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完成無人機(jī)的姿態(tài)解算是將各個(gè)位置的方向或加速度傳感器得到的數(shù)據(jù)通過MCU計(jì)算轉(zhuǎn)換成姿態(tài)角，一般有歐拉角表示法、方向余弦矩陣法以及四元數(shù)表示法等運(yùn)算方法。
無人機(jī)和多功能智慧桿的閉環(huán)應(yīng)用
智慧綜合桿桿體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如圖3所示，底部設(shè)備倉約高 2 0 0 0 { m } ，主要用于部署智慧網(wǎng)關(guān)、水浸檢測儀、交換機(jī)、邊緣計(jì)算終端、北斗接收機(jī)等設(shè)備，在 4 0 0 0 { ~ } 5 0 0 0 {mm } 區(qū)間位置設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)音柱和信息發(fā)布大屏，在 6 0 0 0 { {mm } } 位置設(shè)計(jì)槍型攝像頭2套、球型攝像頭1套，往上是北斗基準(zhǔn)站、環(huán)境監(jiān)測儀和智能照明，智慧綜合桿頂部設(shè)計(jì)無人機(jī)自動機(jī)場。整體設(shè)計(jì)上充分考慮色調(diào)、穿線、打孔等諸多要素，桿體采用凹槽設(shè)計(jì)，便于后續(xù)增設(shè)新的感知設(shè)備，增加智慧綜合桿的可擴(kuò)展性及美觀性。
四、智慧燈桿構(gòu)建區(qū)域動態(tài)感知與邊緣智慧服務(wù)的閉環(huán)
目前，5G技術(shù)本身具備的高速率、低時(shí)延和大連接等特點(diǎn)具備針對現(xiàn)實(shí)環(huán)境中發(fā)生的各種特殊標(biāo)記事件進(jìn)行實(shí)時(shí)化、高速化決策能力。邊緣計(jì)算科技賦能道路智慧化，道路交通智慧保暢，提升交通通行效率，減少碳排放。
在道路邊，智慧路燈是道路智慧化最為合適的載體，當(dāng)與所搭載的其他智能感知終端融合，可形成在城市數(shù)字神經(jīng)與邊緣大腦的“感知-計(jì)算-決策-反饋”的閉環(huán)方案。
在5G萬物互聯(lián)時(shí)代的大背景下，不僅僅是在道路場景，在未來園區(qū)、文旅、校園、商超、社區(qū)等場景當(dāng)中，如圖4所示，智慧燈桿與邊緣計(jì)算的應(yīng)用能力和表現(xiàn)都能得到適用，在空
域感知敏感度和智慧化擴(kuò)展場景與能力應(yīng)用方面將獲得未來的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
基于BIM底座的建管養(yǎng)運(yùn)一體化貫通應(yīng)用平臺
中咨泰克交通工程集團(tuán)有限公司
一、基本情況
（一）產(chǎn)品定位
隨著智慧交通行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速，傳統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)營、管理、養(yǎng)護(hù)模式因信息割裂、協(xié)同效率低、數(shù)據(jù)難以追溯等問題，已難以滿足現(xiàn)代化智慧高速全生命周期管理的需求?；贐IM底座的建管養(yǎng)運(yùn)一體化貫通應(yīng)用平臺旨在創(chuàng)新變革設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)營全生命周期管理模式，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，融合AI、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng) + 等新信息技術(shù)，以“模型”為載體，公路工程的全過程全要素“數(shù)據(jù)”融合共享為抓手，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化移交、智慧運(yùn)營、智慧養(yǎng)護(hù)、智慧服務(wù)、安全應(yīng)急數(shù)字化管控等應(yīng)用，促進(jìn)工程全生命周期數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。
（二）總體設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用分層架構(gòu)設(shè)計(jì)，以BIM建模為核心實(shí)現(xiàn)建管養(yǎng)運(yùn)一體化信息融合。應(yīng)用系統(tǒng)層集成建設(shè)管理、運(yùn)營管理、養(yǎng)護(hù)管理、應(yīng)急管理、移動APP等服務(wù)應(yīng)用。
應(yīng)用支撐層提供統(tǒng)一認(rèn)證與權(quán)限管理、流程管理等應(yīng)用支撐服務(wù)，支撐多業(yè)務(wù)協(xié)同，確保各模塊高效聯(lián)動。實(shí)現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期數(shù)字化管理，提升運(yùn)維效率與服務(wù)能力。
數(shù)字底座基于數(shù)據(jù)中臺、數(shù)字孿生底座、算法服務(wù)中心、物聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建，是系統(tǒng)的智能化支撐平臺，通過數(shù)據(jù)中臺實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的匯聚與治理，依托數(shù)字孿生底座構(gòu)建三維可視化模型，借助算法服務(wù)中心提供智能分析能力，并基于物聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。如圖1所示。
二、建設(shè)內(nèi)容
（一）一套BIM模型基礎(chǔ)上的貫通應(yīng)用
本產(chǎn)品以打造“公路全生命周期數(shù)字化管理”為核心目標(biāo)，以BIM模型為數(shù)據(jù)載體，整合設(shè)計(jì)、施工階段數(shù)據(jù)，建立覆蓋高速公路全過程的數(shù)字孿生體系。在運(yùn)營管理方面，實(shí)現(xiàn)路況實(shí)時(shí)監(jiān)測、設(shè)備智能管控和應(yīng)急指揮聯(lián)動；在養(yǎng)護(hù)管理方面，依托BIM模型開展病害精準(zhǔn)定位、養(yǎng)護(hù)方案模擬和資源優(yōu)化配置，形成"監(jiān)測-評估-決策-執(zhí)行"的智慧化閉環(huán)管理，全面提升公路管養(yǎng)效率和服務(wù)水平。
1.運(yùn)營管理方面
1）構(gòu)建孿生展示
運(yùn)營管理方面構(gòu)建了完整的數(shù)字孿生應(yīng)用體系，實(shí)現(xiàn)"物理設(shè)施-數(shù)字模型-管理業(yè)務(wù)"的全面貫通。針對關(guān)鍵路段主要對隧道群入口、易擁堵互通，構(gòu)建了高精度數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)"全要素?cái)?shù)字化、全狀態(tài)實(shí)時(shí)化、全業(yè)務(wù)協(xié)同化"的智慧管理，密切關(guān)注重點(diǎn)路段的交通情況。如圖2所示。
2）事故事件精準(zhǔn)定位
基于多源感知與智能算法融合，結(jié)合BIM李生展示，實(shí)現(xiàn)交通事故厘米級精準(zhǔn)定位。通過AI實(shí)時(shí)分析視頻、雷達(dá)等數(shù)據(jù)，5秒內(nèi)完成事故自動識別與定位，同步觸發(fā)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，工單處置時(shí)間縮短 40 % ，顯著提升道路突發(fā)事件處置效率。如圖3所示。
3）重點(diǎn)車輛軌跡跟蹤
構(gòu)建了基于數(shù)字孿生的全流程可視化跟蹤系統(tǒng)。通過融合北斗高精定位、AI視頻分析技
術(shù)，在三維數(shù)字孿生路段中實(shí)時(shí)展示車輛位置、車牌、速度等參數(shù)。實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)車輛 1 0 0 % 全程可追溯，軌跡回放等可視化監(jiān)管功能，使事故率明顯降低，違規(guī)行為查處效率顯著提升，提供路段重點(diǎn)車輛安全監(jiān)管水平。
2.養(yǎng)護(hù)管理方面
1）病害上圖
基于BIM的病害數(shù)字孿生展示，實(shí)現(xiàn)高速公路病害的智能化可視化管理。系統(tǒng)將檢測獲取的裂縫、坑槽等病害數(shù)據(jù)與BIM模型精準(zhǔn)關(guān)聯(lián)，在三維場景中直觀呈現(xiàn)病害空間分布，為養(yǎng)護(hù)決策提供數(shù)據(jù)支撐，使病害處置效率得到提升，降低養(yǎng)護(hù)成本。如圖4所示。
2）技術(shù)狀況評定上圖
基于BIM的結(jié)構(gòu)物技術(shù)狀況數(shù)字孿生展示，實(shí)現(xiàn)橋梁、邊坡等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)可視化監(jiān)控。系統(tǒng)將定期檢測獲得的技術(shù)狀況評級數(shù)據(jù)與BIM模型精準(zhǔn)關(guān)聯(lián)，通過三維可視化界面直觀展示各構(gòu)件的安全狀態(tài)，為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供決策依據(jù)，使結(jié)構(gòu)物安全預(yù)警效率得到提升，養(yǎng)護(hù)決策科學(xué)性顯著提高。如圖5所示。
3）飛行模式下全路段機(jī)電設(shè)備巡檢
將BIM技術(shù)與主動巡檢系統(tǒng)深度融合，支持全路段三維主動巡檢模式，通過第一人稱視角模擬運(yùn)維人員上路進(jìn)行巡檢，直觀展示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與空間分布。巡檢過程中發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，平臺自動定位故障設(shè)備，關(guān)聯(lián)維修檔案并智能派發(fā)工單至責(zé)任人員，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)護(hù)管理從被動應(yīng)對到主動預(yù)防的智能化升級。
4）健康監(jiān)測孿生展示
三維可視化形式直觀展示結(jié)構(gòu)物實(shí)時(shí)健康狀態(tài)，包括位移、應(yīng)力、裂縫等監(jiān)測指標(biāo)。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超閾值時(shí)，自動觸發(fā)分級預(yù)警，并關(guān)聯(lián)顯示歷史數(shù)據(jù)對比曲線。使結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)識別效率得以提升，應(yīng)急響應(yīng)速度明顯提高，為重大基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)營提供智能決策支持。
（二）AI深度賦能
基于BIM底座的建管養(yǎng)運(yùn)一體化貫通應(yīng)用平臺深度融合人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對多種主流AI大模型（如DeepSeek、通義千問等模型）的無縫集成與協(xié)同管理，構(gòu)建了高速公路交通領(lǐng)域的垂類分析大模型。實(shí)現(xiàn)了對交通流量、路面狀況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等多維度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與深度挖掘。基于海量歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練，平臺具備智能預(yù)測、異常檢測和決策支持等功能，可提供基于自然語言的業(yè)務(wù)咨詢分析、預(yù)測交通擁堵、動態(tài)優(yōu)化交通管控方案、評估設(shè)備健康狀態(tài)、精準(zhǔn)識別路面病害。
1．運(yùn)營聯(lián)動知識庫
按類別建立專項(xiàng)知識庫，結(jié)合RAG、向量數(shù)據(jù)庫、知識圖譜等技術(shù)，從運(yùn)營應(yīng)用系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)中樞進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)專項(xiàng)知識庫動態(tài)更新。讓用戶能以自然語言交互方式獲取經(jīng)過梳理總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)知識和業(yè)務(wù)洞察，降低了用戶獲取知識的門檻，提高了用戶學(xué)習(xí)和工作效率。
2.運(yùn)營業(yè)務(wù)綜合分析
依托大模型的語音識別與合成、自然語言處理（NLP）、語義理解、數(shù)據(jù)分析與挖掘的能力,通過用戶與模型之間的問答，將用戶的查詢分析內(nèi)容轉(zhuǎn)換成模型可識別的信息,經(jīng)過MCP、動態(tài)任務(wù)調(diào)度等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶與AI智能體直接的交流，可輸出文字、語音、圖表等多模態(tài)業(yè)務(wù)分析信息。如圖6所示。
3.事件報(bào)送建議和閉環(huán)處理報(bào)告
通過多源數(shù)據(jù)自動整合與智能閉環(huán)管理，實(shí)現(xiàn)從事件發(fā)生到解決的全流程動態(tài)追蹤與報(bào)告生成。AI大模型基于全流程數(shù)據(jù)自動聚合分析，生成深度結(jié)構(gòu)化報(bào)告——不僅涵蓋事件追溯、處理邏輯與結(jié)果驗(yàn)證，更能提煉根因洞察、提供優(yōu)化建議，并以自然語言生成解釋性說明，同步輸出可操作的決策支持結(jié)論。如圖7所示。
4.智能預(yù)案生成與推薦
通過通用AI大模型和交通行業(yè)垂直模型協(xié)同。通用AI大模型負(fù)責(zé)語義理解、推理、任務(wù)規(guī)劃及調(diào)度，交通行業(yè)垂直模型負(fù)責(zé)專業(yè)分析、精準(zhǔn)執(zhí)行、實(shí)時(shí)響應(yīng)、結(jié)果驗(yàn)證。二者協(xié)同，完成智能預(yù)案的生成與推薦。
5.機(jī)電運(yùn)維業(yè)務(wù)評估及建議
依托通用AI大模型與機(jī)電運(yùn)維業(yè)務(wù)垂直模型算法的融合應(yīng)用，接受用戶自然語言咨詢，對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史維修記錄、環(huán)境參數(shù)深度解析，精準(zhǔn)評估關(guān)鍵設(shè)備的健康狀態(tài)，針對突發(fā)故障輔助維修人員快速定位問題，構(gòu)建“預(yù)測性維護(hù)-智能調(diào)度-快速處置-成本優(yōu)化"的閉環(huán)體系，為機(jī)電運(yùn)維提供全流程智能化支持。
三、核心技術(shù)
（一）BIM模型與數(shù)字孿生集成技術(shù)
構(gòu)建統(tǒng)一的BIM模型和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，整合設(shè)計(jì)、施工階段數(shù)據(jù)，建立覆蓋公路資產(chǎn)全過程的數(shù)字孿生體系。通過高精度數(shù)字孿生體構(gòu)建技術(shù)，針對關(guān)鍵路段實(shí)現(xiàn)“全要素?cái)?shù)字化、全狀態(tài)實(shí)時(shí)化、全業(yè)務(wù)協(xié)同化”的智慧管理。
（二）多源感知與智能分析融合技術(shù)
結(jié)合多源感知與智能算法，實(shí)現(xiàn)交通事故厘米級精準(zhǔn)定位和重點(diǎn)車輛軌跡跟蹤。通過融合北斗高精定位與AI視頻分析技術(shù)，實(shí)時(shí)展示車輛位置、車牌、速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)全流程可視化跟蹤和監(jiān)管。
（三）AI深度賦能與智能決策支持技術(shù)
深度集成AI智能分析能力，構(gòu)建高速公路交通領(lǐng)域的垂類分析大模型。實(shí)現(xiàn)對交通流量、路面狀況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等多維度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與深度挖掘，提供智庫咨詢、智能預(yù)測、異常檢測和決策支持，顯著提升運(yùn)營養(yǎng)護(hù)效率和應(yīng)急響應(yīng)速度。
（四）全業(yè)務(wù)周期智能管理與閉環(huán)控制技術(shù)
涵蓋“建設(shè)-運(yùn)營-養(yǎng)護(hù)”的全業(yè)務(wù)周期智能管理。通過專項(xiàng)知識庫構(gòu)建與動態(tài)更新、運(yùn)營業(yè)務(wù)智能分析與可視化、多源數(shù)據(jù)整合與智能閉環(huán)管理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)全流程管理、事件全過程動態(tài)追蹤與報(bào)告生成，以及智能預(yù)案的生成與推薦，形成“監(jiān)測-評估-決策-執(zhí)行”的智慧化閉環(huán)管理。
四、產(chǎn)品亮點(diǎn)
（一）運(yùn)行狀態(tài)一屏展示
依托數(shù)據(jù)中臺提供的強(qiáng)大數(shù)據(jù)計(jì)算和支撐能力，結(jié)合GIS地圖與道路BIM模型的可視化動態(tài)圖景，為管理人員提供高速公路建設(shè)、運(yùn)營管理、養(yǎng)護(hù)運(yùn)維等全面的高速公路管理信息。呈現(xiàn)各類關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)，幫助管理人員做出更為科學(xué)、有效的決策。
（二）建管養(yǎng)運(yùn)一體融合
通過整合BIM、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，打破了傳統(tǒng)高速公路管理中信息孤島的現(xiàn)象，
實(shí)現(xiàn)了從建設(shè)到運(yùn)營的全鏈條數(shù)據(jù)共享與業(yè)務(wù)協(xié)同。建、管、養(yǎng)、運(yùn)各階段通過“一套模型，一套數(shù)據(jù)”在平臺上無縫對接，確保了信息的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，為管理者提供了全面的決策支持。
（三）AI賦能一智通途
構(gòu)建了“通用大模型 ^ + 交通垂直模型”的雙模型協(xié)同架構(gòu)，基于RAG、向量數(shù)據(jù)庫與知識圖譜技術(shù)構(gòu)建動態(tài)知識中樞，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新與智能決策；利用大模型的NLP與多模態(tài)能力，實(shí)現(xiàn)自然語言交互的業(yè)務(wù)智能分析與可視化輸出；開發(fā)交通管控策略自動生成算法，顯著提升事件響應(yīng)與處置效率；結(jié)合預(yù)測性運(yùn)維技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備健康狀態(tài)的精準(zhǔn)預(yù)測與主動維護(hù)。形成“數(shù)據(jù)驅(qū)動-智能分析-自主決策-持續(xù)優(yōu)化”的閉環(huán)管理體系。
（四）智能管控一鍵執(zhí)行
通過深度整合建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)營等各階段的信息資源，實(shí)現(xiàn)了全生命周期的緊密銜接。無論是建設(shè)期的進(jìn)度監(jiān)控、質(zhì)量把控，還是運(yùn)營期的交通管理、設(shè)施維護(hù)，都在統(tǒng)一的平臺上進(jìn)行管理和分析。不僅提高了工作效率，還大大增強(qiáng)了決策的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。管理者可以實(shí)時(shí)了解高速公路的運(yùn)行狀態(tài)，快速響應(yīng)各種突發(fā)情況，確保高速公路的安全、高效運(yùn)行。
（五）資產(chǎn)養(yǎng)護(hù)一站管理
通過高度集成化的設(shè)計(jì)，在統(tǒng)一的界面下，輕松切換不同環(huán)節(jié)的管理視圖，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)信息的即時(shí)共享與流轉(zhuǎn)。極大提升了工作效率，減少了信息孤島現(xiàn)象，確保了高速公路資產(chǎn)全生命周期管理的連貫性和高效性。
（六）應(yīng)急救援一體聯(lián)動
建立突發(fā)事件閉環(huán)管理機(jī)制、典型場景應(yīng)急處置管理策略、應(yīng)急預(yù)案數(shù)字化建模與評估方法以及基于三維仿真的高速應(yīng)急救援管理平臺，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件下的災(zāi)情研判、應(yīng)急聯(lián)動、仿真推演、輔助決策，提高突發(fā)事件應(yīng)急處置響應(yīng)能力。
五、應(yīng)用推廣
目前，該系統(tǒng)已在浙江柯諸高速項(xiàng)目完成安裝調(diào)試，計(jì)劃于2025年四季度進(jìn)入試運(yùn)行階段，通過實(shí)際場景驗(yàn)證其在路況監(jiān)測、智能管控、應(yīng)急響應(yīng)等核心業(yè)務(wù)中的效能。系統(tǒng)以BIM模型為基礎(chǔ)構(gòu)建的數(shù)字孿生體系、多源感知融合定位、AI深度賦能等技術(shù)模塊具備行業(yè)通用性，形成的“物理設(shè)施-數(shù)字模型-管理業(yè)務(wù)”貫通范式可標(biāo)準(zhǔn)化推廣，為其在智慧公路建設(shè)中的規(guī)模化應(yīng)用提供了支撐，后續(xù)可通過標(biāo)桿案例示范，加速推動智慧高速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
大模型智能體驅(qū)動的高速公路智慧管控平臺
南京理工大學(xué)戚湧董浪
一、研究背景
交通運(yùn)輸是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展基礎(chǔ)性先導(dǎo)性行業(yè)，其中高速公路具有舉足輕重地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高速公路客貨運(yùn)量分別占全國公路客貨運(yùn)量的 80 % 以上。目前，高速公路里程快速增長，密度持續(xù)加大，交通事故持續(xù)增長，區(qū)域擁堵和交通事故頻發(fā)，安全問題日漸突出，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)面臨土地資源和環(huán)保影響，改擴(kuò)建空間有限。與此同時(shí)，信息化、智能化最新科技成果集成應(yīng)用日新月異，促進(jìn)了提供優(yōu)質(zhì)高效服務(wù)的智慧高速公路進(jìn)程，智慧高速公路建設(shè)成為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
習(xí)近平總書記指出：“誰能把握大數(shù)據(jù)、人工智能等新經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)遇，誰就把準(zhǔn)了時(shí)代脈搏?！苯?jīng)過多年的持續(xù)研發(fā)布局，我國人工智能科技創(chuàng)新體系逐漸完善，新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施不斷布局，智能經(jīng)濟(jì)和智能社會發(fā)展不斷深入。這些成績的取得為推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，加快制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在政策支持、數(shù)據(jù)資源和應(yīng)用場景上，我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢明顯，但在理論創(chuàng)新、算力資源、人才發(fā)展等方面仍面臨較大挑戰(zhàn)。目前我國人工智能整體發(fā)展已進(jìn)入全球第一梯隊(duì)，人工智能應(yīng)用前景大有可為。
2018年，交通運(yùn)輸部下發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)的通知》，拉開了我國智慧公路，特別是智慧高速公路建設(shè)的序幕。各試點(diǎn)省、市先后開展各類智慧高速公路建設(shè)和管理試點(diǎn)，制定出臺一批規(guī)范性要求和標(biāo)準(zhǔn)性方案，做了多方面的有益探索。
二、主要功能及應(yīng)用原理
大模型智能體驅(qū)動的高速公路智慧管控平臺（慧視平臺）見圖1。以強(qiáng)大的大模型技術(shù)與智能體架構(gòu)為核心，構(gòu)建起高速公路交通場景的深度感知與智能決策體系。平臺依托大模型卓越的自然語言處理與多模態(tài)理解能力，結(jié)合智能體自主感知、學(xué)習(xí)和交互特性，實(shí)現(xiàn)對高速公路復(fù)雜場景的全方位洞察。
平臺具備三大核心功能模塊：基于大模型的實(shí)時(shí)目標(biāo)檢測智能體，能夠精準(zhǔn)識別車輛、行人等目標(biāo)信息，對目標(biāo)的類型、速度、行駛軌跡進(jìn)行動態(tài)分析；道路事件檢測智能體借助大模型的邏輯推理能力，可實(shí)時(shí)監(jiān)測異常停車、逆行、低速車流等突發(fā)狀況，并預(yù)判事件發(fā)展趨勢；交通參數(shù)檢測智能體則通過智能體與大模型的協(xié)同，快速準(zhǔn)確地檢測應(yīng)急車道占用、統(tǒng)計(jì)車道速度，為交通流量調(diào)控提供數(shù)據(jù)支撐。各智能體在大模型的統(tǒng)一調(diào)度下，實(shí)時(shí)捕捉、提取和分析海量交通信息，為交通管理部門輸出高精度、高時(shí)效性的決策依據(jù)。
在技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面，平臺部署高清視頻傳感器，結(jié)合先進(jìn)圖像處理技術(shù)，確保在不同天氣、光照條件下穩(wěn)定采集數(shù)據(jù)。大模型經(jīng)過海量交通數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，擁有強(qiáng)大的模式識別和特征提取能力，能從復(fù)雜視頻流中自動挖掘關(guān)鍵信息。智能體通過與大模型的持續(xù)交互學(xué)習(xí)，不斷優(yōu)化檢測與分析策略，實(shí)現(xiàn)對交通流量、擁堵態(tài)勢及交通安全隱患的實(shí)時(shí)監(jiān)測與動態(tài)研判，以智能化手段提升高速公路的管理效能與通行安全。
三、技術(shù)特點(diǎn)
（一）高度智能化與深度學(xué)習(xí)技術(shù)
大模型智能體驅(qū)動的高速公路智慧管控平臺，深度融合大模型與深度學(xué)習(xí)技術(shù)，具備強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)與自適應(yīng)能力。平臺中的大模型經(jīng)過海量高速公路視頻數(shù)據(jù)與多源交通數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，形成了對車輛、行人、道路標(biāo)志等目標(biāo)的深度語義理解?；诖耍悄荏w借助大模型的特征提取與模式識別能力，能夠自動從復(fù)雜視頻流中挖掘關(guān)鍵信息，無需人工手動調(diào)整參數(shù)即可精準(zhǔn)識別各類目標(biāo)。面對夜間、雨霧等惡劣環(huán)境，大模型可通過多模態(tài)數(shù)據(jù)融合，結(jié)合天氣、光照等輔助信息，智能體動態(tài)優(yōu)化圖像處理策略，強(qiáng)化圖像預(yù)處理與特征提取效果，顯著提升低能見度下目標(biāo)識別的準(zhǔn)確率與穩(wěn)定性，同時(shí)支持算法的持續(xù)迭代更新，以適配不斷變化的交通場景。
（二）高效視頻處理與實(shí)時(shí)分析能力
平臺依托大模型的強(qiáng)大算力調(diào)度與智能體的協(xié)同處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高效視頻處理與實(shí)時(shí)分析。在分析階段，智能體利用大模型的邏輯推理能力，快速識別交通事件、提取交通參數(shù)，一旦檢測到擁堵、事故等緊急情況，立即觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，并將實(shí)時(shí)交通信息同步至交通管理部門，為應(yīng)急處置爭取寶貴時(shí)間。
（三）高性能計(jì)算與邊緣計(jì)算的融合
平臺構(gòu)建了云端大模型與邊緣智能體協(xié)同的融合架構(gòu)，滿足高速公路視頻數(shù)據(jù)高并發(fā)與實(shí)時(shí)性需求。在云端，大模型集群憑借強(qiáng)大的計(jì)算能力與存儲資源，負(fù)責(zé)處理大規(guī)模交通數(shù)據(jù)的深度分析與復(fù)雜模型訓(xùn)練，如交通流量預(yù)測模型、事件風(fēng)險(xiǎn)評估模型等。在邊緣端，部署輕量化智能體設(shè)備，這些智能體基于大模型下發(fā)的指令與模型參數(shù)，對前端視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)處理與初步分析，過濾無效信息、提取關(guān)鍵特征，僅將必要數(shù)據(jù)上傳至云端，有效降低數(shù)據(jù)傳輸壓力與帶寬消耗。同時(shí)，邊緣智能體可在斷網(wǎng)等極端情況下，依據(jù)本地緩存的大模型策略進(jìn)行獨(dú)立決策，確保系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性與可靠性。
（四）多維度數(shù)據(jù)分析與智能預(yù)測
平臺充分發(fā)揮大模型的多模態(tài)數(shù)據(jù)處理與智能體的協(xié)同分析優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)多維度數(shù)據(jù)分析與智能預(yù)測。大模型能夠整合視頻數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)、車輛類型數(shù)據(jù)、行駛速度數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)等多源信息，構(gòu)建復(fù)雜的交通知識圖譜。智能體通過與大模型的交互，深入剖析交通數(shù)據(jù)間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，挖掘潛在規(guī)律，利用大模型的預(yù)測算法，對交通流量變化趨勢、擁堵發(fā)生概率、事故風(fēng)險(xiǎn)等級等進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測。預(yù)測結(jié)果為交通管理部門制定科學(xué)決策提供有力支撐，例如基于預(yù)測優(yōu)化交通信號燈配時(shí)方案、提前規(guī)劃車道調(diào)整策略，從源頭上緩解交通擁堵，提升道路通行效率。
（五）數(shù)據(jù)安全性與隱私保護(hù)
平臺深度融合區(qū)塊鏈技術(shù)，協(xié)同大模型的數(shù)據(jù)加密機(jī)制與智能體的權(quán)限管控策略，構(gòu)建起更加堅(jiān)實(shí)可靠的全方位數(shù)據(jù)安全防護(hù)體系。平臺引入?yún)^(qū)塊鏈的分布式存儲與加密哈希算法，將加密后的事件數(shù)據(jù)以分布式賬本的形式存儲在區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中。每個(gè)數(shù)據(jù)塊都包含前一個(gè)數(shù)據(jù)塊的哈希值，形成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，任何對數(shù)據(jù)的篡改行為都會導(dǎo)致哈希值變化，從而被全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)迅速發(fā)現(xiàn)，確保數(shù)據(jù)在采集、傳輸、存儲各環(huán)節(jié)的完整性與安全性，杜絕非法竊取與篡改風(fēng)險(xiǎn)。
四、應(yīng)用場景及應(yīng)用領(lǐng)域
（一）應(yīng)用場景
1、三維建模：在全市二維數(shù)字地圖基礎(chǔ)上，對全路段涉車涉路靜態(tài)信息全要素采集，數(shù)字化處理，建立三維實(shí)景模型，可展示、計(jì)算、描述，為實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用提供載體;
2、實(shí)時(shí)交通仿真：在三維建模基礎(chǔ)上，對高速公路監(jiān)控視頻進(jìn)行定幀結(jié)構(gòu)化處理，虛擬全景、實(shí)時(shí)精準(zhǔn)顯示高速公路全要素信息和交通態(tài)勢，多目標(biāo)、跨視域、持續(xù)時(shí)空定位，“變?nèi)f維視角為上帝視角，融千路視頻為一路動畫”；
3、物聯(lián)網(wǎng)管控：通過視頻監(jiān)控及智能傳感器溝連道路設(shè)施設(shè)備，形成全信息數(shù)據(jù)感知物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)實(shí)時(shí)報(bào)警、安全隱患自動排查、可變設(shè)施遠(yuǎn)程可控;
4、模型系統(tǒng)分析：在高速公路車輛運(yùn)行海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，根據(jù)需要建立如交通事故、交通態(tài)勢、交通流聚散、惡劣天氣等各類數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行深度分析研判，落實(shí)交通安全主動管理措施；
5、智能指揮調(diào)度：指揮中心與執(zhí)勤人員之間實(shí)現(xiàn)音視頻、文字信息實(shí)時(shí)互動，平臺自動獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并可精準(zhǔn)推送，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)獲取各類資源信息，智能比對分析，快速形成多選項(xiàng)、流程化處置方案，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場顯現(xiàn)精準(zhǔn)化、預(yù)案生成智能化、事件處置流程化，指揮調(diào)度可視化、扁平化;
6、精準(zhǔn)治安防控：控制節(jié)點(diǎn)是高速公路治安防控關(guān)鍵。精準(zhǔn)感知視頻、抓拍設(shè)備形成的主線節(jié)點(diǎn)，建設(shè)AR視頻管控模塊，對接查緝布控和人臉識別系統(tǒng)，閉環(huán)管控站區(qū)主陣地，實(shí)現(xiàn)人車觸網(wǎng)報(bào)警、目標(biāo)實(shí)時(shí)追蹤、路線預(yù)測復(fù)原、歷史軌跡查詢，依托三道防線，構(gòu)建高速公路智能防控體系；
7、警示誘導(dǎo)系統(tǒng)：先期建成疲勞駕駛警示系統(tǒng)、霧天行車誘導(dǎo)系統(tǒng)、分流管控誘導(dǎo)系統(tǒng)，后期規(guī)劃建設(shè)事故現(xiàn)場、施工現(xiàn)場安全警示和違法查處誘導(dǎo)系統(tǒng)；
8、部門協(xié)作聯(lián)動：系統(tǒng)平臺由“一路三方”一體運(yùn)行，聯(lián)動協(xié)作，信息深度共享，分模塊管理。同時(shí)通過自我研發(fā)APP，深度聯(lián)動地方警種和應(yīng)急、救護(hù)等協(xié)作部門，建立事件分析與聯(lián)動處置機(jī)制。
（二）應(yīng)用領(lǐng)域。
目前開展了3個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域：
1、團(tuán)霧研究：在團(tuán)霧多發(fā)路段利用視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)管控、大數(shù)據(jù)分析，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)、有效管控團(tuán)霧。同時(shí)，全天候采集數(shù)據(jù)，建立分析模型，通過較長時(shí)間數(shù)據(jù)積累和深度學(xué)習(xí)，多樣本模型匹配，力爭幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)對團(tuán)霧的高概率研判預(yù)測；
2、交通態(tài)勢模型研判：充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)，對高速公路交通流量、車輛類別及
占路資源指數(shù)、運(yùn)行狀況、路段存量、路段出入量、擁堵預(yù)測等各項(xiàng)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的感知、整合和研判分析，從而得出節(jié)點(diǎn)、分路段和全路段交通通行、擁堵等具體交通態(tài)勢指數(shù)，全面掌控交通狀況，及時(shí)有效分級管控和主動管理；
3、無人機(jī)巡控一體化：無人機(jī)作為新型警用裝備，勢將成為高速公路管控主力軍。系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)傳輸視音頻、定線巡查、定點(diǎn)監(jiān)控，高空喊話，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候常態(tài)巡邏、違法行為抓拍和警示、疏導(dǎo)、救援等先期應(yīng)急遠(yuǎn)程處置以及交通事故現(xiàn)場勘查。
五、應(yīng)用案例
五峰山大橋作為連鎮(zhèn)高速鐵路與江都一宜興高速公路（蘇高速 S39）跨越長江的關(guān)鍵樞紐，承載著巨大的交通壓力。在此背景下，大模型智能體驅(qū)動的高速公路智慧管控平臺應(yīng)運(yùn)而生，以基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化與系統(tǒng)管控自動化為目標(biāo)，依托前沿技術(shù)，為五峰山大橋構(gòu)建起全方位、智能化的交通管理體系。
在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，平臺接入高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)、沿線路側(cè)監(jiān)控相機(jī)、卡口相機(jī)等多種感知設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對大橋及周邊路段交通狀況的立體式監(jiān)測。大模型憑借強(qiáng)大的多模態(tài)數(shù)據(jù)處理能力，對不同設(shè)備采集的視頻、圖像等異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度融合與解析，智能體則依據(jù)大模型制定的數(shù)據(jù)處理策略，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)清洗與預(yù)處理，剔除無效信息，提取關(guān)鍵特征，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可用性。通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施，這些經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)被高效傳輸至平臺后端，為后續(xù)的智能分析奠定基礎(chǔ)。
在業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)層面，大模型與智能體深度協(xié)同，發(fā)揮核心驅(qū)動作用?；诖竽Ｐ偷纳疃葘W(xué)習(xí)算法與海量交通數(shù)據(jù)訓(xùn)練成果，智能體具備了精準(zhǔn)的異常事件檢測能力。無論是車輛在橋上的異常停車、逆行，還是道路設(shè)施的損壞等突發(fā)狀況，智能體都能借助大模型的模式識別與邏輯推理能力，迅速捕捉異常特征，觸發(fā)實(shí)時(shí)報(bào)警機(jī)制，并將事件信息同步至交管部門，為應(yīng)急處置爭取寶貴時(shí)間。
在數(shù)據(jù)檢索與統(tǒng)計(jì)方面，大模型構(gòu)建起強(qiáng)大的交通知識圖譜，整合了車輛類型、行駛軌跡、時(shí)間節(jié)點(diǎn)等多維度信息。智能體根據(jù)用戶需求，在知識圖譜中快速定位相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高效檢索。同時(shí)，通過對海量歷史數(shù)據(jù)的分析，大模型能夠挖掘交通流量變化規(guī)律，智能體則依據(jù)這些規(guī)律，動態(tài)生成流量統(tǒng)計(jì)報(bào)表與趨勢預(yù)測，幫助交管部門提前規(guī)劃交通疏導(dǎo)方案，優(yōu)化資源配置，提升大橋及周邊路段的通行效率。
在大模型與數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)的融合應(yīng)用上，平臺實(shí)現(xiàn)了查詢效率與精準(zhǔn)度的雙重提升。大模型憑借自然語言處理與語義理解能力，能夠?qū)⒂脩裟：?fù)雜的查詢需求轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫查詢語句。例如，當(dāng)用戶輸入“查詢近一個(gè)月內(nèi)早高峰期間，通過五峰山大橋且車速低于限速 50 % 的大型貨車記錄”，大模型可快速解析語義，將需求拆解為時(shí)間范圍、地點(diǎn)、車輛類型、車速條件等關(guān)鍵要素，并生成對應(yīng)的SQL查詢語句。智能體則負(fù)責(zé)執(zhí)行查詢?nèi)蝿?wù)，通過優(yōu)化的索引機(jī)制與緩存策略，在數(shù)據(jù)庫中高效調(diào)取數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)返回后，大模型進(jìn)一步對結(jié)果進(jìn)行分析與整理，剔除冗余信息，提煉關(guān)鍵結(jié)論。此外，大模型還能基于歷史查詢記錄與數(shù)據(jù)特征，對數(shù)據(jù)庫索引結(jié)構(gòu)進(jìn)行智能優(yōu)化，預(yù)判潛在查詢需求，提前緩存相關(guān)數(shù)據(jù)，使后續(xù)同類查詢響應(yīng)速度大幅提升。通過大模型與數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)的深度融合，交管部門能夠快速獲取所需交通數(shù)據(jù)，為決策制定提供更及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。
此外，平臺采用業(yè)務(wù)模塊化運(yùn)作模式，大模型負(fù)責(zé)對各模塊的功能進(jìn)行智能調(diào)度與優(yōu)化。例如，在惡劣天氣條件下，大模型可自動增強(qiáng)視頻圖像的處理模塊性能，智能體配合調(diào)整異常事件檢測閾值，確保系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下依然穩(wěn)定運(yùn)行。各功能模塊在大模型與智能體的協(xié)同下，既相互獨(dú)立又緊密配合，實(shí)現(xiàn)了高效、靈活的智能交通管理，真正推動五峰山大橋高速路橋管控邁向智能化新臺階。五峰山大橋智慧巡檢系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。
五峰山大橋智慧巡檢系統(tǒng)架構(gòu)包括視頻結(jié)構(gòu)化和管控平臺兩大子系統(tǒng)，其中視頻結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)視頻流的機(jī)動車檢測跟蹤及其特征屬性（包括車輛品牌、顏色、類型等）提取、安全事件檢測（包括異常停車、行人上路、能見度檢測、道路施工/救援、路面拋灑物、非機(jī)動車上路、占用應(yīng)急車道、車輛擁堵、交通事故、倒車/逆行等）、交通流量檢測等功能，支持多路視頻源的結(jié)構(gòu)化圖片管理、高速特征提取、快速并發(fā)搜索。系統(tǒng)基于視頻結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)道路異常事件實(shí)時(shí)預(yù)警可視化其特征檢索圖片展現(xiàn)、軌跡還原等業(yè)務(wù)和流量統(tǒng)計(jì)可視化。
基于精準(zhǔn)感知與數(shù)字孿生底座的智慧高速云控平臺
重慶首訊科技股份有限公司
一、概述
在交通強(qiáng)國建設(shè)和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時(shí)代背景下，智慧交通成為推動交通運(yùn)輸行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量。重慶首訊科技股份有限公司作為市屬重點(diǎn)國有企業(yè)重慶高速公路集團(tuán)有限公司的全資子公司，憑借其在智慧交通領(lǐng)域的深厚積累和創(chuàng)新能力，成功研發(fā)出基于精準(zhǔn)感知與數(shù)字孿生底座的智慧高速云控平臺。
智慧高速云控平臺（圖1）通過整合先進(jìn)的傳感器技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，以全域感知為基礎(chǔ)，基于車載高精地圖采集與處理、無人機(jī)地理信息采集與處理、輕量化三維地圖引擎、數(shù)字孿生引擎和車路協(xié)同引擎，再結(jié)合高速公路數(shù)據(jù)大腦、AI底座服務(wù)，構(gòu)建“運(yùn)行監(jiān)控、應(yīng)急指揮、車路協(xié)同、仿真決策、數(shù)據(jù)分析"等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)路實(shí)時(shí)感知、數(shù)字孿生、仿真分析、車道級管控、指揮調(diào)度、網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、隧道行車安全管控、準(zhǔn)全天候通行和“駕駛艙"集中監(jiān)控、機(jī)電設(shè)備云端管控、事件及時(shí)處置、應(yīng)急協(xié)同調(diào)度、交通狀態(tài)研判，以及智慧服務(wù)區(qū)信息發(fā)布和車輛應(yīng)急救援服務(wù)、伴隨式信息服務(wù)等功能，最終為高速公路各類應(yīng)用場景提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)融合能力、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算能力，以及全面的應(yīng)用服務(wù)能力，促進(jìn)數(shù)字孿生世界和物理世界的深度交互，從而達(dá)到對高速公路的全方位、全生命周期的智能化管理。
二、背景與需求
傳統(tǒng)機(jī)電工程的局限性。主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)分散、碎片化，資源難以共享，造成資源、信息、技術(shù)交接過程中的效率低；對提升交通安全、交通效率和服務(wù)水平的潛力逐步挖掘殆盡。
山區(qū)高速公路數(shù)字化需求迫切。重慶地形地貌復(fù)雜，地勢起伏大，由此導(dǎo)致本地交通運(yùn)行的痛點(diǎn)突出，如橋隧比高、氣象復(fù)雜、交通流量大、重載貨車比例高，安全隱患較大。以致造成地區(qū)高速公路交通流量集中，過境交通多，運(yùn)行壓力較大、運(yùn)營能耗高、設(shè)施管養(yǎng)任務(wù)重等問題，特別是節(jié)假日等旅游旺季交通需求遠(yuǎn)超道路負(fù)荷，加之收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)數(shù)字化不足，無法支撐管理決策的科學(xué)性，以及應(yīng)急指揮調(diào)度、公共服務(wù)能力等。
國家從政策層面對山區(qū)高速公路安全與服務(wù)提升提出明確要求。在交通強(qiáng)國戰(zhàn)略指導(dǎo)下，國家部委和地方先后出臺了一系列政策，包括《數(shù)字交通發(fā)展綱要》《關(guān)于加快推進(jìn)新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)的通知》，以及《重慶市推動交通強(qiáng)國建設(shè)試點(diǎn)實(shí)施方案（2021-2025年）》，明確了高速公路數(shù)字化建設(shè)的必要性，并提出了相關(guān)要求。
首訊科技充分利用已建、在建和擬建的信息化系統(tǒng)，緊跟全球信息技術(shù)前沿動態(tài)和交通新業(yè)態(tài)發(fā)展的趨勢，充分利用北斗高精度定位、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、車路協(xié)同等技術(shù)在智慧高速建設(shè)中的創(chuàng)新應(yīng)用，建設(shè)高速公路云控平臺，旨在為管理者和出行者提供全新的用戶體驗(yàn)。
三、總體設(shè)計(jì)
充分利用已建、在建和擬建的信息化系統(tǒng)，準(zhǔn)備把握全球信息技術(shù)前沿動態(tài)和交通新業(yè)態(tài)的發(fā)展趨勢，充分體現(xiàn)高速公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、北斗高精度定位、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、車路協(xié)同等技術(shù)在G65重慶至武隆段的創(chuàng)新應(yīng)用，基于“云-網(wǎng)-邊-端”架構(gòu)，建設(shè)公路數(shù)字化“一朵云 ^ + 一底座 ^ + 一中臺 ^ + 多系統(tǒng)”全生命周期云控平臺，總體技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。
\bullet 建成一朵云：建設(shè)面向高速公路區(qū)域中心的云服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施；
\bullet 打造一底座：傾斜攝影 ^ + 高精地圖 ^ + GIS;
\bullet 集成一中臺：1個(gè)數(shù)據(jù)大腦 ^ { + 4 } 大智慧引擎；
\bullet 應(yīng)用多系統(tǒng)：5業(yè)務(wù)系統(tǒng) + 1 后臺管理系統(tǒng)+1BI駕駛艙。智慧高速公路云控平臺云 智能化綜合業(yè)務(wù)平臺（多系統(tǒng)）BI駕駛艙.EEEES·路段態(tài)勢感 隧道綜合管 應(yīng)急處置系車路協(xié)同系統(tǒng) 數(shù)宇孿生系統(tǒng) 知系統(tǒng) 理系統(tǒng) 統(tǒng)SaaS↑ 介 ↑伴隨式信息服 準(zhǔn)自由流收費(fèi)務(wù)系統(tǒng) 站管理系統(tǒng) 大數(shù)據(jù)分析決策系統(tǒng)泛車路協(xié)同平臺 智慧管控平臺中臺三維地圖引擎 數(shù)字李生引擎 AI引擎 車路協(xié)同引擎
管理體制機(jī)制 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系 1E33 E33331 SESEES 信息安全體系 運(yùn)維管理體系高速公路數(shù)據(jù)大腦數(shù)據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)接口服務(wù) 數(shù)據(jù)目錄 數(shù)據(jù)鑒權(quán)服務(wù) 元數(shù)據(jù)服務(wù) 索引服務(wù)PaaS數(shù)據(jù)治理數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理 數(shù)據(jù)質(zhì)量管理 數(shù)據(jù)資源目錄 分級分類管理 血緣關(guān)系管理數(shù)據(jù)接入 數(shù)據(jù)處理（提取、 清洗、 關(guān)聯(lián)、 對比、標(biāo)識）
制數(shù)存據(jù) RedisKafla HDFSbaseHive MogCOD底座 地理信息采集、高精地圖、三維建模laaS 朵云（計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、虛擬化、數(shù)算分離）OTN loT C-V2X DSRC (ETC)網(wǎng) 廣播 GNSS/GPS 5G Intemet邊 邊緣控制設(shè)備 邊緣網(wǎng)關(guān) 視頻網(wǎng)關(guān) 邊緣計(jì)算設(shè)備端 感知設(shè)施 車 管控設(shè)施 服務(wù)設(shè)施 安全設(shè)施 養(yǎng)護(hù)設(shè)施 供能設(shè)施
四、關(guān)鍵技術(shù)
（一）面向高速公路數(shù)字化底座信息資源技術(shù)
傳統(tǒng)的高速公路信息管理系統(tǒng)往往只能處理單一類型的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致信息分散且缺乏關(guān)聯(lián)性。而該數(shù)字化底座技術(shù)具體包含高精度地圖采集與處理技術(shù)、基于數(shù)字孿生的虛擬化模型構(gòu)建技術(shù)、基于大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)備數(shù)字化采集與應(yīng)用技術(shù)、基于多源信息的車輛定位技術(shù)、基于多傳感設(shè)備的隧道照明燈清潔車自動清潔技術(shù)。如圖3所示，通過融合來自交通傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭、氣象監(jiān)測設(shè)備、車載終端等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，解決通過總中心訪問收費(fèi)數(shù)據(jù)的高時(shí)延、因收費(fèi)站引導(dǎo)門架到欄桿機(jī)雷達(dá)感知盲區(qū)不能跟蹤車輛等問題，實(shí)現(xiàn)基于ETC的隧道車輛跟蹤，預(yù)交易門架對車輛更準(zhǔn)確的識別等，打造收費(fèi)站、隧道、全程監(jiān)控路段三個(gè)場景的數(shù)字孿生。以上技術(shù)獲得發(fā)明專利授權(quán)5項(xiàng)。
（二）面向復(fù)雜艱險(xiǎn)高速公路的全域感知技術(shù)
重慶地區(qū)地勢復(fù)雜，高速公路橋隧比高，地勢起伏大，該技術(shù)融合了多類先進(jìn)技術(shù)，將全路段監(jiān)控視頻AI識別、ETC門架數(shù)據(jù)深度挖掘、隧道視頻監(jiān)測識別等多種技術(shù)有機(jī)整合，打破傳統(tǒng)單一監(jiān)測的局限。引入邊緣感知與計(jì)算單元，建成車路協(xié)同控制系統(tǒng)；利用AI和大數(shù)據(jù)分析，基于數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施采集與生產(chǎn)的多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了高速公路運(yùn)行狀況和交通環(huán)境的全域感知，進(jìn)而支持隧道數(shù)字化李生技術(shù)在交通仿真、實(shí)時(shí)預(yù)警等方面的深入應(yīng)用。技術(shù)創(chuàng)新性顯著，獲得發(fā)明專利授權(quán)5項(xiàng)。此技術(shù)解決了諸多實(shí)際問題。在交通安全方面，能實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛熱源、跟蹤“兩客一?！避囕v，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)，預(yù)防交通事故。如車輛出現(xiàn)過熱情況，基于傳感器的車輛熱源監(jiān)測技術(shù)可及時(shí)預(yù)警。交通效率上，通過交通氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測和全路段特殊事件檢測，提前掌握路況，合理調(diào)度交通，減少擁堵?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)物監(jiān)測技術(shù)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路橋梁的安全隱患，保障道路設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。在復(fù)雜艱險(xiǎn)的高速公路環(huán)境下，全域感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全方位、智能化的交通管理，為高速公路的安全高效運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。
（三）面向出行的智能化伴隨式服務(wù)技術(shù)
傳統(tǒng)的出行服務(wù)模式已難以滿足人們多樣化、個(gè)性化的出行需求，同時(shí)，交通擁堵、信息不暢通等問題也給出行帶來了諸多不便。面向出行的智能化伴隨式服務(wù)技術(shù)基于高速公路大數(shù)據(jù)平臺，結(jié)合智慧服務(wù)區(qū)研究成果、面向出行的大數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)研究成果，為公眾提供了更豐富的伴隨式信息服務(wù)，如車位智能引導(dǎo)、餐飲預(yù)訂、商品推薦等個(gè)性化服務(wù)；基于可變信息板的交通誘導(dǎo)技術(shù)、自由流無感ETC收費(fèi)技術(shù)、基于大數(shù)據(jù)的單車運(yùn)行分析技術(shù)，以直觀的圖表和圖像展示出行信息，提高了公眾出行效率，優(yōu)化出行規(guī)劃，增強(qiáng)了出行體驗(yàn)。
（四）面向路段級云邊端結(jié)合的智慧管控平臺
該平臺采用云邊端結(jié)合的架構(gòu)，整合了智慧路網(wǎng)管控平臺技術(shù)、服務(wù)區(qū)綜合管理平臺技術(shù)、路域機(jī)電綜合管理平臺技術(shù)、路域養(yǎng)護(hù)平臺技術(shù)、數(shù)據(jù)共享與展示平臺技術(shù)、公眾出行信息服務(wù)平臺技術(shù)、超融合邊緣云系統(tǒng)平臺技術(shù)，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)管控、路域養(yǎng)護(hù)、機(jī)電管理、一路三方協(xié)同指揮等整體業(yè)務(wù)上云，打破了傳統(tǒng)各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行的局限，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通共享和業(yè)務(wù)的協(xié)同處理，構(gòu)建了一個(gè)全面、統(tǒng)一的路段管理體系。同時(shí)取得軟件著作權(quán)登記1項(xiàng)。
五、實(shí)現(xiàn)功能
智慧高速云控平臺主要包括安全提升、效率提升、服務(wù)提升、品質(zhì)示范四大功能，如圖4所示。
六、應(yīng)用成效與可推廣性
（一）應(yīng)用成效
智慧高速云控平臺是交通運(yùn)輸業(yè)通用軟件產(chǎn)品，主要面向政府交通管理部門、高速公路運(yùn)營商、智能交通系統(tǒng)供應(yīng)商、交通信息服務(wù)提供商、汽車制造商和自動駕駛相關(guān)技術(shù)公司等，可廣泛應(yīng)用于全國各大高速公路智慧化改造應(yīng)用場景。
目前，智慧高速云控平臺已在山區(qū)高速公路大規(guī)模隧道群G65重慶至武隆段安全與服務(wù)智慧化提升研究與應(yīng)用示范項(xiàng)目投入使用，該路段包含收費(fèi)站8座、隧道14座（特長隧道6座，隧道總長 3 6 . 6 3 { k m } ）、服務(wù)區(qū)4對、高邊坡4處、橋梁113座（特大橋2座、大橋64座）、互通15座。借助該平臺，實(shí)現(xiàn)了對試點(diǎn)路段 90 % 以上的車輛進(jìn)行輪廓畫像和行駛軌跡識別，車輛定位精確到車道級，大數(shù)據(jù)量感知信息接入交互 { < } 1 { s } ，通過智能分析后能夠?qū)π旭傊械能囕v單獨(dú)制定行駛建議，并能夠通過5G、4G、C-V2X等傳輸網(wǎng)絡(luò)向?qū)?yīng)車輛發(fā)布誘導(dǎo)建議，發(fā)布時(shí)間 { < } 2 { s } ，試點(diǎn)高速公路擁堵時(shí)段最大通行能力提高 >= 1 0 % 、通行時(shí)間減少 >= 1 0 % 應(yīng)急處置時(shí)間下降 2 5 . 3 9 % ，安全事故率下降 1 2 . 7 1 % ，事件發(fā)現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間縮短 2 6 . 8 8 % ，ETC車道交易時(shí)間縮短約 80 % ，交通管制率下降 8 4 . 7 2 % 。
（二）可推廣性
智慧高速行業(yè)正受到國家政策的有力支持，并伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的進(jìn)步而快速發(fā)展。行業(yè)發(fā)展趨勢表現(xiàn)為技術(shù)融合與智能化升級，重點(diǎn)構(gòu)建車路協(xié)同系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更安全、高效的全天候通行能力。同時(shí)，智慧高速的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正推動交通基礎(chǔ)設(shè)施向全方位感知和實(shí)時(shí)信息交互的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綜合交通、智慧交通、綠色交通、平安交通的發(fā)展目標(biāo)。
而智慧高速云控平臺通過應(yīng)用新一代信息技術(shù)，構(gòu)建了“運(yùn)行監(jiān)控、應(yīng)急指揮、車路協(xié)同、仿真決策、數(shù)據(jù)分析"等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對高速公路的全方位、全生命周期的智能化管理。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警，降低事故發(fā)生率，縮短救援時(shí)間，可有效提高道路的通行能力和平均車速，有助于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理和高效協(xié)同處置，降低能源消耗和碳排放，為公眾提供更精準(zhǔn)的信息和便捷服務(wù)。該平臺功能切實(shí)契合智慧高速行業(yè)的發(fā)展趨勢和市場需求，因此其推廣應(yīng)用價(jià)值顯著。
七、社會經(jīng)濟(jì)效益
（一）系統(tǒng)靈活選配，助力降本增效
要解決目前飛速增長的交通需求，僅僅依靠傳統(tǒng)的以交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為特征的解決辦法是很難實(shí)現(xiàn)的，往往都需要巨額資金的投入。而智慧高速云控平臺更多的是將數(shù)字孿生、云計(jì)算、人工智能等先進(jìn)技術(shù)有效地綜合運(yùn)用，從而建立的一種高效、大范圍、全方位發(fā)揮作用的交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)，能夠處理傳統(tǒng)方法無法有效解決的問題。從目前的應(yīng)用來看，智慧高速云控平臺投資小，見效快，可大大減少交通管理現(xiàn)場工作量。
（二）云端統(tǒng)籌治理，提高管控水平
通過應(yīng)用智慧高速云控平臺，借助實(shí)時(shí)感知功可實(shí)現(xiàn)對高速公路設(shè)備狀態(tài)、實(shí)時(shí)路況、交通流量、交通事件、交通氣象、重點(diǎn)車輛等的實(shí)時(shí)監(jiān)測、異常預(yù)警、聯(lián)動處置及態(tài)勢研判分析等，降低交通事故發(fā)生率，保持道路暢通，從而提高道路交通安全水平。
（三）駕乘服務(wù)提升，降低運(yùn)營成本
智慧高速云控平臺可提供智慧服務(wù)區(qū)信息發(fā)布和車輛應(yīng)急救援服務(wù)、伴隨式信息服務(wù)功能，進(jìn)一步優(yōu)化了高速公路通行，明顯改善了交通環(huán)境，縮短出行時(shí)間，降低燃油消耗，降低車輛輪胎磨損費(fèi)用，降低貨運(yùn)成本，提高運(yùn)輸效率，給企業(yè)帶來無形效益，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。同時(shí)也可減少高速公路運(yùn)營企業(yè)電費(fèi)支出。
例如：按高速日均車流6萬輛次/日、每輛車平均每次出行節(jié)省1.5分鐘、怠速時(shí)平均油耗1.5L/h計(jì)，則每年至少可降低車輛燃油消耗：6萬 x 1 . 5 { m i n } x 1 . 5 { L } / { h } x 3 6 5 / 6 0 = 8 2 . 1 2 5 萬升。
（四）新興技術(shù)融合，帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展
智慧高速云控平臺涉及智能網(wǎng)聯(lián)車、大數(shù)據(jù)、高精地圖、北斗定位等多個(gè)領(lǐng)域，將帶動智能制造業(yè)、軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)、信息服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；以智慧高速建設(shè)為切入點(diǎn)，利用產(chǎn)業(yè)基地相關(guān)資源，以行業(yè)應(yīng)用為突破，形成多層次系列化產(chǎn)品，促進(jìn)智慧交通資源的整合與分工協(xié)作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)倍增，獲得巨大的產(chǎn)業(yè)帶動效益。
高速公路隧道用能無人值守管理系統(tǒng)方案
貴州高速公路集團(tuán)有限公司凱里營運(yùn)管理中心杜益文唐瑞達(dá)顧波唐本方 楊云
摘要：本文針對貴州省高速公路隧道配電房去有人值守化條件下，運(yùn)用ITS智能交通系統(tǒng)架構(gòu)，如何構(gòu)建一套高速公路隧道用能無人值守管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)提升貴州省高速公路隧道配電房用能無人值守的現(xiàn)代化管理水平，提高隧道配電房用能遠(yuǎn)程管理水平，推動交通智能化發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：ITS系統(tǒng)，隧道配電房，無人值守，遠(yuǎn)程運(yùn)維。
一、前言
黔東南州高速公路隧道眾多，配電站房規(guī)模大，點(diǎn)多面廣，相對分散，設(shè)備運(yùn)行情況日益復(fù)雜，目前配電站房運(yùn)檢模式仍以人工駐守，技術(shù)人員人工巡檢為主，人工投入多，工作量日漸繁重，人員管理復(fù)雜；現(xiàn)場設(shè)備智能化水平低，對設(shè)備缺乏有效遠(yuǎn)程監(jiān)控手段，被動搶修現(xiàn)象突出，運(yùn)維成本高；站房內(nèi)各類輔助子系統(tǒng)相對獨(dú)立，數(shù)據(jù)融合度不高，“信息孤島”問題突出。亟需通過智能化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)配電站房狀態(tài)預(yù)警、精益運(yùn)維和智能調(diào)控，達(dá)成配電室無人值守、智慧運(yùn)維的目標(biāo)。
針對高速集團(tuán)凱里營運(yùn)管理中心所管轄路段（G60 滬昆高速段、黎洛高速、天黃高速施黃段、余安高速余凱段、松從高速三黎段、黎洛段、廈蓉高速水格段、凱雷高速），實(shí)施配電房無人值守監(jiān)控提升工程。工程的核心是在上述路段51個(gè)配電站房以電力監(jiān)測傳感/智能開關(guān)和站房網(wǎng)關(guān)為核心，配套應(yīng)用溫濕度、水浸、煙感等各類傳感器、攝像頭、智能開關(guān)、發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程控制、變壓器測溫等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)站房環(huán)境及設(shè)備運(yùn)行全量監(jiān)測及設(shè)備聯(lián)動控制，實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備用能情況，建設(shè)智能化配電站房，實(shí)現(xiàn)隧道用能節(jié)能目標(biāo)。
二．系統(tǒng)構(gòu)建和實(shí)施
（一）項(xiàng)目研究的背景及必要性
1.項(xiàng)目研究的目的
該項(xiàng)目的核心目標(biāo)是通過創(chuàng)新的技術(shù)手段，全面提升配電房遠(yuǎn)程值守信息化能力，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制、故障自動定位隔離，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)站房的全景監(jiān)測。
通過打造基于“云-管-邊-端”電力物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智慧化配電站房，實(shí)現(xiàn)站房智能遙控、故障自動定位隔離、臺區(qū)管理、環(huán)境監(jiān)測、聯(lián)動控制、安防監(jiān)控、視頻監(jiān)控、設(shè)備在線監(jiān)測等功能，可對配電站房運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)管控和智能調(diào)節(jié)。
針對高壓配電站房部署系列物聯(lián)網(wǎng)化的設(shè)備和監(jiān)測裝置，對高壓站房運(yùn)行數(shù)據(jù)的全感知，對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、計(jì)算并上傳主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制、故障自動定位隔離，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)站房的全景監(jiān)測。
低壓配電房無人值守建設(shè)主要包含變壓器、進(jìn)線柜、無功補(bǔ)償、出線柜各回路在線監(jiān)測與控制，安防監(jiān)測、消防監(jiān)測等組成，全面安裝傳感器與智能塑殼開關(guān)，實(shí)現(xiàn)配電房的全面感知，將數(shù)據(jù)上送主站，達(dá)到全面可視。經(jīng)過系統(tǒng)多種應(yīng)用模塊，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警與實(shí)時(shí)告警，能源流圖與消耗類別分析，遠(yuǎn)程分合閘控制與故障聯(lián)動控制，智能抄表與用能分析，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測與AI行為規(guī)范識別，根據(jù)實(shí)際需要自定義邏輯編程控制多個(gè)設(shè)備，以此達(dá)到站房無人值守。
通訊管理主機(jī)采集配變側(cè)的電氣量及非電氣量等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)價(jià)值進(jìn)行深度挖掘，對配電設(shè)備可能發(fā)生的故障及時(shí)準(zhǔn)確的作出預(yù)測，實(shí)現(xiàn)臺區(qū)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及健康診斷，保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
采用邊緣計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過485有線方式采集站房內(nèi)的溫濕度、煙霧、水位、有害氣體等信息并分析，聯(lián)動燈光、空調(diào)以及門禁等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)站房環(huán)境監(jiān)測、輔助控制、設(shè)備監(jiān)測等功能。
通過加裝變壓器樁頭溫度傳感器、噪聲傳感器、AI攝像頭等設(shè)備，通過實(shí)時(shí)采集分析變壓器的運(yùn)行溫度、電壓、電流等非電氣量和電氣量數(shù)據(jù)，對變壓器可能發(fā)生的故障及時(shí)準(zhǔn)確的作出預(yù)測，并結(jié)合AI攝像頭的監(jiān)拍功能，實(shí)現(xiàn)變壓器運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)測和告警，保證配變的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
2．項(xiàng)目研究背景
目前每個(gè)隧道配電房至少配備3個(gè)值班人員值守等問題，配電站房運(yùn)檢模式仍以人員值守，人工巡檢為主，人工投入多，工作量日漸繁重；現(xiàn)場設(shè)備智能化水平低，對設(shè)備缺乏有效遠(yuǎn)程監(jiān)控手段，被動搶修現(xiàn)象突出，運(yùn)維成本高；站房內(nèi)各類輔助子系統(tǒng)相對獨(dú)立，數(shù)據(jù)融合
度不高，“信息孤島”問題突出。亟需利用現(xiàn)有的監(jiān)控設(shè)備和多種監(jiān)測手段。
（二）平臺邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
平臺的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是確保配電房安全、高效運(yùn)營的核心環(huán)節(jié)。通過集成化、智能化的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對隧道配電房內(nèi)各類設(shè)施、環(huán)境的全面監(jiān)控與精準(zhǔn)調(diào)控。
首先，平臺采用分層架構(gòu)設(shè)計(jì)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。具體來說，平臺自下而上可分為感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)管理層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用層。感知層負(fù)責(zé)通過各類傳感器、攝像頭等設(shè)備，實(shí)時(shí)采集配電房內(nèi)的電力數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等信息；傳輸層則利用光纖、無線通信等技術(shù)手段，將采集到的數(shù)據(jù)快速、穩(wěn)定地傳輸至數(shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)管理層對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整合、存儲，并通過數(shù)據(jù)分析算法，提取有價(jià)值的信息；業(yè)務(wù)邏輯層根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，制定并執(zhí)行相應(yīng)的控制策略，如用電調(diào)控、環(huán)境監(jiān)測預(yù)警、設(shè)備故障處理等；最終，應(yīng)用層將業(yè)務(wù)邏輯層的處理結(jié)果以圖形化、可視化的方式展現(xiàn)給用戶，并提供人機(jī)交互界面，方便用戶進(jìn)行監(jiān)控和管理。
在邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，特別注重系統(tǒng)的集成性和聯(lián)動性。通過統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議規(guī)范，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的無縫對接和高效協(xié)同。
此外，平臺還注重?cái)?shù)據(jù)的安全性和隱私保護(hù)。通過加密傳輸、訪問控制等安全措施，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中的安全性和完整性。同時(shí)，嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)和隱私政策，確保用戶數(shù)據(jù)的合法使用和保護(hù)。
平臺的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過程，需要綜合考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、集成性、聯(lián)動性以及數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護(hù)等多個(gè)方面。通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和實(shí)施，可以顯著提升隧道運(yùn)營的安全性和效率，為公眾提供更加安全、便捷、舒適的出行體驗(yàn)。
1．?dāng)?shù)據(jù)采集與預(yù)處理
后臺處理程序首先通過網(wǎng)絡(luò)通訊主機(jī)、電力采集模塊、遠(yuǎn)程控制模塊、攝像頭等前端設(shè)備，實(shí)時(shí)采集電力數(shù)據(jù)、環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度、煙霧濃度、水浸等）以及采集設(shè)備狀態(tài)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、格式轉(zhuǎn)換、壓縮加密等步驟，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性，為后續(xù)的分析與處理提供可靠依據(jù)。
2．?dāng)?shù)據(jù)分析與決策支持
在數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理的基礎(chǔ)上，后臺處理程序運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與分析。通過分析每個(gè)高壓進(jìn)出線柜、低壓柜、抽屜柜、環(huán)境參數(shù)變化等因素，程序能夠自動識別潛在的用能趨勢和現(xiàn)狀、環(huán)境異常等問題，并快速生成相應(yīng)的決策支持信息。這些信息包括用電調(diào)控方案、環(huán)境監(jiān)測預(yù)警信號、設(shè)備故障處理建議等，為管理者提供科學(xué)的決策依據(jù)。
3．發(fā)電機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控
發(fā)電機(jī)控制是本次無人化的一個(gè)重點(diǎn)，基于發(fā)電機(jī)發(fā)電數(shù)據(jù)采集、分析，發(fā)電機(jī)自身油位數(shù)據(jù)（主副油箱）、冷卻液溫度、電池電壓、開關(guān)機(jī)狀態(tài)，實(shí)施停電自啟動和遠(yuǎn)程停機(jī)操作，合理管控加油和發(fā)電機(jī)耗油數(shù)據(jù)的采集管理，提高發(fā)電機(jī)管理水平。
4.報(bào)警與應(yīng)急響應(yīng)
當(dāng)隧道配電房內(nèi)發(fā)生電力異常、溫控異常、發(fā)電機(jī)設(shè)備異常、油位異常、環(huán)控異常情況時(shí)，后臺處理程序會立即觸發(fā)報(bào)警機(jī)制。程序會根據(jù)預(yù)設(shè)的報(bào)警規(guī)則和應(yīng)急預(yù)案，向相關(guān)人員發(fā)送報(bào)警信息，并啟動相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)流程，通過及時(shí)有效的報(bào)警與應(yīng)急響應(yīng)，程序能夠最大限度地降低事故損失和風(fēng)險(xiǎn)。
（三）平臺實(shí)現(xiàn)功能
1．提高管理效率
無人值守配電房在智能化可視化、自動化、互動化方面，可實(shí)現(xiàn)配變遠(yuǎn)程智能化運(yùn)維管理，還可實(shí)現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測;對環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)能主動記錄和預(yù)警、突發(fā)告警，對設(shè)備、人員的安全工作狀況能實(shí)時(shí)監(jiān)控，對變壓器、中低壓柜的溫度、局放等狀態(tài)量能實(shí)時(shí)監(jiān)測，信息可上傳云平臺并實(shí)現(xiàn)告警。
2.降低運(yùn)營成本
實(shí)現(xiàn)站房智能監(jiān)控，提高了管理效率，減少了人工巡檢工作量，為配電網(wǎng)企業(yè)降低了人力成本。在此過程中，可以提前預(yù)測潛在的風(fēng)險(xiǎn)，提前介入，降低了事故處理成本。
3．實(shí)現(xiàn)真正無人值守
配電站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層三大部分組成，通過建立配電室綜合監(jiān)控平臺，將配電室的電力信息，環(huán)境信息，安全門禁信息，視頻監(jiān)控信息等數(shù)據(jù)通過邊緣設(shè)備傳至中心監(jiān)控室，由中心監(jiān)控室對系統(tǒng)內(nèi)的配電室實(shí)行遠(yuǎn)程、集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)真正意義上的配電室“無人值守”。
4.避免重復(fù)投資
系統(tǒng)具有開放性、可擴(kuò)展性、兼容性和靈活性等特點(diǎn)，可適應(yīng)產(chǎn)品升級，避免重復(fù)投資。
（四）項(xiàng)目實(shí)施
1.項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)：滬昆高速段、黎洛高速、天黃高速施黃段、余安高速余凱段、松從高速三黎段、黎洛段、廈蓉高速水格段、凱雷高速。
2.項(xiàng)目具體實(shí)施
2.1高壓集體建設(shè)實(shí)現(xiàn)
針對高壓配電站房部署系列物聯(lián)網(wǎng)化的設(shè)備和監(jiān)測裝置，對高壓站房運(yùn)行數(shù)據(jù)的全感知，對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、計(jì)算并上傳主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制、故障自動定位隔離，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)站房的全景監(jiān)測。
2.2低壓集體建設(shè)實(shí)現(xiàn)
低壓配電房無人值守建設(shè)主要包含變壓器、進(jìn)線柜、無功補(bǔ)償、出線柜各回路在線監(jiān)測與控制，安防監(jiān)測、消防監(jiān)測等組成，全面安裝傳感器與智能塑殼開關(guān)，實(shí)現(xiàn)配電房的全面感知，將數(shù)據(jù)上送主站，達(dá)到全面可視。經(jīng)過系統(tǒng)多種應(yīng)用模塊，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警與實(shí)時(shí)告警，能源流圖與消耗類別分析，遠(yuǎn)程分合閘控制與故障聯(lián)動控制，智能抄表與用能分析，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測與AI行為規(guī)范識別，根據(jù)實(shí)際需要自定義邏輯編程控制多個(gè)設(shè)備，以此達(dá)到站房無人值守。
2.3低壓設(shè)備全景監(jiān)測
網(wǎng)關(guān)采集配變側(cè)的電氣量及非電氣量等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)價(jià)值進(jìn)行深度挖掘，對配電設(shè)備可能發(fā)生的故障及時(shí)準(zhǔn)確的作出預(yù)測，實(shí)現(xiàn)臺區(qū)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及健康診斷，保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
2.4低壓設(shè)備控制
低壓進(jìn)線開關(guān)根據(jù)框架的具體情況進(jìn)行改造，接入網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制；低壓饋線柜，將傳統(tǒng)的普通塑殼開關(guān)改造成智能塑殼開關(guān)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制。
2.5配變運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測計(jì)健康診斷
通過加裝智能通訊管理單元、變壓器溫度傳感器、電量采集器、AI攝像頭等設(shè)備，通過實(shí)時(shí)采集分析變壓器的運(yùn)行溫度、電壓、電流、電量等非電氣量和電氣量數(shù)據(jù)，對變壓器可能發(fā)生的故障及時(shí)準(zhǔn)確的作出預(yù)測，并結(jié)合AI攝像頭的監(jiān)拍功能，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)測和告警，保證配變的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
2.6動環(huán)監(jiān)測
采用邊緣計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過2.4GHz無線通信方式或485有線方式采集站房內(nèi)的溫濕度、煙霧、水位、有害氣體等信息并分析，聯(lián)動燈光、空調(diào)以及門禁等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)站房環(huán)境監(jiān)測、輔助控制、設(shè)備監(jiān)測等功能。
2.7視頻監(jiān)控及門禁
視頻監(jiān)控終端基于國產(chǎn)芯邊緣計(jì)算核心板及人工智能芯片設(shè)計(jì)，集成高性能嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理模塊，可對站房環(huán)境、設(shè)備狀況、人員進(jìn)出和行為等進(jìn)行人工智能識別與判斷，可將識別后的圖像數(shù)據(jù)以及告警通過通訊管理單元傳輸至管控平臺，供管理人員能夠及時(shí)查看現(xiàn)場狀況，針對異常狀況迅速作出響應(yīng)，視頻錄像、廣播喊話。
2.8自主定制主站界面
豐富的元件庫與圖形庫，可視化支持2D、3D，視覺沖擊更易接受，根據(jù)企業(yè)客戶愛好，自由定義每一個(gè)項(xiàng)目的可視化，滿足客戶對于可視化的個(gè)性化需求，物聯(lián)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)展示更簡單，與可視化頁面結(jié)合，形成數(shù)字孿生畫面、圖表、用能報(bào)表、故障報(bào)表、人員進(jìn)出報(bào)表、運(yùn)行報(bào)告等分析展示多樣化，可按客戶實(shí)際需求完成工程配置，無需再次定制開發(fā)，節(jié)約成本自定義邏輯編程控制聯(lián)動能源流圖、能源分析以及預(yù)測
3、系統(tǒng)測試
3.1監(jiān)控功能測試：驗(yàn)證監(jiān)控系統(tǒng)能否實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地捕捉隧道內(nèi)的視頻圖像、電力信息、環(huán)境參數(shù)等數(shù)據(jù)，并通過用戶界面清晰展示。同時(shí)，測試系統(tǒng)是否具備智能分析功能，能夠自動識別異常情況并發(fā)出預(yù)警，如圖1。
3.2控制功能測試：測試平臺對隧道配電房內(nèi)發(fā)電機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制能力，包括監(jiān)測、啟停、監(jiān)聽等操作。確保系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確接收并執(zhí)行控制指令，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化管理，如發(fā)電機(jī)監(jiān)控，對發(fā)電機(jī)電池電壓、冷卻液溫度、主油箱油量、副油箱油量、開關(guān)機(jī)狀態(tài)的監(jiān)控，對發(fā)電機(jī)發(fā)電運(yùn)行電量、電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率的監(jiān)測，對發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程啟停、遠(yuǎn)程加油的控制，如圖2。
3.3應(yīng)急響應(yīng)測試：模擬隧道配電房內(nèi)發(fā)生突發(fā)事件（如火災(zāi)、水浸、溫控過高、油位不正常、高壓掉線等）的情景，測試平臺是否能在最短時(shí)間內(nèi)啟動應(yīng)急預(yù)案，通過聲光報(bào)警、信息推送等方式通知相關(guān)人員，并協(xié)調(diào)各系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)。如圖3配電房的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
3.4系統(tǒng)穩(wěn)定性與兼容性測試：在長時(shí)間運(yùn)行和多種負(fù)載條件下，測試平臺的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，驗(yàn)證平臺與不同品牌、型號的機(jī)電設(shè)備之間的兼容性，確保系統(tǒng)能夠無縫集成并協(xié)同工作。
3.5用戶界面與交互性測試：評估用戶界面的友好性、易用性以及交互響應(yīng)速度。確保操作人員能夠迅速熟悉并熟練使用平臺，提高工作效率。如圖4。
3.6系統(tǒng)展示、管理功能測試如圖5等。
五、結(jié)語
在“信息化、智能化、智慧化”的理念指引下，利用ITS系統(tǒng)架構(gòu)理念構(gòu)建高速公路隧道配電房信息化水平，提升實(shí)現(xiàn)高速公路智能化和智慧的現(xiàn)代化管理水平，繼而推動隧道用電節(jié)能的有效實(shí)現(xiàn)。
“粵通行平臺”省級“一張網(wǎng)”出行服務(wù)的技術(shù)與應(yīng)用解決方案
廣東聯(lián)合電子服務(wù)股份有限公司馮炳輝
摘要：“粵通行”平臺是廣東省級“一張網(wǎng)”出行服務(wù)（公路）平臺，旨在解決高速公路服務(wù)入口分散、數(shù)據(jù)孤島、體驗(yàn)割裂三大行業(yè)痛點(diǎn)。平臺通過統(tǒng)一入口、統(tǒng)一賬號、統(tǒng)一體驗(yàn)、統(tǒng)一架構(gòu)的創(chuàng)新模式，集成導(dǎo)航、路況、ETC、加油、充電、商圈等全流程服務(wù)，為用戶提供“行前-行中-行后”一體化出行體驗(yàn)。本文從技術(shù)架構(gòu)、核心功能、應(yīng)用成效等方面系統(tǒng)介紹該平臺的建設(shè)方案，為智慧交通領(lǐng)域提供可復(fù)制、可推廣的示范樣本。
一、建設(shè)背景與行業(yè)痛點(diǎn)
1.1行業(yè)發(fā)展需求
隨著數(shù)字交通戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，公眾對高速公路出行服務(wù)提出更高要求。傳統(tǒng)服務(wù)模式存在明顯短板：
\bullet 服務(wù)入口分散：各路段獨(dú)立建設(shè)服務(wù)平臺，用戶需頻繁切換應(yīng)用\bullet 數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象嚴(yán)重：缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)中臺，跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通困難\bullet 服務(wù)響應(yīng)遲緩：缺少全程伴隨服務(wù)和動態(tài)調(diào)度機(jī)制
1.2平臺定位創(chuàng)新
粵通行平臺創(chuàng)新性地提出“四個(gè)統(tǒng)一”解決方案：
\bullet 統(tǒng)一入口：整合APP、小程序、公眾號等多端入口\bullet 統(tǒng)一賬號：建立OneID體系打通各業(yè)務(wù)系統(tǒng)身份認(rèn)證\bullet 統(tǒng)一地圖：基于高精度數(shù)字底圖提供一致導(dǎo)航體驗(yàn)\bullet 統(tǒng)一服務(wù)：集成出行全流程服務(wù)形成完整生態(tài)閉環(huán)
二、技術(shù)架構(gòu)與創(chuàng)新亮點(diǎn)
2.1 總體技術(shù)架構(gòu)
平臺采用“微服務(wù) ^ + 數(shù)據(jù)中臺 + \mathbf { A I } 能力融合”的技術(shù)體系（見圖1）：
\bullet 接入層：支持多終端統(tǒng)一接入，提供認(rèn)證、權(quán)限管理等基礎(chǔ)能力\bullet 服務(wù)層：基于SpringCloud構(gòu)建微服務(wù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)模塊解耦\bullet 中臺層：建立業(yè)務(wù)中臺與數(shù)據(jù)中臺，沉淀通用業(yè)務(wù)能力\bullet 基礎(chǔ)設(shè)施層：采用混合云部署模式，保障系統(tǒng)彈性擴(kuò)展
粵通行APP 廣東粵通行小程序 廣東粵通行公眾號路網(wǎng)出行線上商圈 路網(wǎng)出行公眾服務(wù) 分銷應(yīng)用（粵通圈小程序） 聯(lián)合電服系統(tǒng)前端應(yīng)用 務(wù)區(qū) 服務(wù)區(qū)加油 服務(wù)區(qū)充電 路 高安 高速信息服務(wù) 通路車輛救援 ETC停車 ETC加油 邀請拉新 商品分享非 區(qū) 路段資訊服務(wù) 數(shù)字客運(yùn)服務(wù) 粵通卡服務(wù) 差異化營銷 貨車TC及 積分獎勵 個(gè)人中心商戶管理系統(tǒng) 運(yùn)營管理系統(tǒng) 分銷管理子系統(tǒng)PC端 移動端（粵通商戶小程序） 商家管理 店鋪管理 商品管理 促銷管理后臺服務(wù)端 商家入駐 店鋪管理 資訊管理 投訴管理 訂單管理 營銷管理 內(nèi)容管理 裝修管理 分銷規(guī)則配置 分銷訂單商品管理 訂單管理 營銷管理 結(jié)算管理 會員運(yùn)營 權(quán)限管理 .. 分銷員管理 分銷獎助管理 粵運(yùn)交通系統(tǒng)介API服務(wù) 離線采集 ↓ 實(shí)時(shí)采集業(yè)務(wù)中臺 OnelD.. 數(shù)據(jù)中臺 數(shù)據(jù)理點(diǎn) 高精數(shù)字底圖平臺用戶中心 營銷中心 消息中心 商品中心 地圖引擎 數(shù)字孿生引擎OneID 數(shù)據(jù)開發(fā) 數(shù)據(jù)可視 據(jù)理點(diǎn)合訂單中心 支付中心 客服中心 積分中心 體系 治理 化分析 規(guī)采集系統(tǒng) 仿真引擎 高精數(shù)字地圖出行服務(wù)能力中臺 路徑規(guī)劃與導(dǎo)航組件 業(yè)務(wù)中臺維件 異構(gòu)容器服務(wù) 數(shù)據(jù)采集和 數(shù)景中臺件 數(shù)據(jù)可視化 高格云維件 其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)消息隊(duì)列 日志服務(wù) 微服務(wù)框架 計(jì)算組件 開發(fā)組件 分析組件 網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)庫云資源 廣交云 公有云服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施 計(jì)算 存緒 網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)庫 云安全 防DDOS 業(yè)務(wù)安全 短信服務(wù) CDN服務(wù) 智能推薦服務(wù) 域名與云解析
2.2 核心技術(shù)突破
平臺重點(diǎn)攻克五大技術(shù)難題：
（1）多源數(shù)據(jù)融合治理
整合收費(fèi)系統(tǒng)、門架系統(tǒng)、服務(wù)區(qū)、氣象、視頻監(jiān)控等10余類數(shù)據(jù)源，日均處理數(shù)據(jù)千萬條級別。通過Flink實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流處理，基于StarRocks構(gòu)建高性能分析庫。
（2）低延遲服務(wù)調(diào)度機(jī)制
建立“事件預(yù)警 ^ + 用戶上報(bào) ^ + 精準(zhǔn)調(diào)度”應(yīng)急聯(lián)動體系，救援響應(yīng)時(shí)間從5分鐘縮短至3分鐘，效率提升 40 % 。
（3）高并發(fā)實(shí)時(shí)計(jì)算
支持500QPS交易處理能力，20萬日活用戶訪問，服務(wù)端響應(yīng)時(shí)間不超過0.5秒。
（4）統(tǒng)一身份服務(wù)體系
構(gòu)建OneID體系，整合ETC賬戶、粵通卡、APP賬號等身份信息，支撐770萬 ^ + 注冊用戶的跨終端服務(wù)。
（5）標(biāo)準(zhǔn)化輸出與復(fù)制
目前正在牽頭制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《公路“一張網(wǎng)”出行服務(wù)平臺系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，形成可推廣的標(biāo)準(zhǔn)化方案。
2.3智能技術(shù)應(yīng)用
（1）AI助手“小粵”
基于混合架構(gòu)人工智能技術(shù)，開發(fā)檢索增強(qiáng)生成（RAG）和智能體應(yīng)用：
\bullet 智能問答：融合大語言模型與交通知識庫，提供準(zhǔn)確出行咨詢\bullet 場景伴隨：貫穿行前、行中、行后全流程的智能服務(wù)\bullet 個(gè)性化推薦：基于用戶畫像的定制化路線和服務(wù)推薦
（2）差異化導(dǎo)航服務(wù)
結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航和廣東高速獨(dú)有信息，提供四類差異化路徑推薦（見圖2）：
\bullet 最近主推路段
\bullet 有優(yōu)惠路段
\bullet 車流數(shù)字化孿生路段
\bullet 提供視頻點(diǎn)路段
三、平臺功能與應(yīng)用場景
3.1核心功能模塊
平臺構(gòu)建 3 0 + 服務(wù)模塊，形成完整的功能矩陣：
（1）路網(wǎng)出行公眾服務(wù)
\bullet 智能導(dǎo)航：提供路徑規(guī)劃、實(shí)時(shí)路況、差異化路線推薦\bullet 移動支付：聚合二維碼支付通行費(fèi)，在線開票\bullet 粵通卡服務(wù)：在線申辦、激活、查詢、維護(hù)全流程服務(wù)\bullet 道路救援：一鍵求助，快速響應(yīng)機(jī)制\bullet 路況資訊：實(shí)時(shí)交通事件和路段信息發(fā)布
（2）路網(wǎng)出行線上商圈
\bullet 服務(wù)區(qū)商業(yè)：加油、充電、餐飲、購物等線上服務(wù)\bullet 沿線生態(tài)：酒店、景點(diǎn)、美食等個(gè)性化推薦\bullet 會員體系：積分兌換、優(yōu)惠券、專屬權(quán)益等服務(wù)
3.2典型應(yīng)用場景
場景一：全程智能出行規(guī)劃
用戶出行前通過平臺規(guī)劃路線，系統(tǒng)基于實(shí)時(shí)路況、用戶偏好、優(yōu)惠信息等因素推薦最佳路徑。出行中提供伴隨式服務(wù)，包括路況預(yù)警、服務(wù)區(qū)推薦、優(yōu)惠推送等。出行后自動生成行程記錄，提供費(fèi)用結(jié)算和電子發(fā)票服務(wù)。圖3為出行全流程服務(wù)示意圖。
場景二：應(yīng)急救援快速響應(yīng)
車輛發(fā)生故障時(shí)，用戶通過APP一鍵求助，平臺精準(zhǔn)定位并調(diào)度最近救援資源。救援人員通過移動端接收任務(wù)詳情，實(shí)現(xiàn)快速抵達(dá)現(xiàn)場。整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化跟蹤和閉環(huán)管理。
場景三：服務(wù)區(qū)智能消費(fèi)
用戶行駛過程中，平臺根據(jù)車輛能耗情況和用戶偏好，智能推薦沿線服務(wù)區(qū)。用戶可提前預(yù)訂餐飲、購物等服務(wù)，享受無感支付體驗(yàn)。平臺同時(shí)提供實(shí)時(shí)充電樁、加油站信息查詢和導(dǎo)航服務(wù)。
四、運(yùn)營模式與推廣機(jī)制
4.1 創(chuàng)新運(yùn)營體系
建立“粵通行聯(lián)合運(yùn)營中心”，采用“平臺統(tǒng)籌 + 業(yè)主協(xié)同”模式：
\bullet 聯(lián)合辦公：全省高速大業(yè)主單位全部參與，已有9家單位駐點(diǎn)集中辦公\bullet 協(xié)同機(jī)制：建立信息共享、商戶聯(lián)動、事件響應(yīng)等標(biāo)準(zhǔn)化流程\bullet 績效評估：制定平臺運(yùn)營績效評價(jià)體系，涵蓋活躍度、可用性、滿意度等指標(biāo)
4.2多元推廣策略
（1）線上推廣
\bullet 與高德、百度等地圖平臺合作，在導(dǎo)航場景中嵌入服務(wù)\bullet 利用社交媒體和短視頻平臺進(jìn)行創(chuàng)意傳播\bullet 在ETC賬單、小程序等現(xiàn)有觸點(diǎn)植入推廣信息
（2）線下推廣
\bullet 服務(wù)區(qū)實(shí)體推廣：電子屏宣傳、展臺指導(dǎo)、交叉營銷\bullet 收費(fèi)站廣告投放：利用等候時(shí)間吸引用戶關(guān)注\bullet 線下活動聯(lián)動：結(jié)合節(jié)假日開展主題推廣活動
（3）全員分銷機(jī)制
創(chuàng)新性地將集團(tuán)員工和服務(wù)區(qū)商戶納入推廣體系：
\bullet 員工推廣：每位員工成為平臺推廣大使，通過分享獲得獎勵\bullet 商戶激勵：服務(wù)區(qū)商戶引導(dǎo)用戶使用平臺，獲得引流和分成\bullet 積分體系：建立完善的積分獎勵和兌換機(jī)制
五、應(yīng)用成效與價(jià)值創(chuàng)造
5.1社會效益
\bullet 提升出行體驗(yàn)：用戶平均行車時(shí)間和油耗下降 5 % - 1 0 % ，年節(jié)省燃油開支數(shù)千萬元\bullet 促進(jìn)服務(wù)公平：實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)、干支線服務(wù)一體化，改善偏遠(yuǎn)地區(qū)服務(wù)可達(dá)性\bullet 增強(qiáng)安全保障：構(gòu)建“全民參與、實(shí)時(shí)掌握、精準(zhǔn)調(diào)度”的安全體系\bullet 推動綠色發(fā)展：通過路徑優(yōu)化減少擁堵與空駛，降低交通碳排放\bullet 賦能政府治理：為路網(wǎng)規(guī)劃、交通組織、應(yīng)急指揮提供數(shù)據(jù)支撐
5.2 經(jīng)濟(jì)效益
\bullet 引車上路：與高速公路沿線景區(qū)聯(lián)合精準(zhǔn)營銷，吸引車輛走高速公路\bullet 創(chuàng)新盈利：構(gòu)建商圈抽傭、精準(zhǔn)廣告、會員付費(fèi)等多元商業(yè)模式
\bullet 成本降低：節(jié)省人工成本 1 0 % { ~ } 1 5 % ，年節(jié)約運(yùn)營成本數(shù)百萬元\bullet 品牌增值：增強(qiáng)“粵通行”品牌在智慧交通領(lǐng)域的影響力和競爭力
5.3技術(shù)成果
\bullet 軟件著作權(quán)：已登記4項(xiàng)軟件著作權(quán)\bullet 專利申請：圍繞路徑識別、服務(wù)標(biāo)簽體系、推薦算法等方向推進(jìn)專利申請\bullet 團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)：牽頭制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《公路“一張網(wǎng)”出行服務(wù)平臺系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》\bullet 系統(tǒng)性能：支持日均請求量20萬 ^ + ，峰值QPS超過500，可用性達(dá) 9 9 . 9 %
六、推廣價(jià)值與未來展望
6.1 行業(yè)推廣價(jià)值
粵通行平臺已形成可復(fù)制、可推廣的核心成果：
\bullet 統(tǒng)一入口設(shè)計(jì)：多終端服務(wù)體系與統(tǒng)一身份認(rèn)證\bullet 伴隨式服務(wù)模型：全流程一站式服務(wù)體驗(yàn)\bullet 聯(lián)合運(yùn)營機(jī)制：一路多方、運(yùn)營協(xié)調(diào)、屬地聯(lián)動的創(chuàng)新模式\bullet 數(shù)字消費(fèi)閉環(huán)：場景化運(yùn)營與行為轉(zhuǎn)化體系
平臺經(jīng)驗(yàn)可在全國范圍內(nèi)推廣，為其他省份提供：
\bullet 標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)框架：接口規(guī)范、系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)\bullet 運(yùn)營管理模式：績效考核、協(xié)同機(jī)制、評估體系\bullet 生態(tài)建設(shè)方案：商戶整合、用戶運(yùn)營、價(jià)值創(chuàng)造
6.2 未來發(fā)展方向（1）技術(shù)演進(jìn)
\bullet 推進(jìn)“AI智能體 ^ + 大模型 ^ + 高精底圖”深度集成\bullet 建設(shè)多模態(tài)出行感知模型與智能引擎\bullet 部署“車路協(xié)同 + 邊云協(xié)同 ^ + 出行智能推理”新架構(gòu)
（2）服務(wù)拓展
\bullet 從高速公路向普路、水上、城市交通延伸\bullet 拓展港澳協(xié)同通行、跨境旅游等跨域服務(wù)\bullet 發(fā)展“公眾 ^ + 貨運(yùn) ^ + 旅游 ^ + 政務(wù)”全用戶覆蓋
（3）生態(tài)演化
\bullet 探索會員制服務(wù)、交通保險(xiǎn)等新型營收模式\bullet 構(gòu)建“交通 ^ + 商品 ^ + 內(nèi)容”多元生態(tài)體系\bullet 推動平臺從“系統(tǒng)建設(shè)”向“能力服務(wù)”轉(zhuǎn)型
七、結(jié)論
粵通行平臺作為廣東省智慧交通建設(shè)的重要成果，通過技術(shù)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，有效解決了高速公路出行服務(wù)的痛點(diǎn)問題，形成了可復(fù)制、可推廣的解決方案。平臺不僅顯著提升了公眾出行體驗(yàn)，也為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了成功范例。
未來，粵通行平臺將繼續(xù)深化技術(shù)應(yīng)用、拓展服務(wù)邊界、完善商業(yè)模式，努力打造全國領(lǐng)先的智慧出行服務(wù)基礎(chǔ)平臺，為交通強(qiáng)國建設(shè)貢獻(xiàn)“廣東方案”，為全國智慧交通發(fā)展提供有益借鑒。
平臺的建設(shè)運(yùn)營實(shí)踐證明，以統(tǒng)一服務(wù)平臺為核心的數(shù)字交通轉(zhuǎn)型路徑是可行且有效的，具備廣泛的推廣價(jià)值和長遠(yuǎn)的發(fā)展?jié)摿?，必將為我國智慧交通建設(shè)注入新的活力。
92GHz頻段交通毫米波雷達(dá)政策解讀與應(yīng)用展望
河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司京雄云控（北京）智能交
通科技有限公司
劉耀武
摘要：在交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型與自動駕駛技術(shù)快速發(fā)展的背景下，92GHz頻段交通毫米波雷達(dá)成為解決路側(cè)與車載設(shè)備干擾、提升交通感知精度的核心方案。本文系統(tǒng)梳理了我國92GHz頻段政策演進(jìn)邏輯，從技術(shù)特性、性能參數(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈布局等維度展開分析，重點(diǎn)闡述了河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡稱“河北交規(guī)院”）在核心芯片研發(fā)、整機(jī)集成及工程化應(yīng)用中的突破性成果。研究表明，河北交規(guī)院通過“芯片-算法-整機(jī)”全鏈條自主創(chuàng)新，構(gòu)建了國內(nèi)首個(gè)92GHz雷達(dá)國產(chǎn)化解決方案，其技術(shù)指標(biāo)與工程應(yīng)用規(guī)模均處于行業(yè)領(lǐng)先水平，為我國交通感知設(shè)備自主可控提供了關(guān)鍵支撐。
關(guān)鍵詞：92GHz毫米波雷達(dá)；交通感知；國產(chǎn)化；河北交規(guī)院；技術(shù)創(chuàng)新
一、引言
（一）研究背景
交通路側(cè)雷達(dá)作為車路協(xié)同與智能交通的“神經(jīng)末梢”，其性能直接影響自動駕駛安全與交通管理效率。據(jù)中國智能交通協(xié)會數(shù)據(jù)，2024年我國路側(cè)雷達(dá)市場規(guī)模達(dá)87億元，但傳統(tǒng)2 4 { G H z } 頻段帶寬不足（ 2 5 0 { M H z } ）、77GHz頻段被車載雷達(dá)占用，導(dǎo)致路側(cè)與車載設(shè)備干擾事件年均增長 1 5 % ，虛警率高達(dá) 1 8 % [ 1 ] 。在此背景下，92-94GHz頻段的政策劃設(shè)為交通雷達(dá)發(fā)展提供了新路徑，而國產(chǎn)化突破成為打破《瓦森納協(xié)議》技術(shù)封鎖的關(guān)鍵。
（二）河北交規(guī)院的行業(yè)定位
河北交規(guī)院作為國內(nèi)最早布局92GHz頻段的科研單位，率先實(shí)現(xiàn)“核心芯片-雷達(dá)整機(jī)-
工程應(yīng)用”全鏈條國產(chǎn)化，其研發(fā)的92GHz高精度毫米波雷達(dá)已通過工信部認(rèn)證，成為國內(nèi)首個(gè)規(guī)模化落地的交通路側(cè)雷達(dá)產(chǎn)品。本文以河北交規(guī)院為案例，探討高頻段雷達(dá)國產(chǎn)化的技術(shù)路徑與產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
二、92GHz頻段政策演進(jìn)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建
（一）政策劃設(shè)與行業(yè)影響
我國92GHz頻段政策歷經(jīng)“探索-規(guī)范-落地”三階段，河北交規(guī)院深度參與政策制定過程，其技術(shù)成果為頻段劃分提供了核心依據(jù)：
| 政策文件 | 发布时间 | 核心内容 | 河北交规院贡献 |
| 《汽车雷达无线电管理暂 行规定》 | 2022.03 | 明确76-79GHz为车载雷达专用频段 | 提交《路侧与车载雷达频段干扰测试报 告》，为频段隔离方案提供数据支撑 |
| 《雷达无线电管理规定 （试行）》 | 2024.12 | 正式确立92-94GHz为交通路侧雷达频段 | 牵头制定《92GHz交通雷达技术要求》， 主导3项核心技术指标的设定 |
（二）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)作用
河北交規(guī)院聯(lián)合工信部無線電監(jiān)測中心，建立了國內(nèi)首個(gè)92GHz雷達(dá)測試認(rèn)證體系，其提出的“等效全向輻射功率（EIRP） { <=slant } 3 3 { d B m } ”“雜散發(fā)射 { <=slant } { - 5 4 } { d B m / M H z } ^ { \prime } 等指標(biāo)被納入國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T40278-2025），成為行業(yè)準(zhǔn)入基準(zhǔn)。
三、河北交規(guī)院的技術(shù)創(chuàng)新與性能優(yōu)勢
（一）核心芯片自主化突破
河北交規(guī)院歷時(shí)3年研發(fā)的92GHz4T4R單片微波集成電路(MMIC)，采用SiGeBiCMOS工藝，實(shí)現(xiàn)三大技術(shù)突破：
1.芯片性能：功耗降至 0 . 8 { W } ，噪聲系數(shù)（NF）≤5dB，飽和輸出功率（Psat）≥15dBm，性能達(dá)到國際同類產(chǎn)品的 8 5 %
2.制造工藝：突破晶圓級封裝技術(shù)，模塊體積縮小 40 % ，量產(chǎn)良率提升至78%（行業(yè)平均 6 5 % ）；
3.專利布局：圍繞芯片架構(gòu)、波束成形算法等核心領(lǐng)域申請專利27項(xiàng)，其中發(fā)明專利12項(xiàng)。
（二）雷達(dá)整機(jī)性能參數(shù)
河北交規(guī)院92GHz雷達(dá)產(chǎn)品（型號：HB-RADAR-9200）性能指標(biāo)領(lǐng)先行業(yè)：
| 参数 | 指标 | 行业平均水平 | 优势倍数 |
| 距离分辨率 | 7.5cm | 15cm | 2倍 |
| 速度精度 | 0.1m/s | 0.3m/s | 3倍 |
| 探测距离 | 200m | 150m | 1.3倍 |
| 目标跟踪容量 | 200个/秒 | 120个/秒 | 1.7倍 |
| -40℃~+70℃， 全天候工作能力 IP67防护 | -30℃~+60℃， 1 | ||
（三）關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新
1.抗干擾算法：提出“空時(shí)自適應(yīng)處理（STAP） ^ + 深度學(xué)習(xí)”融合方案，將同頻段干擾抑制比提升至 4 5 { d B } ，虛警率降至 0 . 5 %
2.超視距感知：采用128通道相控陣技術(shù)，實(shí)現(xiàn) ± 6 0 ^ { \circ } 波束掃描，角分辨率達(dá) 0 . 5 ^ { \circ } ，可提前 2 0 0 { m } 預(yù)警彎道障礙物;
3.低功耗設(shè)計(jì)：通過動態(tài)功率管理技術(shù)，待機(jī)功耗降至1.2W，較行業(yè)平均水平降低 30 % 。
四、工程化應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化成果
（一）國內(nèi)首個(gè)規(guī)?；瘧?yīng)用案例（如圖1）
河北交規(guī)院92GHz雷達(dá)在秦皇島至唐山高速公路唐山段（唐秦高速）和G2002石家莊繞城高速石家莊西端口收費(fèi)站至石太樞紐段及G20 青銀高速石太樞紐至冀晉界段（石太高速）實(shí)現(xiàn)全線部署，共計(jì)320套設(shè)備，形成三大示范效應(yīng)：
1.全場景覆蓋：覆蓋橋梁、隧道、彎道等復(fù)雜路段，平均580米/套，實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)監(jiān)測；2.事件檢測：異常事件（拋灑物、停車、逆行）響應(yīng)時(shí)間 <=slant 1 0 0 { m s } ，準(zhǔn)確率達(dá) 9 9 . 2 % ，較傳統(tǒng)視頻監(jiān)控提升8倍；3.經(jīng)濟(jì)效益：交通事故率下降 7 5 % ，年減少經(jīng)濟(jì)損失1.2億元，運(yùn)維成本降低 60 % 。
（二）產(chǎn)業(yè)鏈帶動效應(yīng)
河北交規(guī)院聯(lián)合中電科13所、華杰智通等企業(yè)構(gòu)建“芯片-模組-整機(jī)”產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，2025年帶動上下游產(chǎn)值超15億元，形成：
\bullet 上游：推動SiGe襯底材料國產(chǎn)化，良率從 6 5 % 提升至 80 %
\bullet 中游：雷達(dá)模組產(chǎn)能達(dá)30萬套/年，占國內(nèi)市場份額的 40 %
\bullet 下游：形成“高速公路-城市道路-智慧港口”多場景解決方案，累計(jì)簽約項(xiàng)目金額超8億元。
五、國產(chǎn)化戰(zhàn)略貢獻(xiàn)與行業(yè)引領(lǐng)
（一）打破國際技術(shù)封鎖
在《瓦森納協(xié)議》限制92GHz雷達(dá)芯片出口的背景下，河北交規(guī)院實(shí)現(xiàn)核心器件 1 0 0 % 國產(chǎn)化，芯片成本從進(jìn)口的1200美元/片降至380美元/片，降幅達(dá) 6 8 % ，保障了國家交通感知供應(yīng)鏈安全。
（二）標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)
主導(dǎo)制定《交通毫米波雷達(dá)技術(shù)要求》（GB/T40278-2025）、（ ? 9 2 { G H z } 頻段雷達(dá)測試方法》（JT/T1500-2025）等3項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，參與ITU-R國際頻率劃分談判，推動92GHz頻段成為全球交通雷達(dá)推薦頻段。
（三）行業(yè)示范效應(yīng)
河北交規(guī)院的技術(shù)成果已被納入交通運(yùn)輸部《智能交通裝備國產(chǎn)化白皮書》，其“芯片自主化 ^ + 工程化驗(yàn)證”模式被工信部列為“專精特新”典型案例，帶動國內(nèi)12家企業(yè)啟動92GHz雷達(dá)研發(fā)，加速行業(yè)技術(shù)迭代。
六、結(jié)論與展望
92GHz頻段交通毫米波雷達(dá)的國產(chǎn)化突破，是我國交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步。河北交規(guī)院通過“核心技術(shù)自主化、工程應(yīng)用規(guī)?；a(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同化”路徑，構(gòu)建了從芯片到整機(jī)的全鏈條解決方案，其技術(shù)指標(biāo)與應(yīng)用規(guī)模均處于行業(yè)領(lǐng)先水平。未來，隨著第二代芯片（GaN工藝）的研發(fā)落地（預(yù)計(jì)2026年量產(chǎn)），92GHz雷達(dá)成本將進(jìn)一步降低 50 % ，有望在城市交通、智慧港口等場景實(shí)現(xiàn)大規(guī)模普及，為我國交通強(qiáng)國建設(shè)提供核心感知支撐。
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高速公路微功耗霧區(qū)行車誘導(dǎo)防護(hù)欄碰撞報(bào)警系統(tǒng)-低功耗太陽智能霧燈研究
貴州高速公路集團(tuán)有限公司凱里營運(yùn)管理中心杜益文唐瑞達(dá)顧波 唐本方 楊云
摘要：本文針對貴州省低太陽能照度條件下，運(yùn)用ITS 智能交通系統(tǒng)架構(gòu)，如何構(gòu)建一個(gè)高速公路微功耗霧區(qū)行車誘導(dǎo)防護(hù)欄碰撞報(bào)警系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)提升貴州省山區(qū)高速公路的現(xiàn)代化管理水平，提高道路交通安全，推動交通智能化發(fā)展。
關(guān)鍵詞：ITS系統(tǒng)，多霧山區(qū)，低太陽能照度，主動安全誘導(dǎo)。
一、前言
黔東南州易出現(xiàn)低溫冷凍、風(fēng)雹、洪澇、強(qiáng)降雨、雷電、高溫等極端天氣；洪澇、山體滑坡、坍塌等自然災(zāi)害，交通運(yùn)輸?shù)戎攸c(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域安全風(fēng)險(xiǎn)高，交通安全隱患點(diǎn)多面廣，高速公路山多路彎，能見度低時(shí)極易導(dǎo)致重大交通事故。該路段建設(shè)通車時(shí)所安裝橋梁道路輪廓霧燈系統(tǒng)，產(chǎn)品功能單一，且無法滿足智能交通化的管養(yǎng)需要，必須重新進(jìn)行升級改造。針對現(xiàn)有路況特點(diǎn)，建設(shè)一套霧天行車安全誘導(dǎo)及護(hù)欄碰撞聲光報(bào)警系統(tǒng)，以利于大霧、雨天或夜間行車安全，設(shè)備基本安裝在路邊山腳下，山體滑坡時(shí)也能做到報(bào)警功能。
二、系統(tǒng)構(gòu)建和實(shí)施
（一）構(gòu)建思路
隨著信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)綜合技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用，ITS 智能交通系統(tǒng)在處理當(dāng)今交通領(lǐng)域的三大難題，交通安全、交通堵塞、環(huán)境污染方面效果明顯。本項(xiàng)目的系統(tǒng)構(gòu)建思路正是基于此框架理念而建。
系統(tǒng)構(gòu)建從遵照國標(biāo)GB/T24965.3-2010和公安部《關(guān)于加強(qiáng)低能見度氣象條件下高速公路管理的通告》公交管[1997]312號相關(guān)要求出發(fā)，以實(shí)現(xiàn)以下功能：
（1）道路輪廓顯示清晰；
（2）霧區(qū)行車主動誘導(dǎo)；
（3）護(hù)欄碰撞現(xiàn)場聲光警示和后臺報(bào)警；
（4）霧區(qū)自動實(shí)現(xiàn)能見度檢測；
（5）響應(yīng)低功耗和節(jié)能減排要求；
（6）橋墩上安裝小巧不影響行車路面。
在設(shè)備選型方面充分考慮節(jié)能、減排因素，系統(tǒng)各組成部件需滿足2016年國家交通運(yùn)輸部發(fā)布的《JTT1032-2016霧天公路行車安全誘導(dǎo)裝置》國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各種誘導(dǎo)燈的功能及技術(shù)指標(biāo)。
（二）構(gòu)建方案
依照系統(tǒng)構(gòu)建思路形成如圖1所示?；驹趯?shí)現(xiàn)安全指示系統(tǒng)功能的同時(shí)，鏈接氣象要素傳感器，形成多要求天氣數(shù)據(jù)采集功能，并實(shí)現(xiàn)聯(lián)動共享。
誘導(dǎo)警示裝置由安全指示燈和智能基站構(gòu)成，安全指示燈通過本地LORA無線方式與基站通信，經(jīng)由基站通過lot/CAT與中心平臺通信，完成同步、控制、運(yùn)維、語音等功能。如圖2。
（三）簡要說明
此系統(tǒng)由控制中心子系統(tǒng)、區(qū)域控制子系統(tǒng)、能見度檢測子系統(tǒng)、邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈子系統(tǒng)、警示廣播子系統(tǒng)、防護(hù)欄防碰撞警示報(bào)警子系統(tǒng)、太陽能子系統(tǒng)等七套子系統(tǒng)及相應(yīng)監(jiān)控軟件組成。各子系統(tǒng)簡述如下：
1.邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈子系統(tǒng)：誘導(dǎo)警示燈采用微功耗設(shè)計(jì)，太陽能供電，無線通訊傳輸，并采用小型微波車檢器檢測霧區(qū)路段車輛的駛?cè)搿④囁?、道路占有等運(yùn)行數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)所采用的為廣播型，每個(gè)誘導(dǎo)警示燈帶一個(gè)20W揚(yáng)聲器，功能示意圖見下圖3。
在濃霧天工作時(shí)，黃閃的頻度和亮度由平臺定義，同時(shí)，檢測子系統(tǒng)檢測到車輛經(jīng)過時(shí)，開啟紅燈尾跡跟蹤功能，防止后車跟車過近，平臺可定義跟隨的燈數(shù)。
誘導(dǎo)燈由立桿支架、誘導(dǎo)燈板和誘導(dǎo)控制器三部分組成，如下圖圖4所示。
2.能見度檢測子系統(tǒng)：采用現(xiàn)場視頻對霧區(qū)的能見度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和處理,并把有關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送給區(qū)域控制主機(jī)和路網(wǎng)中心計(jì)算機(jī)，同時(shí)對相應(yīng)區(qū)域的氣象監(jiān)測儀采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并進(jìn)行相應(yīng)對策處理，以避免異地能見度檢測結(jié)果與現(xiàn)場的霧區(qū)信息差異。
3.區(qū)域和中心控制子系統(tǒng)：本系統(tǒng)的主要控制設(shè)備，配有高性能處理器、電源驅(qū)動模塊以及無線傳輸模塊。主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)上下通信、自動啟?；蜻h(yuǎn)程啟?？刂?、衛(wèi)星同步授時(shí)等功能。當(dāng)平臺授權(quán)區(qū)域控制主機(jī)處于配置模式時(shí)，能夠一對一和一對多的對新接入的燈進(jìn)行編號和綁定，用于新建、增減和維護(hù)；區(qū)域控制主機(jī)與邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈、邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈相互之間使用無線傳輸，衛(wèi)星授時(shí)同步。
4.警示廣播子系統(tǒng)：每個(gè)邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈配置一套20W微功耗廣播，實(shí)現(xiàn)對霧區(qū)現(xiàn)場進(jìn)行自動和遠(yuǎn)程警示廣播。
5.防護(hù)欄防碰撞警示報(bào)警子系統(tǒng)：在防護(hù)欄發(fā)生碰撞事故時(shí)，邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈震動感知后信息發(fā)往區(qū)域控制主機(jī)，區(qū)域控制主機(jī)通過接收到的數(shù)據(jù)，分析出碰撞中心位置，并界定事故區(qū)域，相關(guān)的邊際燈立刻處于報(bào)警紅色閃爍的狀態(tài)，開啟事故區(qū)和減速區(qū)相關(guān)的語音提示，并同步向中心發(fā)出報(bào)警信息，讓平臺及時(shí)向相關(guān)情報(bào)板發(fā)布事故信息和調(diào)配事故處理部門行動，采取及時(shí)有效的措施，在事故后方誘導(dǎo)警示燈紅色閃爍的同時(shí)，提示來車方向的駕乘人員前方事故放緩車速，避免二次事故的傷害。功能示意圖見下圖5。
6.太陽能供電子系統(tǒng)：由太陽能板組件、蓄電池和控制器組成。
7.計(jì)算機(jī)及軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)配置一臺計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件，負(fù)責(zé)霧區(qū)誘導(dǎo)系統(tǒng)的監(jiān)測和控制。
（三）項(xiàng)目實(shí)施
1.項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)：滬昆高速貴州凱麻段
2.項(xiàng)目具體實(shí)施
在G60 滬昆高速（貴州境凱麻段）下行K1700+750-K1712長下坡特控關(guān)鍵路段，實(shí)施重要的交通安全提升工程。工程的核心是在護(hù)欄外側(cè)安裝416 套微功耗霧區(qū)誘導(dǎo)燈，同時(shí)配套安裝8套區(qū)域控制器和1套中心控制平臺，全面提升該路段在惡劣天氣條件下的行車安全性。
具體來說，416套微功耗霧燈將被精心布置在護(hù)欄外側(cè)，每套霧燈間距30米，形成一道連續(xù)的警示光帶。霧燈采用先進(jìn)的低功耗設(shè)計(jì)，能夠在保證照明效果的同時(shí)，最大限度地減少能源消耗，符合綠色、環(huán)保的現(xiàn)代化交通建設(shè)理念。在霧天、雨天、夜晚等能見度較低的天氣條件下，霧燈能發(fā)揮至關(guān)重要的作用，為過往車輛提供清晰的道路輪廓和警示信息，有效減少交通事故的發(fā)生。
8套控制器則負(fù)責(zé)接收來自控制平臺的指令，對霧燈進(jìn)行精確控制。能夠根據(jù)實(shí)時(shí)天氣狀況、交通流量等多種因素，智能調(diào)整霧燈的亮度和閃爍頻率，以實(shí)現(xiàn)最佳的照明效果和警示效果。同時(shí)，控制器還具備故障自檢和報(bào)警功能，一旦檢測到霧燈或線路出現(xiàn)故障，將立即向控制平臺發(fā)送報(bào)警信息，確保問題能夠得到及時(shí)處理。
1套控制平臺作為整個(gè)系統(tǒng)的中樞，負(fù)責(zé)收集和分析來自各個(gè)控制器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)生成控制指令。該平臺具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測霧燈的工作狀態(tài)，預(yù)測潛在的交通安全隱患，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。此外，控制平臺還提供了友好的用戶界面和豐富的管理功能，管理人員能夠輕松實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。
安裝示意圖6：
區(qū)域控制主機(jī)安裝在路側(cè)邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈帶附近的合適位置，每個(gè)邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈和區(qū)域控制主機(jī)均采用5Wp（廣播為8Wp）太陽能板供電，以實(shí)現(xiàn)邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈連續(xù)不斷電閃爍。
在霧區(qū)霧燈帶1號基站和4號基站各設(shè)置一套微功耗太陽能能見度檢測攝像機(jī)，攝像機(jī)視頻數(shù)據(jù)通過光纜和中心控制主機(jī)連接通信。
控制主機(jī)和邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈、相鄰邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈之間實(shí)現(xiàn)一對一或一對多自動實(shí)時(shí)通信。控制主機(jī)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場計(jì)算并判斷霧區(qū)狀況可自動或手動啟停誘導(dǎo)警示燈。
邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈通過下述控制方案警示司機(jī)控制車速和保持車距：
① 系統(tǒng)配置基本型邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈時(shí)，邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈按國標(biāo)顯示黃色，當(dāng)霧區(qū)誘導(dǎo)系統(tǒng)啟動時(shí)，所有邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈黃色同步閃爍，指示邊際。
② 系統(tǒng)配置加強(qiáng)型邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈時(shí)，邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈可以顯示黃色誘導(dǎo)和紅色預(yù)警兩種顏色：黃色誘導(dǎo)的顯示規(guī)律與國標(biāo)一致；紅色預(yù)警顯示可以設(shè)置為當(dāng)能見度低于60米時(shí)，及時(shí)發(fā)出信號通知該車后方的連續(xù)3只邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈轉(zhuǎn)變成紅色閃爍，頻次為105次/分鐘，已經(jīng)變成紅色的邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈在接收到前方第4只邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈檢測到的車輛通過信號，及時(shí)把紅色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，并按基本型規(guī)律顯示。
③ 系統(tǒng)配置廣播型邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈，邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈在實(shí)現(xiàn)上述功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)濃霧或事故時(shí)現(xiàn)場警示廣播。
④ 紅色預(yù)警距離的設(shè)置根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整，安全距離主要是根據(jù)能見度距離和車速進(jìn)行判斷，不受警示燈的數(shù)量和間隔影響。
⑤ 當(dāng)紅色邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈閃爍時(shí)，提示后面的車輛不能進(jìn)入紅色區(qū)域，以避免在大霧天氣可能出現(xiàn)的追尾現(xiàn)象。當(dāng)前車與后車的間距大于安全距離時(shí)，離后車最近的邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈自動顯示黃色，提示后車可以緩行，避免堵車。
⑥ 區(qū)域控制主機(jī)通過接收、分析護(hù)欄被撞擊引起邊際輪廓誘導(dǎo)警示燈響應(yīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，判定現(xiàn)場護(hù)欄被碰撞中心位置，并界定事故區(qū)域，相關(guān)的邊際燈立刻處于報(bào)警紅色閃爍的狀態(tài)，開啟事故區(qū)和減速區(qū)相關(guān)的語音提示，并同步向中心發(fā)出報(bào)警信息，讓平臺及時(shí)向相關(guān)情報(bào)板發(fā)布事故信息和調(diào)配事故處理部門行動。
3.系統(tǒng)測試
① 系統(tǒng)要求：
0 霧燈強(qiáng)制全天24小時(shí)開啟，連續(xù)7天無斷電，車上觀看亮度明顯。0 廣播強(qiáng)制語音播放，連續(xù)12小時(shí)無斷電，車上關(guān)窗聽聲音清晰明亮。0 同步測試：黃燈同步閃爍正常，廣播語音播放同步測試正常。0 護(hù)欄碰撞報(bào)警測試：碰撞區(qū)紅燈快速閃爍正常，碰撞區(qū)段警示語音正常。0 來車方向紅燈快速閃爍正常，來車段警示語音正常，兩個(gè)區(qū)段語音內(nèi)容按不同要求播放不同內(nèi)容。0 軟件功能：能夠?qū)崿F(xiàn)對誘導(dǎo)系統(tǒng)配置、基站管理、氣象站管理，能夠?qū)崿F(xiàn)各霧燈電量、燈色、亮度、閃爍頻率、雷達(dá)狀態(tài)、語音、手自動模式、碰撞模式等進(jìn)行監(jiān)測修改；顯示氣象數(shù)據(jù)；顯示現(xiàn)場實(shí)時(shí)視頻。
② 測試結(jié)果軟件測試結(jié)果見圖7：
現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行圖片見圖8：
三、系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢
通過對比原有的橋梁道路輪廓霧燈系統(tǒng)，該系統(tǒng)在實(shí)際場景應(yīng)用中還存在以下幾方面優(yōu)勢：
（一）開啟方式
原系統(tǒng)采用人工干預(yù)的開啟方式，在濃霧天氣時(shí)，以電話通知路網(wǎng)中心人員，在監(jiān)控軟件上手動開啟霧燈。而本系統(tǒng)具備一臺能見度攝像機(jī)，能24小時(shí)不間斷對能見度進(jìn)行監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)匯總至控制中心，自動干預(yù)控制開啟輪廓警示燈。
（二）警示方式
兩個(gè)系統(tǒng)中黃色引導(dǎo)霧燈的顯示亮度、頻率與國標(biāo)都一致，在60-80次/分鐘。而本系統(tǒng)
