大数据技术在高速公路管理中的应用

张威

关键词：大数据;高速公路;智能化;应用

1背景

随着人们生活质量的提升，我国高速公路的通车里程在逐年增加，这对于促进区域经济的协同发展有着非常积极的作用。然而，随着车流量的增加，高速公路在发展的过程中也面临一定的压力，如交通拥堵、交通事故以及车辆逃费等情况屡见不鲜，不仅影响了高速公路的通行率、整体使用价值，同时在很大程度上提高了高速公路的维护和管理成本，为相关管理部门带来了一定的经济负担。鉴于此，主动顺应时代的发展、大力发展智慧交通、将更多先进的技术应用于高速公路管理过程中进而构建智慧交通运营管理体系，将在高速公路发展过程中起到越来越重要的作用。通过对路况信息进行实时采集，并且通过系统对所获得的数信息进行总结与深入分析，实现高速公路的统一化监控、预警、协调与指挥，在减轻工作人员工作压力的同时，也降低了人力成本，并且能够实现自动化控制与分析，还能够为人们提供更加便捷化、人性化的服务。因此，加强大数据技术在高速公路管理中的应用是十分必要的。

2交通大数据的特点分析

在大数据技术应用于高速公路管理过程中，高速公路在运营和管理的过程中也产生了十分庞大的数据信息，包括收费数据信息、交通监控数据信息、调度信息、视频卡口信息、日常运营数据信息等。

2.1数据量大

高速公路所承载的车流量较大，特别是在节假日期间的往来车辆众多，导致整个高速公路所产生的数据规模较为庞大。在所有的交通大数据中，只有1/10是结构化数据，其余都是非结构化数据，且每天都在呈现出持续性增长的态势。

2.2数据类型较多

在大数据技术应用于高速公路管理的过程中，信息系统所能够收集到的数据种类是非常多样化的，包括文本数据、图像数据、视频数据等各种形式，且不同数据包含了不同的业务范围，如道路养护、公路收费、公路管理等，类型十分多样化。

2.3数据价值低

高速公路的车流量十分巨大，交通大数据所收集到的数据量也十分庞大，但是在实际情况中能够真正被有效应用数据只占据了很小的一部分。所以，从整体效果上来看，目前高速公路大数据的应用价值并不太高，很难从海量的数据中挖掘到大量有用的数据信息，且不能用于高速公路信息化的建设和发展。

3大数据技术在高速公路管理中的应用分析

面对大数据技术在高速公路管理中应用的特点和现状，为了能够有效提高高速公路的信息化发展水平，应当加强大数据技术的进一步应用，充分发挥技术的优势，同时提升高速公路管理中各项业务的水平，促使高速公路向着更加现代化的方向发展。

3.1交通状况实时分析

对交通状况进行实时分析是大数据技术应用于高速公路的重要体现之一，是高速公路信息化建设和发展过程中的重要组成部分。

为了更加全面、详细地掌握高速公路各个路段的交通数据信息，应当在条件允许的情况下，适当增加交通数据息采集點的布置密度、覆盖范围等，并且保证数据信息的实时传递和同步分析。与此同时，还应当加快5G网络的全面普及速度，除了大数据技术、云计算技术等先进技术的应用之外，还需要将人工智能的深度分析以及专家决策等功能进行进一步应用，以便能够实现对高速公路交通状况的实时、准确且全面的分析。

3.2车辆逃费稽查

在高速公路管理的过程中，车辆逃费不仅会影响管理部门的运营收益，还可能会为人们带来更多的安全风险。当前，我国高速公路常用的车辆逃费稽查方式和手段多数都是在高速公路的进口以及出口安装抓拍设备、电子识别设备等，效率较低。而将大数据技术应用于高速公路的运营管理系统中后，在一定程度上优化了车辆逃费稽查的整体效果。

（1）对套牌车辆进行分析。在收费站、服务区等地方都有相应的监控设备，可以对车辆信息进行采集，包括车辆的型号、颜色、车牌、进入和出去的时间等信息，并且能够实时将这些数据信息传人系统数据库中，再利用大数据技术、云计算技术等发现使用同一车牌号的其他类型的汽车，并且根据各种信息的对比来判断是否存在套牌的可能，再根据信息的对比来提取车辆信息，做出进一步的跟踪和调查，及时发出警报，以拦截套牌车辆。

（2）对频繁过车情况进行分析。为了能够有效判断是否存在车辆调换的情况，可以通过大数据技术来分析频繁过车的情况。例如，在收集了车辆本身的信息之后，如果发现同一个车牌的车辆在短时间内多次通过同一个收费站，则可以根据其频率来判断，再通过互联网来将该车辆的信息发送给该收费站，派遣相关工作人员对其进行更加深入的调查，以严厉打击逃费等违法行为。

3.3公共出行服务

（1）提示功能。车辆在高速公路行驶的过程中，应用大数据技术能够起到良好的提示功能和作用，根据驾驶人员的需求来提供多种便捷性的信息服务。例如，当车辆靠近收费站的时候，系统可以自动提示收费站的空车余位、下一站的距离：路边测速装置则可以随时提醒驾驶人员是否超速等。

（2）高速公路收费。ETC是目前高速公路智能交通系统服务功能之一，使用范围很广，相较于传统的人工收费而言，它为人们的出行带来了极大的便利。目前，ETC功能所能够提供的服务还有限，因此建议全国联网ETC与手机NFC功能结合到一起，并且与运营数据信息有机结合，利用数据分析、数据挖掘技术等对车流量信息、出行频率、客货运输、分布特征以及附属消费等进行整合处理，为相关运营管理单位提供更加全面的服务。随着高速公路ETC收费模式的大力推行和普及，高速公路联网收费技术也得到了高速发展，将数据信息进行产业化处理，能够有效降低高速公路建设和运营过程中产生的资金风险，进一步提高高速公路管理的整体水平。

（3）服务区管理。我国高速公路管理过程中所采取的方式多数都是全立交、全控制的方式，车辆在高速公路行驶的过程中，基本上与外界是隔绝的状态，虽然这种模式方便了高速公路管理和车辆的出行，但是却在很大程度上无法满足司机以及乘客的基本需求。鉴于此，高速公路服务区的出现、建设、个性化发展等在很大程度上满足了司乘人员的个性化需求。为了能够进一步提升高速公路服务区的服务水平，应当将大数据技术应用于其中，对服务区不同时段所分布的人数、流动情况、消费情况等进行数据信息的收集和整合，管理人员可以对场内进行实时调度和管理，了解顾客的个性化需求，根据顾客的需求来不断完善服务区的基础配套设施、服务方式等，以实现服务区运营管理的信息化与高效化。

3.4道路安全管理

近年来，我国高速公路上交通事故的发生率始终居高不下，导致的伤亡率依然较高，这与高速公路道路安全管理有着不可分割的关系，特别表现在安全意识薄弱、执行能力较差、信息传播受阻、安全宣传力度不够等方面。

在实际情况中，高速公路安全管理借助大数据技术也实现了全面升级和优化，很多先进的传感器、视频监控设备、通信设备等都被广泛应用于高速公路安全管理中，建立了全方位、多角度、全天候实时的安全管理系统。通过大数据技术的应用能够对车流量情况、天气变化情况、路面交通情况、车辆事故等多个方面进行监控，一旦发生突发状况，则可以通过车联网、交通广播等多个渠道来向民众传递信息。除此之外，大数据技术的应用还为紧急救援提供了有效支持，通过紧急救援系统，当事故发生时，可以通过视频求救、可视电话等方式与救援人员进行紧急联系，从而提高紧急事故的救援效率，全面降低高速公路的車辆事故伤亡率。在大数据技术的支持之下，车联网系统的应用在很大程度上提高了高速公路交通安全的可靠性。

将大数据技术应用于高速公路管理的过程中，能够有效针对常见的问题进行数据采集、分析、预处理和追踪等，并且通过算法来选择合适的方式对系统进行优化、对问题进行合理解决，这是一个周而复始的闭环管理和控制方法，有利于促进高速公路安全管理的良性循环。

3.5道路养护管理

近年来，高速公路基础设施建设的范围在逐渐扩大，为地区经济效益的增长带来了极大的帮助。但是，不断扩大的高速公路基础设施建设也为相应的道路养护和维修工作带来了一定的难度。部分地区道路养护和维修的数据无法及时上传，导致高速公路安全性与可靠性受到了一定的影响。鉴于此，将大数据技术应用于高速公路道路养护和维修工作中，能够利用交通大数据实现道路维修与养护相关信息的实时共享，相关部门可以及时获取道路养护相关数据和具体实施的情况，而相关管理部门也可以对公路养护工作的展开情况进行监督与定期检测。除此之外，利用大数据技术可以进一步提高道路养护的精细化管理水平。例如，由于以往的数据信息保存并不完整，所以很多时候无法快速锁定问题发生的原因，进而影响了道路养护和修复的整体效果。而在大数据技术的支持之下，道路养护部门可以根据系统中现存的数据信息对问题进行追踪，及时找到道路使用过程中产生问题的原因，进而根据原因对症下药，使道路养护工作更加精细化、有针对性。

4结束语

高速公路建设与发展与大数据技术之间的深度融合是智慧交通发展的必经之路。为了能够有效促进大数据技术与高速公路管理之间的有机融合，相关管理部门应当加强信息化系统建设，并且引进、研发更多先进技术，依靠大数据技术的优势来实现对路况的实时监控、逃费车辆的稽查追踪、提供更加完善的公共出行服务、提升道路安全管理的综合水平、提高道路养护管理的整体效果等。在未来的发展过程中，除了对上述几方面加以重视之外，还应当从技术层面、系统建设层面、应用功能拓展方面、系统稳定运行方面人手，让大数据技术能够在高速公路管理中发挥出更加出色的作用，为高速公路的综合管理和发展奠定坚实的技术基础。