（Digital Performance Center）正式启用，这是该公司转型的一个重要节点。作为公司数字化运营的中心枢纽，该中心可以帮助液空中国持续改善运营效率、预测并防止运营中的问题，在很大程度上优化客户体验。

一是建立了统一的联网收费系统。国家大力推进收费公路领域改革，原有以省为单位建设的高速公路收费结算模式，在互联网技术支撑下，实现了不同省市之间的联网收费。车辆进入高速公路后可以采用ETC 不停车收费方式，也可以从收费站领取多次使用的IC 磁卡作为通行凭证。省级范围内和大部分省份都实现了联网结算，车辆的高速公路通行效率大大提高。

二是建立了专网专用的高速公路通信传输网。目前各省市都从实际出发，构建了专网专用的通信传输系统，一般是由移动通信设备、数字程控交换设备和应急辅助设备组成，已经实现以省市为单位的高速公路管理电话话务服务，该通信网络还能实现高速公路路况图像采集、综合服务信息发布等功能。

三是基本建成了一体化安全监控调度体系。目前高速公路运营企业都已经建立起由道路上数量众多的摄像监控设备组成的安全监控网络，以实现对高速公路路况的监控，实时掌握高速公路的车辆运行、车流情况和车道使用情况，为高速公路通行提供控制服务信息，特别是对重要的公路桥梁、隧道等路段的实施监控，进一步降低了车辆的运行风险。

3.2 高速公路的信息化与智能化存在的不足

一是管理体系不够健全。在高速公路管理中，虽然初步建立了计算机系统网络平台，但受到行政管理体制的约束，高速公路管理部分的业务板块分割不够科学，信息化智能化管理体系不够健全完善，导致信息化与智能化管理受到所在区域经济发展影响，存在较大的管理水平差异，管理质量也发展不均衡。

二是信息化与智能化建设水平不高。高速公路的信息化与智能化管理必须要基于良好的管理基础，但从总体来看，有的地区高速公路管理数据库的信息收集处理能力不足，管理的技术能力比较落后，导致信息化与智能化管理还停留在简单的视频监控、违法抓拍等层次，难以体现现代先进技术的整体管理效能。

三是服务体系和民众出行需求之间存在一定差距。高速公路服务区是为司乘人员提供服务的主要区域，传统服务区服务主要集中在生活服务、天气路况服务和车辆维修服务等。在国家高速公路网络突破8 亿公里的新形势下，高速公路服务区的功能需要进一步拓展，如增加服务的深度和广度，将高速公路服务区建设和地方特色文化建设结合起来，致力于为司乘人员提供全方位、多层次的服务，丰富服务信息的发布形式、提高应急救援的效率等等。四是发展思想不够与时俱进。现代社会是数字化、信息化时代，高速公路的信息化与智能化管理，不仅是硬件和软件方面的改造升级，更重要的是要与时俱进优化管理理念和管理思路。但现在很多高速公路管理中依靠传统思维进行管理的情况比较普遍，深度发挥出信息化与智能化管理的综合效能还需要不断提高。

四是管理系统的精细化管理程度需要不断提高。高速公路的综合信息管理要注重发挥信息化与智能化管理的优势，以精细化管理促进管理水平、服务水平迈上新台阶。不能只是建立好高速公路综合信息系统，还要不断优化升级，适应公路管理内容不断丰富的新需要。

本刊讯 2016年4月11日，由中国教育学会组织，清华大学附属小学承办的“语文主题教学”新发展论坛在清华大学附属小学联盛馆开幕。北京教科院基础教育课程教材发展研究中心王凯副主任、北京师范大学胡定荣教授、北京教育学院初等教育学院刘加霞院长等专家学者，以及近600名中小学教师齐聚一堂，参与了本论坛。

4 优化改进高速公路信息化与智能化管理的对策建议

4.1 要充分发挥信息化与智能化管理的整体优势

高速公路的信息化与智能化管理涉及的内容多、范围比较广，在实际管理应用中，要注重坚持灵活性和实用性相结合的原则，在现有资源下，更好地发挥出信息化与智能化管理的整体价值。不能只是简单地增加数据信息的采集量，要进一步提高对交通基础数据的深入挖掘分析。如车载信息系统要帮助司乘人员获得第一手道路通行信息，电子信息系统要运用专业化手段以提示牌等方式减少疲劳驾驶。高清图像和视频监控系统要在车辆违章和交通事故的处理中提供准确的执法依据等等。

4.2 要全力提高信息化与智能化管理的应对突发事件能力

高速公路的信息化与智能化管理，不仅要提高对基础管理工作的技术支撑，更要体现在如何提高对公路管理中的突发事件的快速有效处理中。要重视采集数据的规范化，让各类信息数据的准确性、实效性进一步提高。要加强应急管理预案设计，提高对突发事件、复杂问题的快速反应和及时有效处理。要发挥信息共享平台的作用，对突发事件进行提前预测和感知，及时发布示警信息。

4.3 要以长远眼光推进信息化与智能化管理持续优化升级

高速公路信息化与智能化管理不是一蹴而就的工作，必须适应时代发展需要，将高速公路管理的路网监测、数据管理等不同领域成果集成形成规模效应，发挥更大管理价值。要眼光放长远，以前瞻思维推进高速公路综合信息平台的优化升级，为司乘人员提供更优质的服务。要引入地方旅游建设、区域医疗救护等力量，实现高速公路服务和各行业的交互和共赢，推动高速公路实现全面可持续发展。

在绿色最优模式中，优先顺序为B、C、A、D，其产能能量消耗的耗电量分别为B：2kWh/kWh，C：3kWh/kWh，A ：7kWh/kWh，D ：9kWh/kWh。

在信息技术、人工智能技术迅速发展的背景下，高速公路的信息化和智能化管理要朝着全面管控、全面服务的方向发展，用好现代先进技术，以安全可靠通行、全面优质服务为目标，促进高速公路管理真正进入全面信息化与智能化的发展新阶段。

5 结语

综上所述，随着国内高速公路路网系统的发展进一步趋于完善，高速公路交通管理中对交通信息化服务与车辆智能化安全管理方式的相互依赖关系将变得更加明显，因此各地高速公路综合管理相关部门更应该未雨绸缪，从现在便开始重点对各地高速公路管理系统的车辆信息化安全和服务智能化系统进行认真思考、研究，在此基础上再提出形成一套体系比较成熟、完整、科学的高速公路系统信息化设计与安全智能化技术管理方案。