信息化技术在高速公路事件指挥调度中的典型应用

王 晖

（中通服咨询设计研究院有限公司,江苏 南京 210000）

0 引言

目前在中国已经建成的高速公路指挥调度系统中，由于人工智能、云计算等新一代信息技术的应用不足、智能感知硬件部署不够等原因，导致数据采集不充分，应急指挥相关的系统滞后于智慧交通的发展，系统的建设仍有很大的提升空间。此外，国内针对高速公路突发事件应急管理体系的研究尚处在初始阶段，大多数指挥系统无法与用户的手机等智能终端实现交互，导致当前高速公路监控应急指挥调度系统存在以下不足：一是缺乏基于路网全息感知的数据统一管理能力，无法做到精准的路网运营态势评估；二是缺乏跨部门间的数据共享与业务协同，导致各部门在共同处置突发事件过程中存在数据共享程度差、沟通协调效率低、应急指挥不统一、信息发布不及时等诸多弊端，无法形成合力；三是未能深度挖掘业务数据价值指导业务工作。基于上述不足，该文结合信息技术，研究构建应急指挥调度综合技术能力，为公众提供安全、高效的出行环境，旨在精准感知路网态势、高效处置安全交通事故，形成从及时发现到指挥调度的全流程数字化、智能化处理，提高路网畅通能力，增强救援效率，减少突发事件所带来的损失。

1 高速公路事件管理现状

随着我国经济社会的发展和生活水平的提高，高速公路通行规模的不断上升，也产生了许多值得注意的问题。根据统计数据，伴随着道路流量的逐渐上升，各类突发事件数量呈现上升趋势，对高速公路正常运行的影响越来越不容忽视。以江苏省为例，G2京沪高速江阴大桥段作为连接靖江、泰兴和江阴、无锡的南北跨江交通重点区段，平时日均断面通行流量在10 000～30 000辆规模，而在重大节假日、“黄金周”的日均断面通行流量则可达到70 000辆以上。在这样大的通行流量下，任一突发事件对通行车道的短时间占据，都可能给附近路段带来严重影响，造成长距离拥堵。近年来，每逢“五一”“十一”和春节这样的人员大规模流动时期，我省的沪宁高速、京沪高速部分路段，以及江阴大桥、苏通大桥等重点桥段，都出现过因为轻微事故频发导致车多缓行甚至拥堵的情况。为保证高速公路通行效率，必须要提升高速管理单位应对事件的指挥调度水平，保证突发事件能够被快速发现、及时处置。图1显示为前述京沪高速某大流量干线段2010—2013年10月份和3月份事故合计数的对比。

图1 2010—2013年京沪高速某大流量干线段10月份合计流量增幅统计

同时，随着人民物质文化生活水平的不断提升，社会公众对高速公路的需求已经从过去简单的“走得了”向“走得快”“走得舒适”转变。这无疑对高速公路的营运管理工作提出了更高要求，因此，只有不断提高全路网指挥调度能力、交通组织能力、应急处置能力和公共服务能力，才能充分为社会公众提供安全便捷的出行服务[1]。

2 信息化技术在高速公路事件指挥调度中的典型应用

2.1 事件指挥调度需求

在讨论高速公路针对事件的指挥调度需求之前，有必要先明确一下高速公路需要处置的主要事件的类型，从而更清楚地反映出各类事件的处置差异性。

2.1.1 高速公路主要事件类型

（1）车辆故障。车辆故障是高速公路上最常见的事件类型。在高速行驶的车辆经常由于路面的抛洒物碾压、连续行车时间过长、车速过快等原因，出现爆胎、发动机故障而无法继续行驶，被迫停靠在路上，等待救援。

（2）一般交通事故。一般交通事故是高速公路上常见的事故类型。由于驾驶员操作不当、违章变道或者疲劳驾驶，会出现两车或多车的碰撞或者单车冲撞护栏等交通事故，以两车追尾的交通事故最为常见。车辆发生交通事故相比车辆故障，通常会增加事故处理的环节。

（3）危化品事故。危化品事故是一类特殊的交通事故，其之所以特殊，是由于事故车为运输危化品的车辆。危化品通常具有易燃易爆、腐蚀性或毒性等特性，一旦泄露容易给驾驶人员、现场处理人员和其他通行车辆带来较大危险，还会对周边环境产生危害，因此对于危化品事故的处置具有一套专门的处置要求。危化品事故虽然发生频率较少，但是一旦发生，其紧迫程度往往很高[2]。

（4）施工养护。由于高速公路通行车辆的速度相对较高，一旦出现剧烈颠簸或者路面温度超过标准，就很容易损坏车辆轮胎或其他机械部位，导致车辆故障甚至交通事故，因此国家对高速公路的路面平整度、路面温度、路基和护坡的情况都有严格要求，需要定期进行养护和检测作业。对于检测出现问题的路面，要及时进行小修、中修和大修作业，对于破损路面需要及时施工修复。在施工养护过程中，除非全封闭施工，需要同时保证高速公路的正常通行，为保障施工养护人员和通行车辆的安全，需要采取有效措施进行交通管制。

（5）其他类型。除了上述几种常见事件类型外，高速公路需要进行调度处置的事件还包括不法行为、恶劣天气、抛洒物、特勤任务等，由于其主要调度内容均可涵盖在前几类事件中，这里不再赘述。下面就结合需要处置的几类主要事件，分析高速公路开展事件指挥调度工作的主要业务需求。

2.1.2 高速公路指挥调度业务需求

高速公路管理单位针对事故事件指挥调度的业务需求，整体上可以分为以下几方面：

（1）制度具现化（具体实现）。首先，在开展指挥调度工作中，各高速公路管理单位针对不同类型的事故事件都会结合自身实际情况制定相应的调度处置预案。这些处置预案是各单位多年应对各类事件的经验的总结，具有规范性和引导性。信息化系统在实现指挥调度部分的业务功能时，首先需要考虑的就是如何将这些预案转化为具体的处置流程和功能，以便保证其在具体事件处置过程中得到有效落实，也就是针对预案的具现化。

其次，针对每次事件应对处置工作，从决策领导、当班主任、调度员、值机员、一线排障员等都有明确的分工安排和责任规定。信息化系统在指挥调度中需要发挥的第二个重要作用，就是记录相关人员的行为轨迹，监督处置过程是否按照规定进行并保留准确细致的记录，以便今后对各方面人员调度处置工作是否按照规定开展考核评价，并且可以为针对事件处置行为是否违规的考察提供充分依据，也即针对处置过程的具现化[3]。

（2）业务关联化。当前针对高速公路的事故处置，经常需要“一路三方”的同步行动，由路公司、交警、路政各方相互配合，分工明确，才能够有效地完成事件处置工作；如果出现危化品泄漏事故等较为严重的突发事件，还需要公路与地方的协同配合；当事件影响范围扩大到涉及多条相邻高速公路或国省干道的路网层面时，单纯依靠某地路公司、交警和路政也无法有效应对，此时更需要由高速公路联网中心、省交通厅路网办等单位出面统筹协调，才能解决。因此事件处置中一个最重要的目标就是信息的及时有效沟通。这要求在开展信息化系统建设时，系统能够根据事件类型、等级和相关内容，快速、准确、自动地关联到其需要通知的相关单位和人员，保证第一时间将事件信息和调度指令传达出去，针对不同情况的事件，能够有针对性地执行不同的指令，也就是要做到业务面向事件的关联化。

2.2 几种典型应用及效果

结合对近几年来高速公路指挥调度系统建设项目的参与过程，作者对信息化技术在指挥调度中的应用情况进行了总结，认为可以归类为以下几种典型应用层次：基础性应用、半智能化应用、智能化应用。

2.2.1 基础性应用

基础性应用主要满足前述需求的第一项需求，部分地满足第二项需求。该类信息化系统在整体架构上不考虑针对事件不同情况的区别性对待，而是依据管理单位的通用性处置方案形成一条单线化处置流程。在该流程上将常用业务功能进行固化，用户可以通过该系统实现针对事件的常规处置工作（处置内容基本相同）。

这类系统的优点是可以充分满足经常发生的几种事件的应对处置工作需要，且由于其架构相对单一、功能趋于固化，因此便于快速实现。同时，由于其考虑的应用场景相对简单，处置分支较少，因此功能设置会相对简单，操作比较便捷，适合于处置业务量不大、管理需求并不复杂的管理单位采用。

这种类型的信息化系统最大弊端也源于其特点。由于建设时应用场景比较简单、功能相对固化，因此其对不同类型事件和不同场景的针对性较弱，会无法满足一些特定场合下发生的业务需求（详见表1）。且因为建设时对系统的可配置、可调整性考虑不多，因此后期一旦业务发生变化，功能需要调整时将会比较困难。

表1 基础性应用系统对业务需求的满足程度

2.2.2 半智能化应用

半智能化应用的信息化系统可以做到充分满足第一、第二和第三项业务需求。首先该类信息化系统在建设前期会综合考虑不同类型事件和特殊应用场景对处置要求的差异性，设置多条处置流程分别应对不同情况，因此相比第一类系统能够更好地满足事件处置的规范化要求，体现其差异化特性。其次该类系统针对不同处置流程将按照具体需要配置相应的关联性功能，可以保证系统最大程度地涵盖需要关联的业务单位和对象，基本不会出现预先未考虑该情况导致无法适应业务需要的情况，也能支持对功能的后期配置调整。最后，该类系统专门针对处置效率提升的问题进行了考虑，将相互联系的业务和前后衔接的功能通过系统后台进行了业务关联，保证在前置条件满足的情况下能够自动触发后续功能，从而减少了操作人员思考下一步需要操作的时延，并可以避免因为业务不熟悉导致的误操作等问题。这类系统，作者称之为半智能化应用系统的原因是，尽管该类系统满足了业务的关联性需要，但是却不会越过操作者自动进行下一步的操作，也即系统只能尽可能高效地提示操作人员接下来处置流程中需要做什么，但决定是否要做的选择权，仍然掌握在使用者手中[4]。

这类系统的主要优点是可以在较长的一段时间内充分适应多种复杂应用的不同需要，能够按需配置相应功能，并能在一定程度上实现高效联动的目标，主要适合于事件处置业务量大、业务种类多、管理需求划分较细的管理单位使用。其缺点主要是系统框架复杂、业务功能极多，开始使用时用户可能会有比较难以上手的感觉，需要通过深入使用和不断优化，才能逐步感受到系统的强大作用（详见表2）。

表2 半智能化应用系统对业务需求的满足程度

3 结语

通过对目前信息化技术在高速公路事件指挥调度中几种典型应用的分析，可以看出，目前大多数信息化系统处于基础性应用系统的层次，一部分综合性指挥调度系统达到了半智能化应用系统的阶段，但是很少有系统能真正达到智能化应用系统的级别。这一方面是由于海量数据挖掘分析、智能分析识别、数字仿真建模等技术的可靠性、实用性和准确性距离在高速公路业务领域能够发挥预期作用还有一定差距，另一方面也由于目前高速公路信息化建设尚处于起步阶段，许多需要的核心业务数据尚无法有效获取，从而无法支持上述技术切实地发挥作用。但笔者相信，随着相关技术水平的不断提升和高速公路领域信息化建设的稳步推进，高速公路指挥调度管理工作一定能够步入真正智能化的阶段，并利用其成果为广大高速出行公众造福。