搜索
数字化感知公路的建设的几点体会随着目前各省干线公路里程每年都在迅速的增长，一方面公众对干线公路配套的交通信息服务需求显著提高，另一方面工路管理部门对公路的智能化管理需求也在提高。本文旨在讨论干线感知公路的建设方案，达到人，车，路协同，提高道路利用率，改善交通次序，使干线公路运营服务更具人性化，科学化，现代化。关键技术一、BI技术BI(BusinessIntelligence)的英文缩写，中文解释为商务智能)是一种运用了数据仓库，在线分析和数据挖掘等技术来处理和分析数据的崭新技术，目的是为决策者提供决策支持。感知公路平台建设涉及到大量的交通信息数据，如视频信息，交通流信息，气象信息，道路空间信息，养护信息等，到底怎样把这些占据大量存储空间的数据的价值挖掘出来，这就需要BI技术来实现，通过BI技术这些原始数据加工成数据查询，报表图表，多维分析，数据可视化等应用，将数据转换为决策者可接受的信息，展现给决策者。二、地理信息系统(GIS)目前在公路管理信息化中，广泛应用地理信息系统(GIS)技术开发各种公路管理信息系统，而且WebGIS是开展出行信息服务的重要技术手段。系统包括基础信息(公路周边城镇，国道，省道，河流等)，公路信息(包括本身公路及其沿线桥梁，涵洞等)，公路设施设备信息(包括公路沿线出入口，收费站，服务区，沿线感知设施)等。三、遥感技术(RS)采用遥感技术(RS)，能在很短的时间内获得全面的资料，以便于及时安排防灾，救灾工作。四、全球定位系统(GPS)GPS定位技术具有高精度，高效率和低成本的优点，使其在公路测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。通过GPS车辆定位系统能够监控所有车辆的位置信息，运行速度，运行轨迹等，可以实现车辆监管和控制，行车路线规划，应急指挥调度等功能。五、移动通信技术无线移动通信技术的飞速发展，无线通信及时性、稳定性的提高，使得移动通信业务除了移动电话、短信息等业务之外，基于无线通信的3G/4G无线传输、移动定位应用、短信通知技术也随之成熟。3G/4G为无线视频传输、移动办公、移动公路运营管理等提供网络和应用基础。通过手机定位技术的应用使监控人员可以及时了解求助人员的具体位置，提高了反应能力，为处理各类案发事件赢得了宝贵的时间。同样，结合手机定位和短信通知技术可以建立“路况信息带状发布平台”，如前方出现影响车辆通行的情况，该平台以自动发布免费短息来提示司乘人员，可以实现交通信息汇集于整合，预先疏导交通道路堵塞、道路交通事故预警、恶劣天气和道路养护提醒等，能够发布交通动态、交通管制等政策信息。六、实景三维技术实景三维技术使地理信息系统的新趋势。它是一种运用数码相机对现有场景进行多角度环视拍摄然后进行后期缝合并加载播放程序来完成的一种三维虚拟展示技术。三维实景在浏览中可以由观赏者对图像进行放大、缩小、移动、多角度观看等操作。经过深入的变成，可实现场景中的热度链接、多场景之间虚拟漫游、雷达方位导航等功能。七、物联网、云计算物联网与云计算的不断发展和成熟，为交通行业走向网络化、智能化和信息化提供了更多可能，像交通信息采集、控制和诱导系统都是典型的物联网模式，而交通云的出现将会对交通行业信息资源进行全面整合与共享，为公众提供多种形式的、便捷的、实时的出行信息服务，更好的服务于大众用户。建设方案“感知公路”是一个复杂的应用系统，关键是通过实时的信息收集、高效的信息处理和及时的信息发布，实现公路运营管理的智能化。一、感知公路平台由于公路中需要采集的数据类型和容量较大，涉及面也比较广，因此感知公路涉及到的指标也比较多。感知公路平台建设应建立统一的指标体系，通过一个总的数据资源系统，实现人、财、物、信息的全方位共享，包括共享道路信息、占道施工信息、封道分流信息、气象信息、路况信息、车流量信息等，在此基础上通过地理信息系统对全部的资源进行封装和整合，为应急处理、救援、咨询和领导决策提供科学技术方面的保障。通过感知公路平台，在出行前可通过办公室或家庭的计算及终端、智能手机、咨询电话、广播系统等，咨询当前的交通和道路状况以及服务信息，以帮助出行者选择出行方式、出行时间和出行路线。在出行途中，通过智能手机、智能车载信息单元、广播、路边动态信息显示板，向出行者提供道路条件、交通状况、车辆运行情况、交通服务的实时信息，通过路劲诱导系统对车辆定位和导航，使汽车始终行驶在最佳路线上，使出行者以最佳的出行方式和路线到达目的地，以便有效的减少交通拥挤和交通事故的发生。二、感知数据采集与发布设施布设感知数据采集与发布设备布设应结合交通流特性及未来发展趋势确定，在实施中应预留接口，且预留预埋考虑到将来扩充的需要，以便于扩展和升级，努力满足近期使用和远期需求变化及技术发展的要求，避免先期投资过大。（一）道路监控摄像机摄像机能够提供较为直观的交通运行状况，有利于管理人员随时了解和掌握公路各个路段当时的运转情况和状态，尽早发现问题、排除安全隐患。摄像机设置建议按以下原则考虑：l、在被交道路为二级以上（含二级）公路的平交口区域设置道路监控摄像机。2、对于存在可能发生地质灾害的路段（如有可能发生滑坡、泥石流、落石的路段）（基路段临江、河、湖泊、水库等水域且长度大于300m）设置道路监控摄像机。3、对于气象条件变化频繁的区域，如冬季易结冰的路段、易产生团雾、浓雾的路段等设置道路监控摄像机。4、在大型跨线桥附近设置道路监控摄像机，可对桥面状况及下穿道路积水情况进行实时监控5、当某路段满足以上多个条件时、可根据其对交通安全的影响程度综合考虑道路摄像机的设置，并且当按以上原则布设摄像机间距过小，在不影响通视性的前提下进行合并设置。（二）交通量检测设备交通量检测设备设置可分为两类，一类是根据交通部相关标准和要求，建设交通量调查点，用于检测车流量、车速、车型（九类车型）以及占有率等各类交通数据，为管理部门进行交通规划、道路建设、交通控制提供可靠数据；另一类是根据项目交通控制和运营管理需求，建设交通量检测点，用于检测车流量平均速度、车型（仅分区大小）、占有率等参数，为公路管理养护、公众出行以及应急处置提供重要的信息支撑。交通量调查点和监测点设备布设应结合公路路网布局，公路的行政等级、技术等级以及公路规划建设等因素，设置在交通流比较稳定，流量和特性可代表某个路段区间交通流量和特性的地点，以便在公路通行状况监控功能中，系统能够自动根据最新检测车速判断通行状况。（三）气象检测设备气象检测设备主要包括气象检测器、能见度检测器和路面状态检测器，考虑到气象部门发布的气象报告准确可靠，具有权威性，建议不设置气象检测器，而是加强与气象部门的联系，实时获取气象预报及灾害天气警报。在易产生团雾或浓雾的路段设置能见度检测器，用来预防恶劣气候条件引发的交通事故；同时，在特大型桥梁路段设置路面状态检测器，实时检测路面的干湿、湿度、霜、黑冰、冰雪、水厚度、残盐、化学试剂等路面状况，在路面结冰等特殊气象条件下，及时提醒司乘人员，预防和减少交通事故的发生。（四）超限检测设备根据有关资料统计，目前国内70%的道路安全事故是由车辆超限引发的50%的群死群伤性重特大道路交通事故与超限也有直接关系。而且严重超载、超限车辆在公路上行驶，将造成沥青路面寿命缩短40%，水泥路面寿命缩短50%。超限检测点的选址应遵循“全面覆盖、全面布局、规模适度，服务长远”的原则，结合公路现状与未来发展趋势确定。通过设置不停车超限检测系统，运用高速称重系统对路网中的超速运输进行全天候监控，对通过的超载超限车辆进行执法处理，可以有效限制超限运输车辆对公路的掠夺性使用，减少超限运输给人民生命财产安全带来的威胁，最大限度减少超载车辆比例。（五）桥梁健康监测设备桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状况的监控与评估，为桥梁在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况一场严重时发出预警信号，为桥梁的维护维修和管理决策提供依据与指导。近年来，通信网络、信号处理、人工智能等技术的不断发展加速了桥梁监测系统的实用化进程，但目前桥梁监测造价较高，而且一些技术问题尚待解决，比如对局部损伤的准确识别、对寿命准确预测、对结构异常作出准确判断和预警等方面还在不断改进，具体设置应结合桥梁和投资情况综合考虑。（六）可变信息发布设备可变信息发布设备是发布控制信息的设备，应根据设置地点和控制功能采取不同的形式：门式可变情报板和F型可变情报板。可变情报板设置应考虑充分发挥其区域交通诱导的功能，尽量设置在交通需求和通行能力较大、路况复杂的区域路段以及超限检测站前方，一方面可以根据检测到的数据实时发布超限车辆信息，提醒驾驶人员；另一方面用于对主线车辆在特殊情况（气候恶劣、事故、阻塞、道路维护等）时向司机提供前方道路是否通行正常的信息，从而调节、疏导交通流，减少事故的发生。（七）车载移动监控和GPS车辆调度适当设置车载移动监控和GPS车辆调度设施，可通过感知平台对养护巡查作业、行政执法等车辆实时监控，实行音视频双向交互指挥，感知平台系统电子地图上可以显示车辆所在的直观位置，并可通过无线网络对车辆进行监控参数设置，例如通过配置云台，可以遥控车载前端摄像机。同时可实现对可控范围的运输车辆进行实时、集中、直观地监护和调度指挥，保障应急处理、协调联动效率。三、传输网络构建传输网络构建目前主要是采用自建或租赁两种方案，自建方案缺点是初期建设费用高，实施难度大；优点是带宽大，远期扩展方便，建设的通信管道和光纤资源可以租赁给通信运营商（移动，联通，电信），收取一定的租金。租赁方案优点是实施难度小，缺点是长期租赁费用非常高，传输带宽小，远期扩展需额外增加传输电路。具体采用何种方案应结合工程投资、传输点位和数据量大小等因素综合考虑。四、供配电设施离供电点近、用电负荷大的外场设备（如：可变情报板）采用电缆供电方式，由就近供电点引来，电缆埋设于公路用地界内，沿土路肩外侧直埋敷设，以不损坏或少损坏公路现有设施为保证；距离供电点较远的道路监控摄像机、气象检测设备采用太阳能供电方式。同时，电力电缆采用直埋混凝土包封的方案防止电缆被盗。结束语随着智能交通技术的不断发展，建立“全面感知、全程感知、实时感知和无缝感知”的感知公路体系，可以提高公路交通更好地服务社会、服务公众、服务发展的能力，使智能交通走进人们的生活。